本申请提供一种无人机监测系统编队通信链路质量评估方法和装置，其中，该方法包括：获取无人机监测系统编队的信噪比数据，其中，信噪比数据包括：无人机监测系统编队与地面控制站之间的多个通信链路各个扩频码下各个子载波对应的信噪比，其中，扩频码用于区分无人机；通过预设映射函数对各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到用于高斯白噪声信道的等效信噪比，其中，等效信噪比指示多个通信链路的信噪比；根据高斯白噪声信道下信噪比与误码率之间的对应关系，确定等效信噪比对应的误码率，其中，该等效信噪比对应的误码率指示多个通信链路的质量。采用本申请，实现对无人机监测系统编队通信链路质量的快速评估。人机监测系统编队通信链路质量的快速评估。人机监测系统编队通信链路质量的快速评估。
【技术实现步骤摘要】
无人机监测系统编队通信链路质量评估方法和装置
[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种无人机监测系统编队通信链路质量评估方法和装置。
技术介绍
[0002]在复杂电磁环境下，无人机监测系统以其升空高度高、机动灵活等特点成为查找无线电干扰源的重要手段。但无人机监测系统定位算法精度不高，干扰源位置误差较大。为提高定位精度，可使用多无人机进行联合定位。
[0003]常用多无人机联合定位方法有基于到达时间差(TDOA)的定位，是通过测量目标信号到达不同无人机之间的时间差值，并由利用时差定位算法来解得目标位置的一种定位技术。TDOA定位算法至少需要三个站点获取到达时间差，但考虑到监测布局及定位精度，无人机监测站点数量的增加对监测结果有明显提升，因此在无人机监测系统编队查找地面无线电干扰源实际过程中，需同时操控编队多台无人机悬停于符合一定条件的空间位置进行测量定位。
[0004]通常，无人机监测系统编队由多台无人机和地面控制站组成。实践中，为了保障多台无人机组成的编队飞行位置的准确性及数据传输的实时性，通过建立一台地面控制站与多台无人机之间的控制链路及数据链路来完成编队飞行控制及数据传输。地面控制站通过各控制链路传输控制指令引导各无人机飞行到指定位置及高度，各无人机所测得目标干扰源到达时间差信息通过各自数据链路传输回地面控制站进行计算及定位，从而获得目标干扰源位置信息。
[0005]可见，地面控制站与无人机监测系统编队间的飞行控制链路及数据链路是无人机监测系统编队能否安全稳定飞行及成功定位目标干扰源的重要保障。受限于无人机重量及飞行时间要求，无人机监测系统编队传输功率有限，同时当前电磁环境十分复杂且也不排除干扰源操作者对无人机监测系统编队的恶意干扰，此时定位结果的准确性将大大下降，严重着将影响飞行编队安全，造成安全事故。
技术实现思路
[0006]对无人机的控制链路及数据链路在复杂电磁环境或干扰条件下的通信链路质量进行量化评估，可以指导控制者对编队飞行位置进行合理调整，同时可以有效评估定位结果的有效性和准确性。
[0007]目前采取无人机监测系统编队进行地面无线电干扰源应用较少，试验过程多采取分别控制多台无人机飞到指定位置进行独立测向定位，飞行控制的一致性及实时性较差；亦或是编队无人机数量较少(一般为3台)，受限于监测布局及监测设备数量，定位精度较差，同时缺乏对编队整体通信质量评估，不利于快速评估复杂电磁环境下通信链路受扰情况。
[0008]为了快速直观反映编队中多条控制链路及通信链路通信质量，特别是编队内无人
机数量较多时，需要建立一种快速直观的多链路通信质量评价方法，实现无人机监测系统编队规模较大、链路数量较多情况下链路质量的综合评价，充分考虑信道传播及无人机特性，通过一个整体通信质量评价指标来直观快速显示编队在复杂电磁环境下通信链路受扰情况，用以指导飞行操作及监测定位布局。
[0009]鉴于此，本申请提供了一种无人机监测系统编队通信链路质量评估方法和装置。
[0010]根据本申请的一方面，提供了一种无人机监测系统编队通信链路质量评估方法，包括：
[0011]获取无人机监测系统编队的信噪比数据，其中，所述信噪比数据包括：所述无人机监测系统编队与地面控制站之间的多个通信链路各个扩频码下各个子载波对应的信噪比，其中，扩频码用于区分无人机；
[0012]通过预设映射函数对所述各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到用于高斯白噪声信道的等效信噪比，其中，所述等效信噪比指示所述多个通信链路的信噪比；
[0013]根据高斯白噪声信道下信噪比与误码率之间的对应关系，确定所述等效信噪比对应的误码率，其中，所述等效信噪比对应的误码率指示所述多个通信链路的质量。
[0014]可选地，按照以下方式通过预设映射函数对所述各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到用于高斯白噪声信道的等效信噪比：
[0015][0016]其中，φ表示预设映射函数，SNR
eff
表示所述等效信噪比，M
P
表示每个通信链路的子载波的数目，M
c
表示区分不同无人机的扩频码的数目，SNR
i,j
表示第i个扩频码下第j个子载波下的信噪比；
[0017]γ为预先确定的参数调节因子，用于调整等效信噪比以降低等效信噪比对应的误码率与实际误码率之间的误差。
[0018]可选地，通信链路为控制链路，所述方法还包括：
[0019]判断所述等效信噪比对应的误码率是否大于控制链路的误码率阈值；
