[發(fā)明專利]一種確定無人機機場跑道的系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102636796A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 胡強;成海朋
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01S19/41
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發(fā)明涉及一種確定無人機跑道的系統(tǒng)及方法，用于為無人機起飛著陸提供準確的跑道參數。

背景技術

目前公知無人機機場跑道位置及航向信息標定方法使用真實系統(tǒng)(無人機)進行測量(將無人機在已有跑道上人力推動，用于測量無人機的跑道)或使用各種通用測繪手段進行測繪，其自動化程度較低，勞動強度較高，工作效率較低，且標定效果不能快速給出定量評判。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種確定無人機機場跑道的系統(tǒng)及方法，降低機場跑道標定勞動強度，提高工作效率，確保數據有效性。

本發(fā)明的技術解決方案是：

一種確定無人機機場跑道的系統(tǒng)，包括：基準站和移動站，

移動站和基準站的結構組成相同，均包含差分GPS板、數傳電臺板、主控板、電池和機箱；

差分GPS板、數傳電臺板、主控板和電池均固定在機箱中，電池為差分GPS板、數傳電臺板和主控板供電，主控板與差分GPS板通過PC104總線連接，主控板與數傳電臺板通過RS232串行通訊連接；

基準站的差分GPS板用于產生差分碼，并通過PC104總線提供給主控板，主控板通過數傳電臺板將所述差分碼發(fā)送給移動站，移動站的主控板通過移動站的數傳電臺接收到所述差分碼之后將該差分碼提供給移動站的差分GPS板，移動站的差分GPS板根據GPS定位信息和所述差分碼生成差分GPS定位信息，并將所述差分GPS定位信息通過PC104總線提供給移動站的主控板用以確定跑道。

基準站和移動站之間通過無線電鏈路通訊。

一種基于權利要求1所述系統(tǒng)實現的確定無人機機場跑道的方法，步驟如下：

(1)將基準站固定在已有機場附近，并使基準站通電；

(2)基準站的差分GPS板不斷采集基準站的GPS位置信息并進行平均計算，直到差分GPS板能夠輸出差分碼，之后基準站向移動站發(fā)送該差分碼；

(3)將移動站通電，之后監(jiān)測移動站的差分GPS板是否進入了差分工作模式，當移動站的差分GPS板處于差分工作模式之后，進入步驟(4)；

(4)將移動站置于所述已有機場的跑道中心線上，將跑道中心線六等分，依次在跑道中心線的兩端、5個6等分點的位置以及跑道兩側邊沿各任取1點的位置采集移動站位置信息，之后進入步驟(5)；

(5)對跑道中心線上7個位置點的最終位置進行線性最小二乘擬合，并計算7個位置點的最終位置與擬合結果之間的均方根；計算跑道邊沿兩點到擬合結果的距離之和作為無人機機場跑道寬度的計算值，計算跑道中心線兩端之間的距離作為無人機機場跑道長度的計算值；

(6)若步驟(5)中計算出的均方根小于1米、無人機機場跑道寬度的計算值與已有機場的跑道寬度之間的誤差小于1米并且無人機機場跑道長度的計算值與已有機場的跑道長度之間的誤差也小于1米，則無人機機場跑道的長度即為跑道中心線兩端之間的距離、無人機機場跑道寬度即為跑道邊沿兩點到擬合結果的距離之和、無人機機場跑道的中心線即為線性最小二乘擬合的結果。

所述步驟(4)中采集移動站位置信息具體通過如下步驟進行：

(4.1)對第一個位置點采集50次移動站位置信息；

(4.2)根據采集到的50次移動站位置信息計算方差，若方差大于等于1米，則在該位置點從新采集50次移動站位置信息并計算方差，直到方差小于1米，對最新50次采集的移動站位置信息進行平均，以平均值作為該位置點的最終位置；

(4.3)對其余位置點均采集50次移動站位置信息，并進行步驟(4.2)的操作，直到每個位置點的移動站位置信息的方差均小于1米，并計算各個位置點的最終位置。

本發(fā)明與現有技術相比的有益效果是：

(1)本發(fā)明中移動站/基準站構成一致，可以相互作為備件；

(2)本發(fā)明中機場跑道數據測量和處理的效果可以即時定量評判；

(3)本發(fā)明中的移動站和基準站均為可單人手持的便攜式設備，降低人員的勞動強度，提高工作效率，保證數據質量；

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構示意圖；

圖2機場跑道確定方法流程圖；

圖3機場跑道確定方法測點分布圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行進一步的詳細描述。