一种基于多旋翼机器人的地面遥控的空中无线电监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统，包括：多旋翼机器人、飞行控制单元、定向天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、中央处理单元、地面遥控单元和地面控制单元；所述定向天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、飞行控制单元和中央处理单元均安装在多旋翼机器人上，所述中央处理单元分别与无线电监测接收单元和电子罗盘连接，所述定向天线与无线电监测接收单元连接，所述飞行控制单元与地面遥控单元连接，所述地面控制单元与中央处理单元连接。本实用新型专利技术制造成本低、飞行成本低，结构简单，操作方便，安全性高，可通过地面控制控制多旋翼机器人执行各种飞行姿态，并在空中完成无线电监测任务。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线电监测领域，特别是涉及一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统。
技术介绍
无线电监测定位装置主要以固定站、车载式和手持式为主，随着各种无线设备的广泛应用，对空中平台的无线电监测的需求越来越多。例如由于建筑物的遮挡或复杂的地理环境给无线电监测带来极大困难，监测平台所处位置较低无法收到无线电干扰信号等。因而解决如此复杂电磁环境下的无线电监测工作是当务之急。 空中无线电监测作为传统监测模式的一种补充，在现有的监测网上可以形成远程控制、联合测向、重点监测等多功能现代化立体化监测网，将可实现对所管辖区全频段、全业务、全时段、全方位的监测覆盖，从而全面提升技术管理水平。实现空中监测与以往的监测方式最大的不同在于需要适用于空中监测飞行的载体的配合使用，而不同的监测活动从监测任务的需求、性质和预算方面对所使用的监测载体类型也有不同的要求；根据目前空中监测承担的任务应用场景可以将空中监测任务划分为重大活动保障任务、应急响应任务以及日常巡监任务。 空中无线电监测具有巨大的优势，因为无线电波在地面传播时，会因为种种介质的折射反射而变得杂乱无章；而空中传播几乎没有反射，具有直达性，所以空中监测得到的干扰源位置、方向几乎是最真实、最准确的；其次，空中监测位置变化快，可以由一个点迅速切换到另一个点，进行立体交叉多点定位，这样得到的位置精确度非常高，所以对空中平台无线电监测的需求越来越多。 目前国内利用空中机器人对无线电监测的装置、方法还很少。对空中机器人的控制大多在停留在地面站远程遥控阶段。现有的空中无线电监测平台有人驾驶固定翼飞机、有人驾驶单旋翼直升机、单旋翼无人直升机、飞艇四种。 美国各枢纽机场早就装备了有人驾驶固定翼飞机载无线电监测系统，中国的也于2010年了投入使用，造价在数千万人民币以上。由于飞行成本每次数十万元以上，并且不能悬停守候；使得该固定翼飞机不仅制造成本非常高，飞行成本也非常高，而且作为较大型的飞机，需要事先申请航路，不便于执行紧急任务。 2007年深圳出现造价在数百万人民币以上的有人驾驶单旋翼直升机搭载无线电监测系统，单旋翼直升机的飞行成本较高为每小时3千元以上；制造成本较高，飞行成本也较高。 2011年云南出现了飞艇无线电监测系统，虽然飞艇安全性好，但飞行成本较高，每次充氦气费用通常在1万元人民币以上。 2012年中国出现了造价在数十万人民币以上的单旋翼无人直升机，虽然单旋翼无人直升机与前面的单旋翼直升机、固定翼飞机和飞艇无线电监测系统相比制造成本和飞行成本较低，但其对于操作人员的技术要求较高，不利于推广和普及，并且容易出现摔机事故，存在较大的安全隐患。 例如申请号为201220128859.7的“一种无人机载式无线电监测测向系统”技术，提出一种应用于无人机载式的无线电监测测向系统。该技术的不足在于：制造成本高、飞行成本高、安全性低，难以兼顾安全性和无线电监测所需的灵活性。 但是现有空中无线电监测技术仍然存在共同的技术问题： 1、现有的空中无线电监测系统，制造成本高，飞行成本高； 2、现有的空中无线电监测系统操作困难，需要训练有素的专业飞行员或者操作员，不利于推广和普及； 3、现有的空中无线电监测系统在运行时，安全性低，并且难以兼顾安全性和无线电监测所需的灵活性，一旦出现事故，损失很大； 4、现有的空中无线电监测系统结构复杂，机体庞大，存放和维护费用也高； 多旋翼机器人，又叫多旋翼飞行器或多旋翼空中机器人，是一种能够垂直起降的多旋翼机器人；多旋翼飞行机器人一般包括机体、与所述机体相连且相对于所述机体对称分布的若干机臂、分别位于每个所述机臂上的旋翼套件和位于每个所述机臂上用于驱动所述旋翼套件的驱动装置。任意旋翼套件具有旋翼和设于旋翼上的一对螺距固定的桨叶。其中，两两相邻旋翼的旋转方向相反，即，一半驱动装置正时针旋转，另一半驱动装置逆时针选择，通过协调个驱动装置的转速来控制所述多旋翼空中机器人产生的升力，从而控制所述多旋翼机器人的姿态和位移。 目前，多旋翼机器人特别适合进行近地侦察、监视的任务，具有广泛的军事和民事应用前景。而对应利用多旋翼机器人进行空中无线电监测就成为了无线电监测工作的新路子。