一种能快速修正航向的无人机精准导航方法技术

本发明专利技术涉及一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，本发明专利技术公开了一种无人机夜间护航方法，通过传达口令或操作手持终端，选择无人机处于跟随模式还是导航模式，当无人机的距离感应器检测到信息时，无人机悬停，喷壶在旋转机构的带动下，喷转到合适位置，通过口令或操作手持终端，无人机的喷壶喷洒液体，使用者按下“一键拨号键”时，信息通过无线通信模块发送给无人机；其无人机包括机体和起落架；所述机体的底部安装有第一摄像头、喷壶、LED灯、喇叭、拾音器、蜂鸣器、距离传感器；所述机体的内部安装有控制装置和存储器。本发明专利技术不仅能够实现照明和导航，而且还可以通过喷洒液体和拨打报警电话来保护使用者的安全，操作简单，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种能快速修正航向的无人机精准导航方法
本专利技术涉及无人机
，具体为一种能快速修正航向的无人机精准导航方法。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控遥测设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上安装有导航飞行控制系统、程序控制装置以及动力和电源等设备。地面遥控遥测站人员通过数据链等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和进行实时数据传输。与载人飞机相比,它具有适应多种飞行环境要求的特点，特别是可以承担人力所不及的长航时飞行或高风险飞行，飞行航线和姿态控制精度高，可广泛用于航空遥感、气象研究、农业飞播和病虫害防治中；在战争中更具有特殊的优势，可广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰和武器打击等。目前，无人机的飞行导航普遍使用机载卫星导航装置与机载惯性导航设备结合生成组合导航数据，具有导航精度高，适合长时间飞行等优点，但上述导航方法对卫星导航的依赖性较大。当卫星导航信息出现发生异变或战时出现人为干扰或人为造成卫星导航欺骗信息时，无人机控制系统由于失去卫星导航信息，只能通过机载惯性导航设备进行纯惯性导航模式，或切入天文导航信息与惯性导航设备的组合导航模式。天文导航通常要求在没有浓云的7000米以上飞行使用，地形匹配通常要求在低空近地能见度好的条件下飞行使用，多普勒导航适用条件较宽，但这些导航设备较重，耗电，导航精度较差，致使无人机在失去卫星导航或接受错误的卫星导航信息而严重偏离预定航线。另外，为保障地面建筑和人员安全及其它安全需要，应限制无人机不能飞临某些空域（禁飞空域）或在无人机降落或迫降过程中力求控制无人机不在某些地点（禁落地域）意外着陆或坠落。
技术实现思路
针对上述技术存在的不足，本专利技术提供了一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，解决了传统无人机导航误差过大以及在导航过程中，无法快速修正航向的问题，能确保无人机在失去卫星导航的情况下仍能按预定航线完成飞行任务，并防止无人机飞越禁飞空域或在禁落地域降落。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，所述方法包括：在无人机上增设具有航线数据推算功能的航线检测模块，该航线检测模块能够根据机载设备提供的飞行姿态、航速和高度参数推算出不依赖卫星导航的实时导航数据；无人机飞行中，机上现有的卫星导航装置与机上现有的惯性导航设备结合生成组合导航数据，航线检测模块不断的比较实时导航数据与组合导航数据；根据比较数据判断卫星导航的可信度，卫星导航正常时，无人机优先使用组合导航数据进行飞行，并暂时将实时导航数据挂起；当卫星导航不正常时，无人机自动启用实时导航数据进行飞行。进一步的，在本专利技术中，所述方法包括：所述航线检测模块能解算出预定航线要经过的禁飞空域；将实时导航数据中的坐标与机载设备中储存的禁飞空域的空间位置坐标进行比较，并自动对实时导航数据进行修正，绕开禁飞空域，绕过禁飞空域后重新按预定航线飞行。进一步的，在本专利技术中，所述航线数据推算功能是根据现有机载设备的飞机实时的飞行姿态、航速和高度推算出不依赖卫星导航的实时导航数据。进一步的，在本专利技术中，所述方法还包括：所述航线检测模块能解算出预定航线可能经过空域下方附近地面的禁落地域；当无人机降落或发生故障迫降时，无人机持续的将实时导航数据中的坐标与机载设备中储存的禁落地域的地理坐标进行比较；并不断对实时导航数据进行修正估算着陆点，控制无人机下滑航向避开禁落地域，以保障地面建筑或人员安全。进一步的，在本专利技术中，所述方法包括：所述航线检测模块同时具备航线数据推算、绕开禁飞空域和避开禁落地域的功能；或具备航线数据推算、绕开禁飞空域和避开禁落地域三种功能中的任意一种或任意两种功能。