[發(fā)明專利]無人機高度信號的峰值跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610723451.7
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107783102B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田雨農(nóng);王鑫照
• 申請（專利權(quán)）人: 大連樓蘭科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/70
• 分類號: G01S13/70
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

1.一種無人機高度信號的峰值跟蹤方法，其特征在于，具有：

過門限峰值點跟蹤的步驟；及高度跟蹤的步驟；

所述的過門限峰值點跟蹤的方法是：

設(shè)置一個峰值點閾值因子α，其用于限制檢測出的過門限最大峰值點與上一周期出現(xiàn)的最大峰值點的差值絕對值，使得該差值絕對值不得大于該峰值點閾值因子α：

表達(dá)式如下：

|L_max(k)-L_max(k-1)|≤α；

其中：L_max(k)為k周期的過門限最大峰值，L_max(k-1)為上一周期的最大峰值，k表示第k時刻；v_max為無人機最大飛行速度，λ為毫米波雷達(dá)波長，fs為采樣率，N為FFT的點數(shù)；

如果k時刻的過門限最大峰值與k-1時刻的過門限最大峰值差值的絕對值在所設(shè)置的峰值點閾值因子α范圍內(nèi)，則認(rèn)為第k周期的峰值點有效；如果k時刻的過門限最大峰值與k-1時刻的過門限最大峰值差值的絕對值超過所設(shè)置的峰值點閾值因子α，則k時刻輸出的峰值點用k-1時刻的峰值點進行替換。

2.如權(quán)利要求1所述的無人機高度信號的峰值跟蹤方法，其特征在于，設(shè)置一個峰值點突變累計因子φ，該峰值點突變累計因子φ的定義為，如果從k時刻開始，連續(xù)b個周期，b的取值范圍為5～10，過門限最大峰值點與前一周期的過門限最大峰值點相比，都超過峰值點閾值因子α，則第k+b時刻，將當(dāng)前時刻解算出的過門限最大峰值點作為當(dāng)前時刻的過門限最大峰值點。

3.如權(quán)利要求1所述的無人機高度信號的峰值跟蹤方法，其特征在于，得到過門限最大峰值點進行譜最大估計：設(shè)過門限最大峰值點A1的坐標(biāo)為(a1,k1)，其中，a1表示過門限最大峰值點的值，k1表示過門限最大峰值點對應(yīng)的幅度值；最大峰值點左右兩邊，次峰值點坐標(biāo)為A3(a3，k3)，設(shè)所求的中央峰值點A為(amax，kmax)，則e＝amax-a1，則A1點，關(guān)于A點對稱點A2坐標(biāo)為(a2,k1)＝(a1+2e,k1)，復(fù)包絡(luò)的零點A4為(a4,k4)＝(a3+e,0)；

其中：a2、a3、a4是對應(yīng)點的過門限峰值點的值，k3、k4是對應(yīng)點的過門限峰值點對應(yīng)的幅度值；

A2、A3和A4近似為一條直線，其線性關(guān)系為：

令則

設(shè)定誤差E與偏差e進行比對，如果|e|E，則此時的過門限峰值點的值則為所要求的中央峰值點的值，如果偏差e大于所設(shè)定的誤差E時，β為修正因子，取值范圍為1.5～1.9，改變修正因子計算出e的值，以計算得到中央峰值點的值amax＝a1+e。

4.如權(quán)利要求1所述的無人機高度信號的峰值跟蹤方法，其特征在于，高度跟蹤：設(shè)置一個高度閾值因子ε，其用于限制當(dāng)前高度數(shù)據(jù)H(k)與上一周期出現(xiàn)的高度數(shù)據(jù)H(k-1)的差值絕對值，使得該差值絕對值不得大于該高度閾值因子ε；

表達(dá)式如下：

|H(k)-H(k-1)|≤ε，ε取值范圍為0.8～1.3；

如果k時刻的高度數(shù)據(jù)與k-1時刻的高度數(shù)據(jù)的差值的絕對值，在所設(shè)置的高度閾值因子ε范圍內(nèi)，則輸出k時刻的高度數(shù)據(jù)；如果k時刻的高度數(shù)據(jù)與k-1時刻的高度數(shù)據(jù)的差值的絕對值超過所設(shè)置的高度閾值因子ε，則k時刻輸出的高度數(shù)據(jù)用k-1時刻的高度數(shù)據(jù)進行替換。

5.如權(quán)利要求4所述的無人機高度信號的峰值跟蹤方法，其特征在于，設(shè)置一個高度突變累計因子θ，該高度突變累計因子θ的定義為，如果從k時刻開始，連續(xù)b個周期，高度數(shù)據(jù)與前一周期的高度數(shù)據(jù)相比，都超過高度突變累計因子θ，則第k+b時刻，將當(dāng)前時刻解算出的高度數(shù)據(jù)作為當(dāng)前時刻的高度數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求1所述的無人機高度信號的峰值跟蹤方法，其特征在于：高度輸出時，對于單次輸出的高度數(shù)據(jù)，采用滑窗算法進行高度值的輸出；

第k時刻的高度數(shù)據(jù)等于滑窗中的N_c個高度值去掉最大高度值和最小高度值后的均值，作為最后的高度數(shù)據(jù)輸出，其計算公式為其中N_c表示滑窗所采用的高度數(shù)據(jù)點數(shù)。