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统。本技术制造成本低、飞行成本低，结构简单，操作方便，安全性高，可通过地面控制控制多旋翼机器人执行各种飞行姿态，并在空中完成无线电监测任务。 本技术采用以下技术方案来实现： 一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统，其特征在于包括： 用于垂直升降、空中飞行、空中悬停和自身旋转的多旋翼机器人； 用于控制多旋翼机器人飞行的飞行控制单元； 用于获取无线电信号的定向天线； 用于获取定向天线所指方向，实时获取该方向对应的方位角的电子罗盘； 用于接收无线电信号的无线电监测接收单元； 用于控制无线电监测接收单元和电子罗盘的中央处理单元；  用于控制多旋翼机器人执行各种飞行动作的地面遥控单元； 用于控制中央处理单元，给中央处理单元分配监测任务的地面控制单元； 所述定向天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、飞行控制单元和中央处理单元均安装在多旋翼机器人上，所述中央处理单元分别与无线电监测接收单元和电子罗盘连接，所述定向天线与无线电监测接收单元连接，所述飞行控制单元与地面遥控单元连接，所述地面控制单元与中央处理单元连接。 所述定向天线将接收到的无线电信号输送至无线电监测接收单元，无线电监测接收单元再将无线电信号发送至中央处理单元；电子罗盘实时获取当前定向天线所指的方位角，并将获取到的方位角发送至中央处理单元；多旋翼机器人自身旋转带动定向天线和电子罗盘旋转，使得中央处理单元可根据定向天线的旋转轨迹测量出不同方位角对应的信号强度，中央处理单元在根据不同方位角对应的信号强度计算出当前无线电信号源所在方向，地面遥控单元通过飞行控制单元控制多旋翼机器人执行垂直升降、空中飞行、空中悬停或自身旋转的飞行动作，地面控制单元控制中央处理单元调度测向任务、分析监测数据和记录监测数据。 所述飞行控制单元、地面遥控单元、地面控制单元和中央处理单元均设有无线电数据通信模块，飞行控制单元通过无线电数据通信模块与地面遥控单元无线电通信，中央处理单元通过无线电数据通信模块与地面控制单元无线电通信。 所述空中无线电监测系统还包括降落伞开启单元，降落伞开启单元与中央处理单元连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统，其特征在于包括：用于垂直升降、空中飞行、空中悬停和自身旋转的多旋翼机器人；用于控制多旋翼机器人飞行的飞行控制单元；用于获取无线电信号的定向天线；用于获取定向天线所指方向，实时获取该方向对应的方位角的电子罗盘；用于接收无线电信号的无线电监测接收单元；用于控制无线电监测接收单元和电子罗盘的中央处理单元； 用于控制多旋翼机器人执行各种飞行动作的地面遥控单元；用于控制中央处理单元，给中央处理单元分配监测任务的地面控制单元；所述定向天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、飞行控制单元和中央处理单元均安装在多旋翼机器人上，所述中央处理单元分别与无线电监测接收单元和电子罗盘连接，所述定向天线与无线电监测接收单元连接，所述飞行控制单元与地面遥控单元连接，所述地面控制单元与中央处理单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统，其特征在于包括：
用于垂直升降、空中飞行、空中悬停和自身旋转的多旋翼机器人；
用于控制多旋翼机器人飞行的飞行控制单元；
用于获取无线电信号的定向天线；
用于获取定向天线所指方向，实时获取该方向对应的方位角的电子罗盘；
用于接收无线电信号的无线电监测接收单元；
用于控制无线电监测接收单元和电子罗盘的中央处理单元； 
用于控制多旋翼机器人执行各种飞行动作的地面遥控单元；
用于控制中央处理单元，给中央处理单元分配监测任务的地面控制单元；
所述定向天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、飞行控制单元和中央处理单元均安装在多旋翼机器人上，所述中央处理单元分别与无线电监测接收单元和电子罗盘连接，所述定向天线与无线电监测接收单元连接，所述飞行控制单元与地面遥控单元连接，所述地面控制单元与中央处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统，其特征在于：所述飞行控制单元、地面遥控单元、地面控制单元和中央处理单元均设有无线电数据通信模块，飞行控制单元通过无线电数据通信模块与地面遥控单元无线电通信，中央处理单元通过无线电数据通信模块与地面控制单元无线电通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼测机器人的地面遥控的空中无线电监测系统，其特征在于：所述空中无线电监测系统还包括降落伞开启单元，降落伞开...

【专利技术属性】
技术研发人员：白宇军，邱承跃，马方立，裴峥，何永东，孔明明，
申请(专利权)人：成都点阵科技有限公司，西华大学，
类型：新型
国别省市：四川;51