一种无人机飞行航线监测及校验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机飞行航线监测及校验系统，属于飞行校验技术领域，为了解决现有的飞行校验过程中，无法确保信号稳定传输，无法保证对无人机进行精准指令操控，也无法实现信息能够实时传送；飞行校验过程中，无法根据地面高度上构造障碍物图，也无法根据校验航线规划动态避障，导致测试的安全性低，容易造成损伤的问题。通过通讯模块实现实时信号接收，便于对无人机进行指令操控，实现信息能够实时传送，保证指令快速传达，根据这些规律有很多无线电定位方式，能够快速有效地进行定位，通过预定模块与动态避障进行配合，实现在校验的飞行过程中，确保飞行安全与公共安全，减少危险发生，提高测试安全性。提高测试安全性。提高测试安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行航线监测及校验系统


[0001]本专利技术涉及到飞行校验
，特别涉及一种无人机飞行航线监测及校验系统。

技术介绍

[0002]飞行校验是指为保证飞行安全，使用装有专门校验设备的飞行校验飞机，按照飞行校验的有关规范，检查和评估各种导航、雷达、通信等设备的空间信号的质量及其容限，以及机场的进、离港飞行程序，并依据检查和评估的结果出具飞行校验报告的过程。飞行校验系统一般安装在飞行校验飞机上，用于执行飞行校验任务。
[0003]现有技术中，如公开号为CN114063631A的中国专利公开了一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统，该专利地面校验子系统自动解析无人机校验系统传输的校验相关数据以及校验科目指令，自动加载飞行校验科目的数据库参数，设置对应的校验模式和取值算法，并在收到结束科目指令时自动停止取值并存储校验结果，有助于实现全自动的无人机校验。
[0004]但是在飞行校验的过程中，存在以下缺陷：1、飞行校验过程中，无法确保信号稳定传输，无法保证对无人机进行精准指令操控，也无法实现信息能够实时传送；2、其次，飞行校验过程中，无法根据地面高度上构造障碍物图，也无法根据校验航线规划动态避障，导致测试的安全性低，容易造成损伤。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种无人机飞行航线监测及校验系统，通过通讯模块实现实时信号接收，便于对无人机进行指令操控，实现信息能够实时传送，保证指令快速传达，无线通信模块中电磁波的工作频率是一个重要参数，无线电波在自由空间中传播时具有一定规律,根据这些规律有很多无线电定位方式，能够快速有效地进行定位，根据路线重合度，实现对无人机飞行校验，通过两组曲线图进行比对，能够清楚了解到校验的结果，提高校验便捷性，可根据参数进行分析，校验的精确性，通过预定模块与动态避障进行配合，实现在校验的飞行过程中，确保飞行安全与公共安全，减少危险发生，提高测试安全性，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无无人机飞行航线监测及校验系统，包括无人机航测系统和地面飞行数据管理系统；在所述无人机航测系统和所述地面飞行数据管理系统之间建立无人机通信架构，在航测操作用，接收和传达双方所发出的信息；所述无人机航测系统用于接收所述地面飞行数据管理系统所设的参数以及飞行指令；
所述无人机航测系统飞行实测记录，并实时向所述地面飞行数据管理系统反馈无人机飞行信息参数，所述地面飞行数据管理系统根据无人机反馈信息进行飞行数据校验。
[0007]进一步地，无人机航测系统包括有用于定位的动态差分检测模块，对空间检测的姿态测量模块，包括用于测距的红外扫描测距模块，还包括用于信号接收和发送的通讯模块；所述动态差分检测模块用于确定扫描投影中心的空间位置,通过接收卫星的数据,实时精确测定出设备的空间位置,再通过后处理技术与地面基站的地面飞行数据管理系统进行差纷计算,精确计算得出飞行轨迹；所述姿态测量模块用于测量扫描装置生光轴的空间姿态参数由装置将接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动的轨迹，根据轨迹的几何关系及变量参数,推算出未来的空中位置,测算出该测量系统的实时和将来的空间向量；所述红外扫描测距模块用于测量传感器到地面点的距离,测量距离为离地面30
