【技术实现步骤摘要】
一种无人机地形高度跟随控制方法及系统
本专利技术涉及无人机应用领域,特别是一种无人机的地形高度跟随控制领域。
技术介绍
现今无人机在高度保持的控制方法上,主要依赖GPS、气压传感器等。无人机利用传感器测得的飞行高度,通过主控芯片处理,并经由多级PID反馈控制器传递,最终实现无人机的高度保持。但是单纯依赖传感器的定高策略不能够测得无人机与地面间的相对距离,以至无法实现地形的跟随保持。如下表所示传统的无人机定高策略,存在使用条件限制、成本要求高、技术难度大等问题。传统的基于定高飞行控制系统,在远距离超低空自主飞行时,由于地形的起伏,飞行器无法自主匹配对低高度飞行,引起由于飞行过低而撞山或建筑物等,飞行安全无法保证。其次,针对某些特殊场景,如地理测绘、石油管道巡线等,检测设备测量结果的有效性对高度要求严格,必须保证对地高度在一定范围内,而传统无人机定高飞行控制无法针对地形进行高度跟随,从而无法满足需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无人机地形高度跟随控制方法及系统能够特殊场景下无人机的飞行安全,本专利技术的技术方案是这样实现的:一种无人机地形高度跟随控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一、地形数据装载:用于获取在任意地理位置下对应的地理地形海拔高度,获取方式包括基于SRTM地形产品数据、基于人为激光雷达飞行实测数据;步骤二、地形跟随预处理:第1步、移动平均滤波:在地形跟随预处理系统中将已知路线地形数据导入,设定高度采集点距离,再根据整条路线所有采集位置点从地理地形数据数据库中得到对应点海拔高度,并移动平均滤波,滤波器模型如下:yy=smooth(y, ...
【技术保护点】
一种无人机地形高度跟随控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一、地形数据装载:用于获取在任意地理位置下对应的地理地形海拔高度,获取方式包括基于SRTM地形产品数据、基于人为激光雷达飞行实测数据;步骤二、地形跟随预处理:第1步、移动平均滤波:在地形跟随预处理系统中将已知路线地形数据导入,设定高度采集点距离,再根据整条路线所有采集位置点从地理地形数据数据库中得到对应点海拔高度,并移动平均滤波,滤波器模型如下:yy=smooth(y,span,method)其中yy为移动平均滤波结果;y为滤波前原始数据;span为滤波器窗宽;method为指定滤波平滑方法;地形跟随预处理中,地形高度移动平均滤波后结果filter_result通过所述滤波模型进行计算获得,模型参数通过试验和仿真测试结果设定最佳值;第2步、计算所有极值点对所述地形高度移动平均滤波后结果filter_result求二阶导数,在利用Matlab的find方法计算数据的极值点,如下极值点计算式:x_min=find(diff(sign(diff(filter_result)))>0)+1x_max=find(diff(sign(di ...
【技术特征摘要】
1.一种无人机地形高度跟随控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一、地形数据装载:用于获取在任意地理位置下对应的地理地形海拔高度,获取方式包括基于SRTM地形产品数据、基于人为激光雷达飞行实测数据;步骤二、地形跟随预处理:第1步、移动平均滤波:在地形跟随预处理系统中将已知路线地形数据导入,设定高度采集点距离,再根据整条路线所有采集位置点从地理地形数据数据库中得到对应点海拔高度,并移动平均滤波,滤波器模型如下:yy=smooth(y,span,method)其中yy为移动平均滤波结果;y为滤波前原始数据;span为滤波器窗宽;method为指定滤波平滑方法;地形跟随预处理中,地形高度移动平均滤波后结果filter_result通过所述滤波模型进行计算获得,模型参数通过试验和仿真测试结果设定最佳值;第2步、计算所有极值点对所述地形高度移动平均滤波后结果filter_result求二阶导数,在利用Matlab的find方法计算数据的极值点,如下极值点计算式:x_min=find(diff(sign(diff(filter_result)))>0)+1x_max=find(diff(sign(diff(filter_result)))<0)+1其中find为MATLAB中找到矩阵或者是数组,向量中的非零元素;diff为MATLAB中计算一阶导数;x_min为该极低点即波谷对应的位置点;x_max为该极高点即波峰对应的位置点;第3步、人为高通滤波对步骤三中得到的所述极值点数据做二次滤波,设定极值高度差,处理所有获取的所述极值点,判断相邻极值点的高度差,在连续...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳胡南,邓盛川,
申请(专利权)人:四川尚航智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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