雷达及其测高方法、无人机、存储介质和处理器技术

本发明专利技术公开了一种雷达及其测高方法、无人机、存储介质和处理器。其中，该雷达包括：射频模块，用于控制收发装置发送慢调制信号，其中，慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，第二慢调制信号的频率与时间呈反比例关系；收发装置，与射频模块相连，用于发射慢调制信号，并接收观测目标散射回的信号，其中，观测目标为处于雷达的观测区域中的目标；处理器，与射频模块相连，用于根据慢调制信号和散射回的信号得到观测区域的地形信息，其中，地形信息用于表征观测区域中的观测目标的相对高度。本发明专利技术解决了现有技术中无人机高度测量技术测量距离近，且成本较高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
雷达及其测高方法、无人机、存储介质和处理器
本专利技术涉及雷达领域，具体而言，涉及一种雷达及其测高方法、无人机、存储介质和处理器。
技术介绍
在很多实际应用中，无人机需要知道当前相对于地面的高度。例如，在无人机植保时，需要无人机在农作物上方固定高度飞行，无论地面和植被是否起伏；在对高山滑雪运动员进行高空摄影时，需要无人机能够始终与运动员保持恒定高度。现有的无人机高度测量通常采用如下几种方案：差分GPS；超声波雷达以及双目摄像头，其中，差分GPS需要有地面站进行差分测量，应用范围有限、体积大且成本较高；超声波雷达测量距离近，仅有几米的测量范围；双目摄像头容易受到天气的影响，在浓雾等极端天气条件下几乎无法正常工作、测量距离较近，即使在天气状况良好的条件下，测量距离也仅在10米左右，并且需要处理的数据量大、成本高。针对现有技术中无人机高度测量技术测量距离近，且成本较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种雷达及其测高方法、无人机、存储介质和处理器，以至少解决现有技术中无人机高度测量技术测量距离近，且成本较高的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种雷达，包括：射频模块，用于控制收发装置发送慢调制信号，其中，慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，第二慢调制信号的频率与时间呈反比例关系；收发装置，与射频模块相连，用于发射慢调制信号，并接收观测目标散射回的信号，其中，观测目标为处于雷达的观测区域中的目标；处理器，与射频模块相连，用于根据慢调制信号和散射回的信号得到距离信息，其中，距离信息用于表征雷达与观测目标的距离。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种雷达的测高方法，包括：向雷达的观测区域发射慢调制信号，其中，慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，第二慢调制信号的频率与时间呈反比例关系；接收由观测目标散射回的信号，其中，观测目标为处于雷达的观测区域中的目标；根据慢调制信号和散射回的信号得到观测区域的地形信息，其中，地形信息用于表征观测区域中的观测目标的相对高度。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种无人机，包括上述任意一种雷达。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述雷达的测高方法。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述雷达的测高方法。值得注意的是，在将上述雷达应用于无人机测高时，在现有的测高设备中，以GPS设备为例，上述实施例中的雷达的成本仅为差分GPS的百分之一；可选的，射频模块也大小也可以仅为40mm*40mm；由于处理数据量少，在使用过程中，功耗也能够低至几百毫瓦，从而大大的减小了无人机的成本，且提升了无人的载重。在本专利技术实施例中，通过射频模块控制收发装置发出慢调制信号，并接收观测目标散射回的信号，并通过处理器根据慢调制信号和观测目标散射回的信号得到观测区域的地形信息。在上述方案中，仅通过雷达发出的信号以及观测目标返回的信号就能够获得观测区域的地形信息，处理器需要处理的数据量小，从而使得雷达无需配备高性能处理器就能够达到测算的精度和速度，降低了累的成本；进一步地，当将上述雷达应用至无人机测高时，能够在任何天气、任何环境下使用，且测量距离远，解决了现有技术中无人机高度测量技术测量距离近，且成本较高的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的雷达的示意图；图2是根据本申请实施例的一种可选的慢调制信号的示意图；图3是根据本申请实施例的一种可选的雷达的示意图；图4是根据本申请实施例的一种可选的射频模块的示意图；图5是根据本专利技术实施例的雷达的测高方法的流程图；以及图6是根据本申请实施例的一种获取高度信息的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，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的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种雷达的实施例，图1是根据本专利技术实施例的雷达的示意图，如图1所示，该雷达包括：射频模块10，用于控制收发装置发送慢调制信号，其中，慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，第二慢调制信号的频率与时间呈反比例关系。