一种应用于无人机无线电的定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于无人机无线电的定位系统，涉及无人机无线电定位技术领域，包括无线电模块、GPS定位模块、数据信号防干扰模块、卡尔曼滤波模块、数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块、数据加密模块、数据传输模块和地面单元；通过设置数据信号防干扰模块、卡尔曼滤波模块、数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块和数据加密模块，可以有效降低数据受干扰影响，以及能够避免数据发生信号波动和丢失，可以综合提高无人机的实时定位数据传输的稳定性，能够降低数据传输风险，无人机与地面单元之间的数据交互过程安全性高，可以有效提高无人机的定位准确性。提高无人机的定位准确性。提高无人机的定位准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于无人机无线电的定位系统


[0001]本专利技术涉及无人机无线电定位
，尤其涉及一种应用于无人机无线电的定位系统。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的逐步完善，应用市场的逐步成熟，无人机在民用领域的应用得到了蓬勃的发展，围绕无人机，各种新的技术，新的应用模式层出不穷，在遥感测绘、安防监控、应急救灾、电力巡检等行业得到了广泛应用；目前，诸如无人机等运动载体的定位与导航只能依靠GPS和惯性导航系统，但在惯性导航系统中，由于其传感器容易受到外界环境干扰，导致定位数据的精度较低，还会受到恶意篡改以及传输延迟的问题，因此导致定位精度低；因此，本专利技术提出一种应用于无人机无线电的定位系统，以解决现有技术中的不足之处。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种应用于无人机无线电的定位系统，通过设置数据信号防干扰模块、卡尔曼滤波模块、数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块和数据加密模块，可以综合提高无人机的实时定位数据传输的稳定性，能够降低数据传输风险，无人机与地面单元之间的数据交互过程安全性高，可以有效提高无人机的定位准确性。
[0004]为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种应用于无人机无线电的定位系统，包括无线电模块、GPS定位模块、数据信号防干扰模块、卡尔曼滤波模块、数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块、数据加密模块、数据传输模块和地面单元；所述无线电模块和GPS定位模块搭载于无人机上，所述无线电模块用于实时接收GPS定位模块获得的无人机的实时定位数据；所述数据信号防干扰模块用于采用数字滤波技术对实时定位数据进行第一预处理，先剔除实时定位数据信号中大的异常干扰，再过滤掉实时定位数据信号中的高频低幅噪声；所述卡尔曼滤波模块用于对经过第一预处理后的实时定位数据进行第二预处理，避免实时定位数据发生信号波动和丢失；所述数据延时控制模块用于建立频率分配模型，并利用频率分配模型实时分配数据传输模块所需的数据传输频率；所述信号频段匹配控制模块用于将无线电模块的采集端和数据传输模块的接收端设置成相同的频段，并对两个频段分别设定两组密码，标记为第一密码和第二密码，利用第一密码和第二密码实现信号频段的匹配控制；所述数据加密模块用于对实时定位数据进行加密处理，形成加密数据；
所述数据传输模块用于获取加密数据，并将加密数据发送至地面单元。
[0005]进一步改进在于：所述数字滤波技术包括但不仅限于用于克服大脉冲干扰的限幅滤波法、中位值滤波法、基于拉依达准则的奇异数据滤波法和基于中值数绝对偏差的决策滤波器中的任意一种数字滤波技术。
[0006]进一步改进在于：所述数字滤波技术包括但不仅限于用于克服小幅度高频噪声的算术平均、滑动滤波和加权滑动平均中的任意一种数字滤波技术。
[0007]进一步改进在于：所述卡尔曼滤波模块对经过第一预处理后的实时定位数据进行第二预处理前，首先需要对卡尔曼滤波模块采用的卡尔曼滤波算法进行优化，将区间运算优化至卡尔曼滤波算法中，形成区间卡尔曼滤波算法，然后利用区间卡尔曼滤波算法对实时定位数据中的信号误差问题进行修正，保证所述卡尔曼滤波模块对实时定位数据进行第二预处理后实时定位数据更加接近真实的采集数据。
[0008]进一步改进在于：所述无线电模块接收实时定位数据时，通过第一密码驱动信号采集通道的开启，所述数据传输模块接收加密数据时通过第二密码驱动信号接收通道的开启。
[0009]进一步改进在于：所述数据传输模块与地面单元的频段连接权限通过第一密码和第二密码的匹配度控制，仅当第一密码和第二密码的输入完全匹配时，所述数据传输模块才能获得与地面单元的频段连接权限，然后向地面单元发送加密数据。
[0010]进一步改进在于：所述频率分配模型内容包括：在实时定位数据发送的时间段内，所述无人机的上行信号接收单元未出现信号数据，则数据延时控制模块优先将信号频率提供给数据传输模块进行实时定位数据的发送。