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2500m，通过后期利用软件对数据进行处理辨别出地面信息；所述通讯模块内的接收模组用于接收地面飞行数据管理系统发出的参数信息和任务指令，且通讯模块内的发送模组用于给地面飞行数据管理系统反馈无人机收集到的数据参数。
[0008]进一步地，建立无人机通信架构包括准备一套无线电设备和一套蜂窝移动网络设备,将无人机上无线电设备与地面飞行数据管理系统通过蜂窝移动网络连接，将无人机在制定区域放飞并发送一个机动指令, 检查相应指令的执行情况，对通讯系统进行测试，建立无人机与地面直接的通讯通道。
[0009]进一步地，地面飞行数据管理系统包括对采集的数据进行储存的数据储存模块，用过输入指令的控制模块，航线分析制定的预定模块，以及后期参数比对的分析模块，用于信号收发的通讯模块，地面飞行数据管理系统在地面上建立地面基地，用于对后续航线出发点进行限定。
[0010]进一步地，所述数据存储模块，包括：第一确定模块，用于根据采集的数据，确定待存储数据；构建模块，用于构建业务场景数据识别函数；所述构建模块构建业务场景数据识别函数的方法，包括：获取样本数据，将每一个样本数据基于业务场景进行数据分割，分成个数据块，构建业务场景数据识别函数：
[0011]其中，为初始化后的偏置参数，；为自然常数；为第个数据块的业务场景；为预测第个数据块的业务场景的概率；为被标记的数据块的业务场景;第二确定模块，用于：基于业务场景数据识别函数对待存储数据进行解析识别，将待存储数据分割为若干个子数据，每个子数据标注一个业务场景标签；确定业务场景标签之间的关联关系，基于关联关系确定存储顺序，基于存储顺序
将各个子数据分别存储至对应的场景数据存储模块中；调整模块，用于在将子数据存储至场景数据存储模块过程中，检测存储时的数据流速及数据存储时序，在确定存在异常时，生成调整指令进行调整；所述调整指令包括调整数据流速和/或数据存储时序。
[0012]进一步地，飞行校验方法包括如下步骤：S1：在测试前，通过现场勘测以及无人机探索采集测试路线区域的地图参数，并将参数存储到数据储存模块内，作为后续航行路线制定航路点的数据基础；S2：根据地图区域参数，预定模块进行分析，制定无人机校验用的飞行计划所经过路线的航路点，并根据航路点绘制飞行航线，在每个航路点进行定位，并设置校验检测设备；S3：控制模块将制定好的路线参数通过指令传输给无人机，进行航线校验，无人机上姿态测量模块在校验过程中与每个航路点上的校验检测设备进行远程识别，并实现航路点定位校验；S4：将无人机航线的参数通过通讯模块传输到分析模块内，分析模块根据无人机的空间姿态参数进行分析，将无人机实际飞行的航线进行绘制，与预定的航线进行比对，得出校验结果。
[0013]进一步地，无人机航测系统根据需要在试验场地开展航线点自动校验的飞行试验，其中校验测试还包括对点避障飞行、无人机自动着陆以及无人机绕行；所述预定模块通过在给定的地面高度上构造障碍物图，将三维路径规划问题转化为二维问题，利用四叉树分解建立基于障碍物占用率和风场的搜索空间，生成城市环境中小型无人机的避障抗风扰飞行路径；其中，在路径中设置多个用于校验的航路点，用于路线校验，无人机路径规划分两个阶段，全局路径规划和动态避障。
