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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及子母无人机回收,具体是指一种子母无人机自动回收系统及方法。
技术介绍
1、目前无人机群在控制和回收上有不够便利、耗资大等缺陷,更灵活、便利的子母无人机可运用于军事情报侦测、单兵突击侦测、边疆看守等领域,应用前景十分广泛。
2、资料显示,目前哈尔滨工业大学、国防科技大学在无人机回收方面以“基站定位回收”为主潮流,即通过建立基站来实现多架母无人机的控制,根据最近的国知局自主回收专利的论文可知,现阶段基站回收最少需要四人协同操控完成回收,人力资源需求大,不能满足单人操控单机的要求。
3、所以,一种子母无人机自动回收系统及方法成为人们亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种在保证定位精度不变情况下,不依靠基站,仅需一人,即可操作完成母机探测子机自主回收系统以及回收方法。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供的技术方案为:一种子母无人机自动回收方法,包括以下步骤,
3、步骤1、在子母无人机组的母机侧面增加一个斜面平台,在斜面平台上装载三个雷达,三个雷达的位置分别设置于母机侧面、底面以及倾斜平台的斜面;
4、步骤2、将已开源的px4飞控系统嵌入到母机回收舱所携带的开发板中,自建子母无人机之间的无线通讯网络系统,实现子母机之间的协调控制;
5、步骤3、通过雷达模块发送并接收电磁波信号,自动过滤无效反射波,然后将波形信号传输到处理模块;
6、步骤4、当子机位于母机雷达
7、步骤5、当子机处于雷达不可探测的区域时,若母机横向旋转移动后,雷达能探测到子机的存在,则步骤转到4;
8、进一步的,三个雷达构成三角雷达矩阵,其具体工作方法如下:
9、三角雷达矩阵是重心到各点的距离为l的等边三角形,以三角雷达矩阵的重心为坐标原点,所在平面为yoz轴,水平向前为x轴正方向;ρi(i=1,2,3)分别为三个雷达距子机的径向距离,对yoz、xoz、xoy平面做投影,显然有
10、三个雷达分别接收到一个反射信号,三个反射点构成一个三角形,设σ=z-l,通过切分法以及几何运算可得:
11、
12、
13、
14、以上三个方程是关于x,y,z的非齐次线性方程组:
15、
16、将三个雷达探测出的距离代入方程组(4),即可求出子机的三维坐标,并由wifi将母机获取到的子机坐标传输给子机,子机自动生成回收路线,以此来实现子机自动回收。
17、本专利技术还提供了一种子母无人机自动回收系统,包括斜面平台,所述斜面平台包括矩形台与斜面台,所述斜面台设置于矩形台的侧面,所述矩形台侧面设有第一雷达、底部设有第二雷达,所述斜面台侧面设有第三雷达,所述矩形台内部设有单片机,所述单片机与第一雷达、第二雷达以及第三雷达电性连接。
18、进一步的,所述斜面平台内部设有机舱;所述机舱内设有回收平台。
19、进一步的,所述斜面台与矩形台之间的倾斜角为18度。
20、本专利技术与现有技术相比的优点在于:本专利技术在保证定位精度不变情况下,不依靠基站,仅需一人,即可操作完成母机探测子机自主回收。本专利技术借助北斗卫星定位功能,先使子母无人机初步靠近至3-4m水平距离,再通过安装在母机回收舱上的“三角雷达矩阵模型”获得三个雷达反射点接收到的距离,并对距离数据进行分解处理再整合,实现子机的精确定位,同时将px4飞控系统与自建子母无人机之间的无线通讯网络系统相结合,规划出子机回归路线,增强子母机之间的协调性,实现子机自主回收。该方法不仅满足了战士单兵作战的侦查需求,还节省大量的人力物力,充分提高子母机的利用效率。除此之外,纯自动的无人机回收方法,给无人机的研究提供了新的思路与发展方向。
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1.一种子母无人机自动回收方法,其特征在于:包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:三个雷达构成三角雷达矩阵,其具体工作方法如下:
3.一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:包括斜面平台,所述斜面平台包括矩形台与斜面台,所述斜面台设置于矩形台的侧面,所述矩形台侧面设有第一雷达、底部设有第二雷达,所述斜面台侧面设有第三雷达,所述矩形台内部设有单片机,所述单片机与第一雷达、第二雷达以及第三雷达电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:所述斜面平台内部设有机舱。
5.根据权利要求4所述的一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:所述机舱内设有回收平台。
6.根据权利要求5所述的一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:所述斜面台与矩形台之间的倾斜角为18度。
7.根据权利要求6所述的一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:所述第一雷达、第二雷达、第三雷达的发射端均垂直其安装面设置。
【技术特征摘要】
1.一种子母无人机自动回收方法,其特征在于:包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:三个雷达构成三角雷达矩阵,其具体工作方法如下:
3.一种子母无人机自动回收系统,其特征在于:包括斜面平台,所述斜面平台包括矩形台与斜面台,所述斜面台设置于矩形台的侧面,所述矩形台侧面设有第一雷达、底部设有第二雷达,所述斜面台侧面设有第三雷达,所述矩形台内部设有单片机,所述单片机与第一雷达、第二雷达以及第三雷达电性连接...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗振国,蒋杰灵,曾泓弼,罗洋,文雅静,沈婕妤,周勇,卢德凤,李龙,
申请(专利权)人:林子安,
类型:发明
国别省市:
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