[0020]在所述等效信噪比对应的误码率大于所述控制链路的误码率阈值时，发出安全风险预警以指示无人机监测系统编队返航或调整飞行区域。
[0021]可选地，通信链路为数据链路，所述方法还包括：
[0022]判断所述等效信噪比对应的误码率是否大于数据链路的误码率阈值；在所述等效信噪比对应的误码率大于所述数据链路的误码率阈值时，发出风险警告以指示无人机监测系统编队调整飞行区域；和/或
[0023]根据不同区域的数据链路的等效信噪比对应的误码率来确定可靠定位区域。
[0024]可选地，预设映射函数包括参数调节因子，所述参数调整因子的确定方法，包括：
[0025]建立多个仿真链路，并通过蒙特卡洛方法模拟得到所述多个仿真链路的误码率；
[0026]通过所述预设映射函数将所述多个仿真链路的各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到所述多个仿真链路的等效信噪比；
[0027]根据高斯白噪声信道下信噪比与误码率之间的对应关系，确定所述多个仿真链路
的等效信噪比对应的误码率；
[0028]根据所述多个仿真链路的等效信噪比对应的误码率与通过蒙特卡洛方法模拟得到的误码率，通过逼近最小均方根误差确定所述参数调节因子。
[0029]可选地，通过预设映射函数对所述各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射之前，还包括：
[0030]建立多个仿真链路，并通过蒙特卡洛方法模拟得到所述多个仿真链路的误码率；
[0031]通过多个映射函数分别对所述多个仿真链路的各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到每个映射函数对应的所述多个仿真链路的等效信噪比；
[0032]根据高斯白噪声信道下信噪比与误码率之间的对应关系，确定每个映射函数对应的所述多个仿真链路的等效信噪比对应的误码率；
[0033]根据每个映射函数对应的所述多个仿真链路的等效信噪比对应的误码率与通过蒙特卡洛方法模拟得到的误码率，确定每个映射函数的最小均方根误差；
[0034]根据每个映射函数的最小均方根误差确定所述预设映射函数。
[0035]可选地，无人机监测系统编队通信链路质量评估方法是按照预设周期进行的，其中，所述方法还包括：响应于确定得到所述等效信噪比对应的误码率，显示所述等效信噪比对应的误码率。
[0036]根据本申请的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人机监测系统编队通信链路质量评估方法，其特征在于，包括：获取无人机监测系统编队的信噪比数据，其中，所述信噪比数据包括：所述无人机监测系统编队与地面控制站之间的多个通信链路各个扩频码下各个子载波对应的信噪比，其中，扩频码用于区分无人机；通过预设映射函数对所述各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到用于高斯白噪声信道的等效信噪比，其中，所述等效信噪比指示所述多个通信链路的信噪比；根据高斯白噪声信道下信噪比与误码率之间的对应关系，确定所述等效信噪比对应的误码率，其中，所述等效信噪比对应的误码率指示所述多个通信链路的质量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下方式通过预设映射函数对所述各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到用于高斯白噪声信道的等效信噪比：其中，φ表示预设映射函数，SNR
eff
表示所述等效信噪比，M
P
表示每个通信链路的子载波的数目，M
c
表示区分不同无人机的扩频码的数目，SNR
i,j
表示第i个扩频码下第j个子载波下的信噪比；γ为预先确定的参数调节因子，用于调整等效信噪比以降低等效信噪比对应的误码率与实际误码率之间的误差。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信链路为控制链路，所述方法还包括：判断所述等效信噪比对应的误码率是否大于控制链路的误码率阈值；在所述等效信噪比对应的误码率大于所述控制链路的误码率阈值时，发出安全风险预警以指示无人机监测系统编队返航或调整飞行区域。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信链路为数据链路，所述方法还包括：判断所述等效信噪比对应的误码率是否大于数据链路的误码率阈值；在所述等效信噪比对应的误码率大于所述数据链路的误码率阈值时，发出风险警告以指示无人机监测系统编队调整飞行区域；和/或根据不同区域的数据链路的等效信噪比对应的误码率来确定可靠定位区域。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设映射函数包括参数调节因子，所述参数调整因子的确定方法，包括：建立多个仿真链路，并通过蒙特卡洛方法模拟得到所述多个仿真链路的误码率；通过所述预设映射函数将所述多个仿真链路的各个扩频码下各个子载波对应的信噪比进行映射，得到所述多个仿真链路的等效信噪比；根据高斯白噪声信道下...
【专利技术属性】
技术研发人员：林于新，刘海洋，张科，石会鹏，郑高哲，江建兴，
申请(专利权)人：北京东方波泰无线电频谱技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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