[0014]进一步地，全局路径规划计算和评估无人机在特定时间可能采取的不同航路，无人机通过机载传感器或SDSP获取静态障碍物的坐标，全局规划为无人机飞行控制系统提供可行的航路；所述动态避障是无人机在飞行过程中通过通信模块获取其他动态障碍物的位置，进行在线路径决策，通过相应的指标分析飞行任务的安全性和可行性，并将无人机的飞行状态分为正常、非正常、有需要备降和立即备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行航线监测及校验系统，其特征在于：包括无人机航测系统和地面飞行数据管理系统；在所述无人机航测系统和所述地面飞行数据管理系统之间建立无人机通信架构，在航测操作用，接收和传达双方所发出的信息；所述无人机航测系统用于接收所述地面飞行数据管理系统所设的参数以及飞行指令；所述无人机航测系统飞行实测记录，并实时向所述地面飞行数据管理系统反馈无人机飞行信息参数，所述地面飞行数据管理系统根据无人机反馈信息进行飞行数据校验。2.根据权利要求1所述的一种无人机飞行航线监测及校验系统，其特征在于：所述无人机航测系统包括有用于定位的动态差分检测模块，对空间检测的姿态测量模块，包括用于测距的红外扫描测距模块，还包括用于信号接收和发送的通讯模块；所述动态差分检测模块用于确定扫描投影中心的空间位置,通过接收卫星的数据,实时精确测定出设备的空间位置,再通过后处理技术与地面基站的地面飞行数据管理系统进行差纷计算,精确计算得出飞行轨迹；所述姿态测量模块用于测量扫描装置生光轴的空间姿态参数由装置将接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动的轨迹，根据轨迹的几何关系及变量参数,推算出未来的空中位置,测算出该测量系统的实时和将来的空间向量；所述红外扫描测距模块用于测量传感器到地面点的距离,测量距离为离地面30
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2500m，通过后期利用软件对数据进行处理辨别出地面信息；所述通讯模块内的接收模组用于接收地面飞行数据管理系统发出的参数信息和任务指令，且通讯模块内的发送模组用于给地面飞行数据管理系统反馈无人机收集到的数据参数。3.根据权利要求2所述的一种无人机飞行航线监测及校验系统，其特征在于：建立无人机通信架构包括准备一套无线电设备和一套蜂窝移动网络设备,将无人机上无线电设备与地面飞行数据管理系统通过蜂窝移动网络连接，将无人机在制定区域放飞并发送一个机动指令, 检查相应指令的执行情况，对通讯系统进行测试，建立无人机与地面直接的通讯通道。4.根据权利要求1所述的一种无人机飞行航线监测及校验系统，其特征在于：地面飞行数据管理系统包括对采集的数据进行储存的数据储存模块，用过输入指令的控制模块，航线分析制定的预定模块，以及后期参数比对的分析模块，用于信号收发的通讯模块，地面飞行数据管理系统在地面上建立地面基地，用于对后续航线出发点进行限定。5.根据权利要求4所述的一种无人机飞行航线监测及校验系统，其特征在于：所述数据存储模块，包括：第一确定模块，用于根据采集的数据，确定待存储数据；构建模块，用于构建业务场景数据识别函数；所述构建模块构建业务场景数据识别函数的方法，包括：获取样本数据，将每一个样本数据基于业务场景进行数据分割，分成个数据块，构建业务场景数据识别函数：
;其中，为初始化后的偏置参数，；为自然常数；为第个数据块的业务场景；为预测第个数据块的业务场景的概率；为被标记的数据块的业务场景;第二确定模块，用于：基于业务场景数据识别函数对待存储数据进行解析识别，将待存储数据分割为若干个子数据，每个子数据标注一个业务场景标签；确定业务场景标签之间的关联关系，基于关联关系确定存储顺序，基于存储顺序将各个子数据分别存储至对应的场景数据存储模块中；调整模块，用于在将子数据存储至场景数据存储模块过程中，检测存储时的数据流速及数据存储时序，在确定存在异常时，生成调整指令进行调整；所述调整指令包括调整数据流速和/或数据存储时序。6.根据权利要求1所述的一种无人机飞行航线监测及校验系统，其特征在于：所述飞行校验方法包括如下步骤：S1：在测试前，通过现场勘测以及无人机探索采集测试路线区域的地图参数，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦博，黄子革，刘斌，雷建安，胡斌，张镇麒，
申请(专利权)人：北京云恒科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：