具体的，上述慢调制信号用于表征斜坡信号的波形时宽处于预设范围内的调制信号，例如，斜坡信号波形时宽大于1ms即可以认为是慢调制信号，上述频率斜坡用于表示频率与时间的关系。在一种可选的实施例中，图2是根据本申请实施例的一种可选的慢调制信号的示意图，结合图2所示，f0为起始频率，f1为截止频率，T为将信号调制至截止频率的时间，即波形时宽。在该示例中，信号的频率与调制的时间构成的关系可以通过频率斜坡的斜率表示，频率斜坡的斜率越大，调制信号的波形时宽越小。进一步的，在该示例中，点(f0，0)至点(f1，T/2)可以表征第一慢调制信号，点(f1，T/2)至点(f0，T)可以表征第二慢调制信号。收发装置12，与射频模块相连，用于发射慢调制信号，并接收观测目标散射回的信号，其中，观测目标为处于雷达的观测区域中的目标。处理器14，与射频模块相连，用于根据慢调制信号和散射回的信号得到距离信息，其中，距离信息用于表征雷达与观测目标的距离。可选的，根据本申请上述实施例，上述雷达的频段为毫米波，收发装置包括：发射天线和接收天线。上述发射天线用于发射慢调制信号，接收天线用于接收观测目标散射回的信号。具体的，相比于现有技术中无人机常用的雷达频段，例如：米波、分米波和厘米波等频段，毫米波频段雷达具有如下优势：首先，雷达工作波长短，较小的天线尺寸即能够获得较高的角度分辨率；其次，射频收发芯片集成度高，整个雷达射频前端都可以用一个毫米波射频芯片完成；再者，基于高集成度的雷达射频前端，整机雷达成本相对较低。可选的，根据本申请上述实施例，射频模块包括：压控振荡器，用于生成慢调制信号。具体的，压控振荡器用于指输出频率与输入的控制电压有对应关系的震荡电路，可以通过调整对压控振荡器的输入电压来调整发出的调制信号的频率。第一功率放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达，其特征在于，包括：射频模块，用于控制收发装置发送慢调制信号，其中，所述慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，所述第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，所述第二慢调制信号的频率与所述时间呈反比例关系；所述收发装置，与所述射频模块相连，用于发射慢调制信号，并接收观测目标散射回的信号，其中，所述观测目标为处于所述雷达的观测区域中的目标；处理器，与所述射频模块相连，用于根据所述慢调制信号和所述散射回的信号得到距离信息，其中，所述距离信息用于表征所述雷达与所述观测目标的距离。

【技术特征摘要】
1.一种雷达，其特征在于，包括：射频模块，用于控制收发装置发送慢调制信号，其中，所述慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，所述第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，所述第二慢调制信号的频率与所述时间呈反比例关系；所述收发装置，与所述射频模块相连，用于发射慢调制信号，并接收观测目标散射回的信号，其中，所述观测目标为处于所述雷达的观测区域中的目标；处理器，与所述射频模块相连，用于根据所述慢调制信号和所述散射回的信号得到距离信息，其中，所述距离信息用于表征所述雷达与所述观测目标的距离。2.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述雷达的频段为毫米波，所述收发装置包括：发射天线和接收天线。3.根据权利要求2所述的雷达，其特征在于，所述射频模块包括：压控振荡器，用于生成慢调制信号；第一功率放大器，与所述压控振荡器相连，用于放大所述慢调制信号；第二功率放大器，与所述接收天线相连，用于放大所述散射回的信号；混频器，分别与所述压控振荡器和所述第二功率放大器相连，用于将所述慢调制信号和放大后的所述散射回的信号进行混频。4.一种雷达的测高方法，其特征在于，所述雷达，包括：向所述雷达的观测区域发射慢调制信号，其中，所述慢调制信号包括第一慢调制信号和第二慢调制信号，所述第一慢调制信号的频率与时间呈正比例关系，所述第二慢调制信号的频率与所述时间呈反比例关系；接收由观测目标散射回的信号，其中，所述观测目标为处于所述雷达的观测区域中的目标；根据所述慢调制信号和所述散射回的信号得到所述观测区域的地形信息，其中，所述地形信息用于表征所述观测区域中的观测目标的相对高度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，向所述雷达的观测区域发射慢调制信号，包括：生成慢调制信号；放大所述慢调制信号，并将放大后的所述慢调制信号发射至所述雷达的观测区域。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，接收由观测目标散射回的信号，包括：放大所述由观测目标散射回的信号。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴春杨，石建泳，镡晓林，
申请(专利权)人：北京行易道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11