[0011]进一步改进在于：所述频率分配模型内容还包括：在实时定位数据发送的时间段内，所述无人机的上行信号接收单元出现信号数据，则数据延时控制模块将信号频率平分给无人机的上行信号接收单元和数据传输模块。
[0012]进一步改进在于：所述数据加密模块采用国际标准256位AES加密技术实时定位数据进行加密处理。
[0013]进一步改进在于：所述地面单元具有数据加密模块密钥的单一拥有权，所述地面单元接收数据传输模块发送的加密数据时，密钥作为启动信号。
[0014]本专利技术的有益效果为：本专利技术系统通过设置数据信号防干扰模块和卡尔曼滤波模块对无人机的实时定位数据进行两次滤波处理，可以有效降低数据受干扰影响，以及能够避免数据发生信号波动和丢失，且通过对卡尔曼滤波模块采用的卡尔曼滤波算法进行优化，将区间运算优化至卡尔曼滤波算法中，形成区间卡尔曼滤波算法可以对实时定位数据中的信号误差问题进行修正，保证经过预处理后的实时定位数据更加接近真实的采集数据，数据更加保真，通过设置数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块和数据加密模块，可以综合提高无人机的实时定位数据传输的稳定性，能够降低数据传输风险，无人机与地面单元之间的数据交互过程安全性高，可以有效提高无人机的定位准确性。
附图说明
[0015]图1为本专利技术系统结构示意图。
具体实施方式
[0016]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0017]根据图1所示，本实施例提出一种应用于无人机无线电的定位系统，包括无线电模块、GPS定位模块、数据信号防干扰模块、卡尔曼滤波模块、数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块、数据加密模块、数据传输模块和地面单元；所述无线电模块和GPS定位模块搭载于无人机上，所述无线电模块用于实时接收GPS定位模块获得的无人机的实时定位数据；所述数据信号防干扰模块用于采用数字滤波技术对实时定位数据进行第一预处理，先剔除实时定位数据信号中大的异常干扰，再过滤掉实时定位数据信号中的高频低幅噪声；所述卡尔曼滤波模块用于对经过第一预处理后的实时定位数据进行第二预处理，避免实时定位数据发生信号波动和丢失；所述数据延时控制模块用于建立频率分配模型，并利用频率分配模型实时分配数据传输模块所需的数据传输频率；所述信号频段匹配控制模块用于将无线电模块的采集端和数据传输模块的接收端设置成相同的频段，并对两个频段分别设定两组密码，标记为第一密码和第二密码，利用第一密码和第二密码实现信号频段的匹配控制；所述数据加密模块用于对实时定位数据进行加密处理，形成加密数据；所述数据传输模块用于获取加密数据，并将加密数据发送至地面单元。
[0018]所述数字滤波技术包括但不仅限于用于克服大脉冲干扰的限幅滤波法、中位值滤波法、基于拉依达准则的奇异数据滤波法和基于中值数绝对偏差的决策滤波器中的任意一种数字滤波技术。
[0019]所述数字滤波技术包括但不仅限于用于克服小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于无人机无线电的定位系统，其特征在于：包括无线电模块、GPS定位模块、数据信号防干扰模块、卡尔曼滤波模块、数据延时控制模块、信号频段匹配控制模块、数据加密模块、数据传输模块和地面单元；所述无线电模块和GPS定位模块搭载于无人机上，所述无线电模块用于实时接收GPS定位模块获得的无人机的实时定位数据；所述数据信号防干扰模块用于采用数字滤波技术对实时定位数据进行第一预处理，先剔除实时定位数据信号中大的异常干扰，再过滤掉实时定位数据信号中的高频低幅噪声；所述卡尔曼滤波模块用于对经过第一预处理后的实时定位数据进行第二预处理，避免实时定位数据发生信号波动和丢失；所述数据延时控制模块用于建立频率分配模型，并利用频率分配模型实时分配数据传输模块所需的数据传输频率；所述信号频段匹配控制模块用于将无线电模块的采集端和数据传输模块的接收端设置成相同的频段，并对两个频段分别设定两组密码，标记为第一密码和第二密码，利用第一密码和第二密码实现信号频段的匹配控制；所述数据加密模块用于对实时定位数据进行加密处理，形成加密数据；所述数据传输模块用于获取加密数据，并将加密数据发送至地面单元。2.根据权利要求1所述的一种应用于无人机无线电的定位系统，其特征在于：所述数字滤波技术包括但不仅限于用于克服大脉冲干扰的限幅滤波法、中位值滤波法、基于拉依达准则的奇异数据滤波法和基于中值数绝对偏差的决策滤波器中的任意一种数字滤波技术。3.根据权利要求2所述的一种应用于无人机无线电的定位系统，其特征在于：所述数字滤波技术包括但不仅限于用于克服小幅度高频噪声的算术平均、滑动滤波和加权滑动平均中的任意一种数字滤波技术。4.根据权利要求1所述的一种应用于无人机无线电的定位系统，其特征在于：所述卡尔曼滤波模块对经过第一预处理后的实时定位数据进行第二预处理前，首先需要对卡尔曼滤波模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑潇华，王振武，闵雪生，邱枫，徐润统，
申请(专利权)人：湖州市公安局特警支队，
类型：发明
国别省市：