[發(fā)明專利]基于GPS信息對無人機進行跟蹤的方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106908823A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李大鵬;陳冠勇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳城際快機科技有限公司
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48;G01S13/86;G01S13/88
• 代理公司: 北京奧翔領(lǐng)智專利代理有限公司11518
• 代理人: 路遠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛行器跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPS信息對無人機進行跟蹤的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在對中小型無人機的跟蹤上，現(xiàn)有技術(shù)大部分都是使用羅盤加磁力計場強的方式來進行跟蹤，它的缺點是對地面雷達天線波瓣的寬度要求較高，指向不準(zhǔn)，跟蹤效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于GPS信息對無人機進行跟蹤的方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)使用羅盤加磁力計場強的方式對無人機進行跟蹤對地面雷達天線波瓣的寬度要求高，指向不準(zhǔn)，跟蹤效果差的問題。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種基于GPS信息對無人機進行跟蹤的方法，包括如下步驟：

步驟A：實時檢測無人機的三維坐標(biāo)；

步驟B：根據(jù)實時檢測到的所述無人機的三維坐標(biāo)和地面雷達的三維坐標(biāo)計算所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角；

步驟C：根據(jù)計算得出的所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角實時控制所述地面雷達朝指向所述無人機的方向轉(zhuǎn)動。

進一步地，控制所述地面雷達朝指向所述無人機的方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角的大小控制所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度和俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度；

當(dāng)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角較大時，所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較大，反之，則所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較小；

當(dāng)所述無人機相對于所述地面雷達的實時俯仰角較大時，所述地面雷達的俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較大，反之，則所述地面雷達的俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較小。

進一步地，控制所述地面雷達朝指向所述無人機的方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角的大小計算所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化速率和實時俯仰角變化速率，并根據(jù)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化速率和實時俯仰角變化速率控制所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度和俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度；

當(dāng)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化速率較大時，所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較大，反之，則所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較小；

當(dāng)所述無人機相對于所述地面雷達的實時俯仰角變化速率較大時，所述地面雷達的俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較大，反之，則所述地面雷達的俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度也較小。

進一步地，控制所述地面雷達朝指向所述無人機的方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化速率和實時俯仰角變化速率計算所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化加速度和實時俯仰角變化加速度，并根據(jù)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化加速度和實時俯仰角變化加速度控制所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動加速度和俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動加速度；

當(dāng)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角變化加速度較大時，所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動加速度也較大，反之，則所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動加速度也較小；

當(dāng)所述無人機相對于所述地面雷達的實時俯仰角變化加速度較大時，所述地面雷達的俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動加速度也較大，反之，則所述地面雷達的俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動加速度也較小。

一種基于GPS信息對無人機進行跟蹤的系統(tǒng)，包括：

安裝在無人機上的GPS模塊，用于實時檢測無人機的三維坐標(biāo)；

安裝在無人機上的第一無線通信模塊，與所述GPS模塊連接，用于實時發(fā)射所述無人機的三維坐標(biāo)；

安裝在地面雷達上的第二無線通信模塊，用于實時從所述第一無線通信模塊接收所述無人機的三維坐標(biāo)；

安裝在地面雷達上的計算模塊，與所述第二無線通信模塊連接，用于根據(jù)實時接收到的所述無人機的三維坐標(biāo)和地面雷達的三維坐標(biāo)計算所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角；

控制模塊，與所述計算模塊連接，用于根據(jù)所述計算模塊計算得出的所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角實時控制所述地面雷達朝指向所述無人機的方向轉(zhuǎn)動。

進一步地，所述控制模塊控制所述地面雷達朝指向所述無人機的方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)所述無人機相對于所述地面雷達的實時方向角和實時俯仰角的大小控制所述地面雷達的方向角上的實時轉(zhuǎn)動速度和俯仰角上的實時轉(zhuǎn)動速度；