【技术实现步骤摘要】
用于无线电监测的空中智能机器人
本专利技术涉及空中无线电监测领域,特别是涉及一种利用测向结果自主规划航迹来定位信号源的用于无线电监测的空中智能机器人。
技术介绍
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、绕射而变得杂乱无章;而空中传播几乎没有反射,具有直达性,所以通过空中监测得到的无线电信号源方向和位置往往是很准确的;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,在我国国内利用空中机器人对无线电进行监测的装置、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主要有: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,均无法实现在空中自主测向定位信号源。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,中国也于2010年开始投入使用,其造价在数千万元人民币以上。由于每次飞行 ...
【技术保护点】
用于无线电监测的空中智能机器人,其特征在于包括:用于飞行的机体;用于获取无线电信号的接收天线;用于获取接收天线所指方向,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;用于调度监测任务、控制机体飞行、调度无线电监测接收单元、分析和记录监测数据的中央处理单元;用于导航和自身定位的导航模块;所述接收天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、中央处理单元和导航模块均安装在机体上,所述中央处理单元分别与导航模块、电子罗盘和无线电监测接收单元连接,所述接收天线与无线电监测接收单元连接,所述中央处理单元先通过测向测出无线电信号源所在方向,再利用测向结果通过飞行控制模块控制机体的飞行航迹,最后根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置。
【技术特征摘要】
1.用于无线电监测的空中智能机器人,其特征在于包括:用于飞行的机体;用于获取无线电信号的接收天线;用于获取接收天线所指方向,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;用于调度监测任务、控制机体飞行、调度无线电监测接收单元、分析和记录监测数据的中央处理单元;用于导航和自身定位的导航模块;所述接收天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、中央处理单元和导航模块均安装在机体上,所述中央处理单元分别与导航模块、电子罗盘和无线电监测接收单元连接,所述接收天线与无线电监测接收单元连接,所述中央处理单元先通过测向测出无线电信号源所在方向,再利用测向结果通过飞行控制模块控制机体的飞行航迹,最后根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置;所述飞行航迹为往测出的无线电信号源所在方向继续飞行,飞行距离为D1;在这种飞行航迹规划和定位无线电信号源步骤中,在高度H、位置P0处空中无线电监测智能机器人测出无线电信号强度电平S0和无线电信号源所在方向,空中无线电监测智能机器人再沿测出的无线电信号源所在方向飞行距离D1到达位置P1,在高度H、位置P1处空中无线电监测智能机器人测出无线电信号强度电平S1和方向;空中无线电监测智能机器人根据无线电信号强度电平的变化量S1-S0和距离D1,按照电波传播模型推算出无线电信号源的位置PS;如果在P1处测出的无线电信号源方向不变,则:在电波传播的自由空间模型下,P1与无线电信号源的位置的距离=D1/{[10(S1-S0)/20]-1}在电波传播的平面大地模型下,P1与无线电信号源的位置的距离=D1/{[10(S1-S0)/40]-1}如果在P1处测出的无线电信号源方向改变180度,则:在自由空间模型下,P1与无线电信号源的位置的距离=D1/{[10(S1-S0)/20]+1}在平面大地模型下,P1与无线电信号源的位置的距离=D1/{[10(S1-S0)/40]+1}当飞行高度远远大于所监测的电波波长时,采用电波传播的自由空间模型;否则按平面大地模型;或飞行航迹为先往测出的无线电信号源所在方向继续飞行,飞行距离为D3,再往测出的无线电信号源所在方向成夹角θ2的方向继续飞行,飞行距离为D4;在这种飞行航迹规划和定位无线电信号源步骤中,在高度H、位置P0处空中无线电监测智能机器人先测出无线电信号强度电平S0和信号源所在方向Ⅰ;空中无线电监测智能机器人再沿无线电信号源所在方向Ⅰ飞行距离D3到达位置P4,在高度H、位置P4处空中无线电监测智能机器人测出无线电信号强度电平S4和方向Ⅱ,空中无线电监测智能机器人再根据无线电信号强度电平的变化量S4-S0和距离D3按照电波传播模型推算出无线电信号源的位置PS1;空中无线电监测智能机器人再沿与无线电信号源所在方向Ⅰ成夹角θ2的方向飞行距离D4到达位置P5,在高度H、位置P5处空中无线电监测智能机器人再测出无线电信号源所在方向Ⅲ,空中无线电监测智能机器人再根据位置P0、方向Ⅰ和位置P5、方向...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔铠韬,马方立,裴峥,孔明明,何永东,白宇军,邱承跃,
申请(专利权)人:西华大学,成都点阵科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。