[發明專利]基于北斗定位系統對飛控手飛行質量的評價系統及方法

有效

• 申請號: 201610074599.2
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105573342B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 蘭玉彬;陳盛德;李繼宇;張亞莉;黃聰;姚偉祥;劉琪;張海艷;彭瑾
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.一種基于北斗定位系統對飛控手飛行質量的評價方法，其特征在于包括：無人機飛行姿態評價的步驟或無人機障礙飛行評價的步驟或以上兩個步驟的結合；

所述無人機飛行姿態評價的步驟為：

a.地面站通過軟件預先設定無人機的飛行航線；

b.將多個移動站分別圍繞無人機設置；控制無人機進行飛行作業；

c.地面站通過北斗定位系統采集飛行狀態中的無人機上的移動站的移動數據并顯示；

d.按預先設定無人機的飛行航線飛行完成后，無人機測試完成并降落；

e.將收集到的移動數據與標準參數對比進行無人機飛行姿態評價；

飛行姿態變化情況通過以下步驟計算得到：設處于飛行狀態下無人機的前端、后端、左側和右側的移動站的坐標為：前端(x1,y1,z1)、后端(x2,y2,z2)、左側(x3,y3,z3)、右側(x4,y4,z4)，

由于無人機的俯仰角α滿足：

故無人機的俯仰角α有：

同理可得無人機的翻滾角β有：

無人機的航向角γ通過無人機的航線軌跡判斷得到；

所述無人機障礙飛行評價是通過計算飛行中的無人機的實際航線軌跡與障礙物之間的距離大小來評價無人機障礙飛行，其具體評價方法為：

設在無人機實際飛行前，所述北斗定位系統測出飛行航線中障礙物的坐標值為x1,y1,z1；通過選取實際航線軌跡上離障礙物較近的坐標點(x2,y2,z2)來計算和比較兩者之間的距離；其中，距離包括平面距離L和空間距離S，

平面距離或或

空間距離

選取航線與障礙物較近的距離值L或S作為評價無人機障礙飛行的好壞；

所述無人機障礙飛行評價的步驟為：

一、預先設定無人機的飛行航線，并在無人機的飛行航線中預先設定障礙物；

二、通過北斗定位系統測得障礙物的空間坐標，并繪制到地面站中；

三、將移動站設置于無人機上；控制無人機進行飛行作業；

四、地面站通過北斗定位系統采集飛行狀態中的無人機上的移動站的移動數據；根據收集到的移動數據繪制成實際航線軌跡；

五、按預先設定無人機的飛行航線飛行完成后，無人機測試完成并降落；

所述無人機障礙飛行評價是通過計算飛行中的無人機的實際航線軌跡與障礙物之間的距離大小來評價無人機障礙飛行；

所述移動站為四個，分別設置在無人機的前端、后端、左側和右側；

將收集到的移動數據與標準參數對比進行無人機飛行姿態評價具體為：地面站通過北斗定位系統采集飛行狀態中的無人機上的移動站的航線軌跡和移動數據并顯示，所述北斗定位系統采集到的移動數據包括無人機的飛行速度數據、飛行高度數據、飛行用時t及地理坐標信息，無人機飛行姿態評價指標包括飛行姿態變化情況，其中：

北斗定位系統實時測量無人機的飛行速度v、飛行高度h、飛行用時t及地理坐標信息。

2.根據權利要求1所述的基于北斗定位系統對飛控手飛行質量的評價方法，其特征在于：還包括無人機飛行航線評價的步驟，無人機飛行航線評價的步驟與無人機飛行姿態評價的步驟或無人機障礙飛行評價的步驟相結合或與無人機飛行姿態評價的步驟和無人機障礙飛行評價的步驟相結合；

無人機飛行航線評價的步驟為：

A.地面站通過軟件預先設定無人機的飛行航線；

B.將移動站設置于無人機上；控制無人機進行飛行作業；

C.地面站通過北斗定位系統采集飛行狀態中的無人機上的移動站的移動數據；根據收集到的移動數據繪制成實際航線；

D.按預先設定無人機的飛行航線飛行完成后，無人機測試完成并降落；

E.通過對比實際航線與預先設定無人機的飛行航線對無人機的飛行航線進行評價。

3.根據權利要求1所述的基于北斗定位系統對飛控手飛行質量的評價方法，其特征在于：

所述無人機飛行姿態評價指標還包括無人機的飛行速度變化均勻程度以及飛行高度變化情況；

無人機的飛行速度變化均勻程度通過北斗定位系統檢測到的無人機平面移動的坐標分布情況進行判斷；

無人機的高度變化情況通過北斗定位系統檢測到的無人機高度變化的坐標分布情況進行判斷。