本专利技术的有益效果是：无人机持续的将实时导航数据中的坐标与机载设备中储存的禁落地域的地理坐标进行比较，并不断对实时导航数据进行修正，估算着陆点控制无人机下滑航向，以避开禁落地域，以保障地面建筑或人员安全。所述航线检测模块同时具备航线数据推算、绕开禁飞空域和避开禁落地域的功能；或具备航线数据推算、绕开禁飞空域和避开禁落地域的功能中的一种或任意两种功能。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，在无人机上增设具有航线数据推算功能的航线检测模块；该模块能够根据机载设备中储存的预定航线推算出不依赖卫星导航的实时导航数据；无人机在正常飞行时，仍使用现有的组合导航数据，所述组合导航数据由机上现有的卫星导航装置与机上现有的惯性导航设备结合生成。在飞行过程中，航线检测模块不间断的将依赖卫星导航信息的组合导航数据与不依赖卫星导航信息的实时导航数据进行比较，当比较数据的差值（判据值）小于1公里时，则认为卫星导航正常，继续使用现有的组合导航数据。当卫星导航长时间出现故障时，依赖卫星导航信息的组合导航数据在失去卫星导航信息的情况下会产生漂移。航线检测模块生成的比较数据的差值大于1公里，则认为卫星导航信息出现故障或卫星导航信息可能被干扰或出现虚假导航信息，无人机暂时将组合导航数据挂起；无人机自动启用实时导航数据进行飞行。同时航线检测模块仍不间断的将依赖卫星导航信息的组合导航数据与不依赖卫星导航信息的实时导航数据进行比较，当比较数据的差值回归至1公里以内，并持续10分钟后，可认为卫星导航信息恢复正常，无人机重新使用现有的组合导航数据。实施例2：在无人机上增设具有绕开禁飞空域功能的航线检测模块；该模块能够解算出预定航线可能经过的禁飞空域；将实时导航数据中的坐标与机载设备中储存的禁飞空域的空间位置坐标进行比较，并自动对实时导航数据进行修正，绕开禁飞空域，绕过禁飞空域后重新按预定航线飞行。如某无人机在距离地面控制站200公里的山区进行2500米低空飞行时，出现了卫星导航信息中断故障。无人机按照预先设置的程序，在故障发生点附近小半径盘旋等待卫星导航信息的恢复。数分钟后，无人机仍然没有接收到卫星导航信息，转为自动返航。返航线路为故障地点到地面控制站所在的机场之间连线，返航控制逻辑是，先爬升到3500米，避开山区最高山峰3000米，平飞到机场上空附近下降着陆。距返航起点3公里处一座高山3000米拦在航线中，无人机需要在距离山峰1公里前爬升到3500米，而无人机速度160km/h，爬升率10m/s，在这段距离内不能完成爬升高度。于是，无人机上的航线检测模块的绕开禁飞空域功能自动检测到机载地图数据中存在该山峰，可从其等高线以半径3.5公里绕行该禁飞空域，根据算法，爬升阶段的绕行采用爬升绕行航线，于是，无人机绕过山峰后达到3500米高度，并且重新切入回到预定的返航航线上。接下来，前方将经过一座县城，根据无人机上的航线检测模块的绕开禁飞空域功能，航线检测模块给出等高度绕行航线，于是，无人机再次绕行县城外廓半径5公里，并重新切入回到预定的直线航线上，继续返航。此时距离机场120公里，离开了山区，地面控制站视距链路与无人机建立了通信。实施例3：在无人机上增设具有避开禁落地域功能的航线检测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，其特征在于，所述方法包括：在无人机上增设具有航线数据推算功能的航线检测模块，该航线检测模块能够根据机载设备提供的飞行姿态、航速和高度参数推算出不依赖卫星导航的实时导航数据；无人机飞行中，机上现有的卫星导航装置与机上现有的惯性导航设备结合生成组合导航数据，航线检测模块不断的比较实时导航数据与组合导航数据；根据比较数据判断卫星导航的可信度，卫星导航正常时，无人机优先使用组合导航数据进行飞行，并暂时将实时导航数据挂起；当卫星导航不正常时，无人机自动启用实时导航数据进行飞行。

【技术特征摘要】
1.一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，其特征在于，所述方法包括：在无人机上增设具有航线数据推算功能的航线检测模块，该航线检测模块能够根据机载设备提供的飞行姿态、航速和高度参数推算出不依赖卫星导航的实时导航数据；无人机飞行中，机上现有的卫星导航装置与机上现有的惯性导航设备结合生成组合导航数据，航线检测模块不断的比较实时导航数据与组合导航数据；根据比较数据判断卫星导航的可信度，卫星导航正常时，无人机优先使用组合导航数据进行飞行，并暂时将实时导航数据挂起；当卫星导航不正常时，无人机自动启用实时导航数据进行飞行。2.根据权利要求1所述一种能快速修正航向的无人机精准导航方法，其特征在于，所述方法包括：所述航线检测模块能解算出预定航线要经过的禁飞空域；将实时导航数据中的坐标与机载设备中储存的禁飞空域的空间位置坐标进行比较，并自动对实时导航数据进行修正，绕开禁飞空域，绕过禁飞空域后重新按预定航...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开富，
申请(专利权)人：王开富，
类型：发明
国别省市：四川,51