基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法技术

本发明专利技术公开了基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法，该方法具体步骤如下：首先，通过飞行圆形轨迹判断干扰源方向，从而调整无人机的查找方向；其次，在该方向上沿RSS增大的方向飞行，根据RSS变化趋势，每次直线飞行距离智能动态调整；然后，判断定向飞行的偏转角度是否小于阈值，若偏转角度大于阈值，则再次通过飞行圆形轨迹判断干扰源方向；最后，若偏转角度小于阈值，继续沿上一条直线方向飞行至RSS增量小于0，停止查找。本发明专利技术通过圆形和直线飞行轨迹交错进行，完成干扰源测向的同时逐渐逼近干扰源，并通过RSS的动态变化情况，动态调整圆形半径和直线飞行距离，缩小飞行路径，提升定位效率。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法
本专利技术涉及基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法，属于无人机定位

技术介绍
随着我国无线电事业的迅猛发展，无线电新技术、新业务的广泛应用，无线电台(站)数量急剧增加，无线电干扰现象也日趋严重，直接威胁到社会稳定、国家安全和人民生命财产的安全。电磁空间管理受到极大挑战，通信干扰事件日益频繁，严重危害国家通信安全和航空安全。因此对干扰源的快速有效定位已经成为日趋重要的安全需求。而利用无人机空中测向定位可以有效弥补徒步查找目标干扰源难度大、效率低的缺点，降低人力成本与时间成本，提高干扰源查找的快速性与准确性,采用无人机作为干扰源测量设备已经成为大势所趋。当前，无人机载的干扰源定位大都基于测向方式，但其监测设备载荷重、成本高，双通道的机载测向设备售价高达数十万。而如果采用定向天线进行测向则由于极化问题存在正下方的定位盲区。因此，采用基于接收信号强度(RSS)的定位方式，可以有效减轻机载设备重量，降低设备成本，方便进行无人机集群化定位。配合全向天线进行定位，可以克服定位盲区，避免极化问题，实现干扰源更加精准的定位。同时，通过智能信息处理优化无人机路径，根据实际情况灵活选择运动路径以达到最优的定位结果，降低干扰源查找工作的复杂度，提高工作效率。综上，基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找技术，可以在低成本低载荷的条件线完成精度更高、速度更快的干扰源快速测量，避免测向盲区导致的测量误差。可以为干扰源快速定位，减少电磁干扰，提高通信与航空安全做出一定的贡献。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法，以无人机作为平台搭载全向天线，结合无人机的移动性进行信息融合处理，并智能优化无人机查找过程中的路径，可快速查找定位干扰源，提升时效性。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法，包括如下步骤：步骤1，对各参数进行初始化，令circle_count＝1，line_count＝1，i＝1；以查找干扰源的起始点为第1个圆的圆心，预设的半径为第1个圆的半径；步骤2，无人机沿第circle_count个圆的圆周飞行，并在圆上每隔10°选取一个采样点，共36个采样点，测量每个采样点的RSS值，计算圆周上以圆心相对称的两个采样点对应的RSS值的差值，得到18个差值，对这些差值取绝对值，并找出最大绝对值所对应的两个采样点，从这两个采样点中找出RSS值较大的采样点，将RSS值较大的采样点作为第line_count条直线上的第1个采样点，该采样点与第cirlce_count个圆的圆心相连形成的直线为第line_count条直线，计算第line_count条直线的斜率，根据斜率得到第line_count条直线的倾斜角b；步骤3，在第line_count条直线上选取一采样点，该采样点位于第circle_count个圆外侧，且该采样点与第1个采样点之间的间距为len，测量该采样点的RSS值，并与第1个采样点的RSS值进行比较，若该采样点的RSS值大于第1个采样点的RSS值，则将该采样点作为第line_count条直线上的第2个采样点，且无人机在第line_count条直线上沿RSS值增大的方向飞行；若该采样点的RSS值小于第1个采样点的RSS值，则在第1个采样点的圆内侧方向选取距第1个采样点的间距为len的点作为第line_count条直线上的第2个采样点，且无人机在第line_count条直