【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机，尤其涉及一种空基多元数据融合辐射源定位方法及系统。
技术介绍
1、在通信辐射源（后文简称辐射源）定位问题中，实际环境的多样性使得传统地面移动监测车定位辐射源的方法难以适应复杂的地形环境，适用范围较窄。相比之下，基于小型旋翼无人机作为辐射源定位平台，可以更好地利用无人机本身良好的移动性和机载多类传感器的数据收集能力，进而通过多元数据收集与融合处理进行地面辐射源定位，具有更好的场景适应性和应用前景。
2、目前已有一些方法基于无人机进行辐射源定位。例如：中国专利技术专利申请“一种基于无人机平台的辐射源定位与追踪方法”（申请号：201811469777.7，公开号：cn 109782224a，公开日：2019年5月21日），采用割平面思想设计无人机定位追踪辐射源算法，在较短规划路径下实现快速准确的辐射源定位与追踪。但该方法在低信噪比环境下准确率不高。中国专利技术专利申请“一种基于无人机-阵列的自适应无源定位装置及实现方法”（申请号：201910732757.2，公开号：cn 110515038 a，公开日：2019年11月29日），采用集成阵列模块、信号处理模块、数据存储模块、通信模块与多架无人机相结合的方式，每架无人机上集成一个均匀线阵用于接收目标源辐射的电磁信号，通过重建接收信号模型进行到达时间差估计，最终进行辐射源定位。但该方法无法对无人机探测辐射源的情况进行实时监控。
3、上述方法均是通过无人机对辐射源的信号进行接收，根据信号强度自适应的调整无人机飞行轨迹，进而进行定位。但上述方法仅
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种环境适应性好、结果可信性高的空基多元数据融合辐射源定位方法及系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种空基多元数据融合辐射源定位方法，包括如下步骤：
3、s101：搜索区域设定：地面监测站基于地理信息，设定基于无人机平台进行辐射源定位任务的搜索区域，并根据无人机当前位置，确定无人机进入搜索区域的入口位置；
4、s102：飞行轨迹计算：地面监测站基于无人机当前位置、入口位置以及地理信息，利用轨迹规划方法，计算无人机从其当前位置飞行到入口位置的进入飞行轨迹；
5、s103：辐射信号搜索：无人机进入搜索区域后，以区域覆盖法为无人机规划在搜索区域中的航迹，无人机根据航迹执行飞行计划，在飞行路径上设置若干个频谱监测点，在每一个监测点上执行监测任务，同时标记未执行的相邻的监测点为当前监测点的下一个监测点；
6、无人机根据自身天线测出该方向上辐射源信号强度，然后多次调整机身方向，测出多个方向上辐射源的信号强度，若信号强度超过预设的阈值，则认为该方向上存在辐射源，选择信号强度最大的方向飞行 b米，不断重复检测辐射源的信号强度并决定一个飞行方向，直至到辐射源所在大致区域；
7、s104：目标图像采集：当无人机飞到辐射源附近时，无人机通过调整云台角度，采集所在位置的地面图像信息，并进行目标识别，初步判断是否存在辐射源；
8、s105：多元数据回传：无人机采集到的传感器数据传往地面监测站进行进一步的确认，将传感器数据统一打包成特定消息格式，通过数传/图传模块以话题的形式与地面监测站共享；
9、s106：数据交叉验证：地面监测站解析传感器数据消息，以可视化的形式显示在ui界面，操作员可根据频谱数据、目标识别结果以及图像消息进一步验证数据的可信度；
10、s107：输出融合结果：经过交叉验证，判断当前位置是否存在辐射源，若存在辐射源，则输出辐射源相关信息，若没有则前往下一个频谱监测点，重复执行步骤s103-s107，直到完成所有频谱监测点的测试。
11、本专利技术还公开了一种空基多元数据融合辐射源定位系统，包括：
12、搜索区域设定模块：用于地面监测站基于地理信息，设定基于无人机平台进行辐射源定位任务的搜索区域，并根据无人机当前位置，确定无人机进入搜索区域的入口位置；
13、飞行轨迹计算模块：用于地面监测站基于无人机当前位置、入口位置以及地理信息，利用轨迹规划方法，计算无人机从其当前位置飞行到入口位置的进入飞行轨迹；
14、辐射信号搜索模块：用于无人机进入搜索区域后，以区域覆盖法为无人机规划在搜索区域中的航迹，无人机根据航迹执行飞行计划，在飞行路径上设置若干个频谱监测点，在每一个监测点上执行监测任务，同时标记未执行的相邻的监测点为当前监测点的下一个监测点；
15、无人机根据自身天线测出该方向上辐射源信号强度，然后多次调整机身方向，测出多个方向上辐射源的信号强度，若信号强度超过预设的阈值，则认为该方向上存在辐射源，选择信号强度最大的方向飞行 b米，不断重复检测辐射源的信号强度并决定一个飞行方向，直至到辐射源所在大致区域；
16、目标图像采集模块：用于当无人机飞到辐射源附近时，无人机通过调整云台角度，采集所在位置的地面图像信息，并进行目标识别，初步判断是否存在辐射源；
17、多元数据回传模块：用于无人机采集到的传感器数据传往地面监测站进行进一步的确认，将传感器数据统一打包成特定消息格式，通过数传/图传模块以话题的形式与地面监测站共享；
18、数据交叉验证模块：用于地面监测站解析传感器数据消息，以可视化的形式显示在ui界面，操作员可根据频谱数据、目标识别结果以及图像消息进一步验证数据的可信度；
19、输出融合结果模块：用于经过交叉验证，判断当前位置是否存在辐射源，若存在辐射源，则输出辐射源相关信息，若没有则前往下一个频谱监测点，重复执行上述模块，直到完成所有频谱监测点的测试。
20、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：第一，地面监测站结合无人机监测得到的图像、gps以及便携式频谱仪的频谱数据进行辐射源位置分析，能够更加快速、准确确定辐射源的位置；
21、第二，地面监测站可以通过界面判断辐射源定位情况，进一步与无人机交互，提升辐射源定位结果的可信性。
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1.一种空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S101具体包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S102飞行轨迹计算的方法包括如下步骤：
4.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S103辐射源信号搜索的方法包括如下步骤：
5.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S104目标图像采集的方法包括如下步骤：
6.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S105多元数据回传的方法包括如下步骤：
7.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S106数据交叉验证的方法包括如下步骤：
8.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤S107输出融合结果的方法包括如下步骤：
9.一种空基多元数据融合辐射源定
...【技术特征摘要】
1.一种空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤s101具体包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤s102飞行轨迹计算的方法包括如下步骤：
4.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤s103辐射源信号搜索的方法包括如下步骤：
5.如权利要求1所述的空基多元数据融合辐射源定位方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏祥麟，陆元智，王晓波，成洁，赵框，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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