[發明專利]一種無人機導航精度的測量系統及方法

有效

• 申請號: 201810007592.8
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN107941245B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳顯光;白朝順;劉銘青;葉茂林;陳建偉
• 申請（專利權）人: 廣東容祺智能科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種無人機導航精度的測量系統，涉及無人機測試技術領域，包括發射單元、接收單元、處理單元和PC機，所述發射單元中設有三個磁場發生模塊用于產生和發射空間磁場信號，所述磁場發生模塊中包括依次電性連接的信號發生電路、模擬開關、功放電路和發射器；所述接收單元用于接收磁場信號并且對信號在發送前進行預處理；所述處理單元包括無線接收模塊和數據處理模塊；所述PC機用于設置飛行航線，并且完成由處理單元上傳過來的數據進行分析及輸出測量結果，該測試系統能夠準確、快捷地測量出無人機導航精度，減少了測試步驟，有效的提高測試效率及精度、降低測試成本。

技術領域

本發明涉及無人機測試技術領域，具體涉及一種無人機導航精度的測量系統及方法。

背景技術

在無人機導航精度的相關測試中，現有的測試方法是采用提前規劃飛行航線，并在飛行航線上，設置好不下于十個的返航點，并在該點上安裝有數字化測量裝置。該方法中，為了提高測試精度，需要不斷的增加數字化測量裝置，從而導致了成本增加，會使該測試系統的安裝難度不斷上升，而且在實際應用中，也不可能無限的增加數字化測量裝置。因此，設計一種無人機導航精度的測量方法及系統，實現精確、快捷的測量無人機導航精度，是現有技術中亟待解決的問題。

如申請號為CN201520921512.1公開了一種無人機飛行器導航系統，提出了利用冗余拓撲結構實現冗余導航的技術思路，在該技術思路的基礎上提出了利用冗余結構的測量模塊實現冗余導航，這種結構的導航系統在工作時，利用冗余結構的測量模塊能夠保證測量數據的可靠性，進而為控制器提供對導航有價值的數據，最終控制器利用冗余結構的測量模塊傳送的數據進行導航，就能夠保證導航精度。另外，還提供了無人機飛行器，該無人機飛行器包括上述冗余結構的導航系統，但是該系統并未提出一種良好的能夠測量無人機導航精度的方法。

如申請號為CN201610766065.6公開了一種基于FastSLAM算法的無人機著陸方法，屬于導航技術領域。所述方法包括以下幾個步驟：步驟一，建立無人機著陸段系統模型；步驟二，設計無人機著陸段FastSLAM算法；步驟三，采用反正切跟蹤微分器獲得速度估計。該方法利用FastSLAM算法，分別采用粒子濾波和擴展卡爾曼濾波對無人機路徑和環境特征進行估計，構建環境地圖，實現無人機對自身定位的更新，實現自主導航,具有導航精度高的特點，能夠滿足無人機著陸段的定位精度及實時性要求，但是該種導航方法是提高著陸精度的算法，并不是測量導航精度的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無人機導航精度的測量系統，以解決現有技術中導致的上述多項缺陷。

一種無人機導航精度的測量系統，包括發射單元、接收單元、處理單元和PC機，所述發射單元中設有三個磁場發生模塊用于產生和發射空間磁場信號，所述磁場發生模塊中包括依次電性連接的信號發生電路、模擬開關、功放電路和發射器；所述接收單元用于接收磁場信號并且對信號在發送前進行預處理，內部包括磁場檢測模塊和無線發送模塊，所述磁場檢測模塊包括依次電性連接的接收器、放大電路、濾波電路和相敏檢波電路；所述處理單元包括無線接收模塊和數據處理模塊，所述無線接收模塊與無線發送模塊無線連接，所述數據處理模塊包括依次電性連接的A/D轉換電路、微處理器電路以及微處理器與PC機的接口電路；所述PC機用于設置飛行航線，并且完成由處理單元上傳過來的數據進行分析及輸出測量結果。

優選的，所述信號發生電路生成驅動信號，驅動信號經過功放電路放大后傳入發射器進行發射。

優選的，所述接收器用于將接收到的磁場信號轉換為電信號，電信號經過放大電路進行放大輸出到濾波電路以及相敏檢波電路中濾除電路中的噪聲及周圍環境的干擾信號。

優選的，所述模擬開關是處理單元控制磁場發生模塊的開關，通過對模擬開關的控制完成發射信號的分時控制。

優選的，所述A/D轉換電路采集無線接收模塊接收的數據，所述微處理器電路以及微處理器與PC機的接口電路用于將微處理器的數據上傳給PC機。