线上沿RSS值增大的方向飞行；步骤4，在第line_count条直线上继续生成第i+2个采样点，第i+2个采样点与第i+1个采样点之间的间距为len，测量第i+2个采样点的RSS值，计算第i+2个采样点相对于第i+1个采样点的RSS增量与第i+1个采样点相对于第i个采样点的RSS增量之间的比值，并判断该比值是否小于预设的第line_count增量阈值；若小于第line_count增量阈值，则进入步骤5；若大于第line_count增量阈值，则根据当前cirlce_count的值进行判断，若circle_count＝1则进入步骤6，若circle_count≥2则进入步骤7；步骤5，令i＝i+1，并返回步骤4；步骤6，令circle_count＝circle_count+1，以第line_count条直线上的最后一个采样点作为第cirlce_count个圆的圆心，第cirlce_count个圆的半径为rcircle_count，rcircle_count＝rcircle_count-1-2*(rss0-rss2)，其中，rcircle_count-1为第circle_count-1个圆的半径，rss0为第line_count条直线上的最后一个采样点的RSS值，rss2为第line_count条直线上第1个采样点的RSS值；令line_count＝line_count+1，并返回步骤2；步骤7，根据第line_count条直线的倾斜角得到第line_count条直线沿RSS增大方向的方向角，根据第line_count-1条直线的倾斜角得到第line_count-1条直线沿RSS增大方向的方向角，根据第line_count条直线沿RSS增大方向的方向角与第line_count-1条直线沿RSS增大方向的方向角计算第line_count条直线与第line_count-1条直线之间的偏转角度deltaline_count,line_count-1；设置偏转角阈值，若偏转角度deltaline_count,line_count-1大于偏转角阈值，则返回步骤6；若偏转角度deltaline_count,line_count-1小于偏转角阈值，则进入步骤8；步骤8，无人机沿第line_count条直线上的最后一个采样点继续向前飞行，每间隔len选取一个采样点进行RSS值测量，并计算当前采样点与前一个采样点的RSS差值，若RSS差值小于0，则停止查找。作为本专利技术的一种优选方案，步骤2所述测量每个采样点的RSS值，具体为：对于每个采样点，重复测量50次RSS值，得到50个RSS值；循环x次，每一次循环都去掉剩余的RSS值中的最大值和最小值，将剩下的50-2*x个RSS值取平均，作为该采样点的RSS值。作为本专利技术的一种优选方案，步骤3所述第line_count条直线上的第2个采样点的横、纵坐标为：其中，x2、y2分别为第2个采样点的横、纵坐标，x1、y1分别为第1个采样点的横、纵坐标，a(line_count,1)为第line_count条直线沿RSS增大方向的方向角，且若第2个采样点位于第circle_count个圆外侧，则第line_count条直线沿RSS增大方向的方向角为：a(line_count,1)＝b若第2个采样点位于第circle_count个圆内侧，则第line_count条直线沿RS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，对各参数进行初始化，令circle_count＝1，line_count＝1，i＝1；以查找干扰源的起始点为第1个圆的圆心，预设的半径为第1个圆的半径；/n步骤2，无人机沿第circle_count个圆的圆周飞行，并在圆上每隔10°选取一个采样点，共36个采样点，测量每个采样点的RSS值，计算圆周上以圆心相对称的两个采样点对应的RSS值的差值，得到18个差值，对这些差值取绝对值，并找出最大绝对值所对应的两个采样点，从这两个采样点中找出RSS值较大的采样点，将RSS值较大的采样点作为第line_count条直线上的第1个采样点，该采样点与第cirlce_count个圆的圆心相连形成的直线为第line_count条直线，计算第line_count条直线的斜率，根据斜率得到第line_count条直线的倾斜角b；/n步骤3，在第line_count条直线上选取一采样点，该采样点位于第circle_count个圆外侧，且该采样点与第1个采样点之间的间距为len，测量该采样点的RSS值，并与第1个采样点的RSS值进行比较，若该采样点的RSS值大于第1个采样点的RSS值，则将该采样点作为第line_count条直线上的第2个采样点，且无人机在第line_count条直线上沿RSS值增大的方向飞行；若该采样点的RSS值小于第1个采样点的RSS值，则在第1个采样点的圆内侧方向选取距第1个采样点的间距为len的点作为第line_count条直线上的第2个采样点，且无人机在第line_count条直线上沿RSS值增大的方向飞行；/n步骤4，在第line_count条直线上继续生成第i+2个采样点，第i+2个采样点与第i+1个采样点之间的间距为len，测量第i+2个采样点的RSS值，计算第i+2个采样点相对于第i+1个采样点的RSS增量与第i+1个采样点相对于第i个采样点的RSS增量之间的比值，并判断该比值是否小于预设的第line_count增量阈值；若小于第line_count增量阈值，则进入步骤5；若大于第line_count增量阈值，则根据当前cirlce_count的值进行判断，若circle_count＝1则进入步骤6，若circle_count≥2则进入步骤7；/n步骤5，令i＝i+1，并返回步骤4；/n步骤6，令circle_count＝circle_count+1，以第line_count条直线上的最后一个采样点作为第cirlce_count个圆的圆心，第cirlce_count个圆的半径为r...

【技术特征摘要】
1.基于无人机移动RSS测量的干扰源快速查找方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，对各参数进行初始化，令circle_count＝1，line_count＝1，i＝1；以查找干扰源的起始点为第1个圆的圆心，预设的半径为第1个圆的半径；
步骤2，无人机沿第circle_count个圆的圆周飞行，并在圆上每隔10°选取一个采样点，共36个采样点，测量每个采样点的RSS值，计算圆周上以圆心相对称的两个采样点对应的RSS值的差值，得到18个差值，对这些差值取绝对值，并找出最大绝对值所对应的两个采样点，从这两个采样点中找出RSS值较大的采样点，将RSS值较大的采样点作为第line_count条直线上的第1个采样点，该采样点与第cirlce_count个圆的圆心相连形成的直线为第line_count条直线，计算第line_count条直线的斜率，根据斜率得到第line_count条直线的倾斜角b；
步骤3，在第line_count条直线上选取一采样点，该采样点位于第circle_count个圆外侧，且该采样点与第1个采样点之间的间距为len，测量该采样点的RSS值，并与第1个采样点的RSS值进行比较，若该采样点的RSS值大于第1个采样点的RSS值，则将该采样点作为第line_count条直线上的第2个采样点，且无人机在第line_count条直线上沿RSS值增大的方向飞行；若该采样点的RSS值小于第1个采样点的RSS值，则在第1个采样点的圆内侧方向选取距第1个采样点的间距为len的点作为第line_count条直线上的第2个采样点，且无人机在第line_count条直线上沿RSS值增大的方向飞行；
步骤4，在第line_count条直线上继续生成第i+2个采样点，第i+2个采样点与第i+1个采样点之间的间距为len，测量第i+2个采样点的RSS值，计算第i+2个采样点相对于第i+1个采样点的RSS增量与第i+1个采样点相对于第i个采样点的RSS增量之间的比值，并判断该比值是否小于预设的第line_count增量阈值；若小于第line_count增量阈值，则进入步骤5；若大于第line_count增量阈值，则根据当前cirlce_count的值进行判断，若circle_count＝1则进入步骤6，若circle_count≥2则进入步骤7；
步骤5，令i＝i+1，并返回步骤4；
步骤6，令circle_count＝circle_count+1，以第line_count条直线上的最后一个采样点作为第cirlce_count个圆的圆心，第cirlce_count个圆的半径为rcircle_count，rcircle_count＝rcircle_count-1-2*(rss0-rss2)，其中，rcircle_count-1为第circle_count-1个圆的半径，rss0为第line_count条直线上的最后一个采样点的RSS值，rss2为第line_count条直线上第1个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘硕，郑哲楷，栗雅清，胡蕴涵，李建峰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32