[發明專利]無人機的實時飛行高度測量方法、裝置、設備和存儲介質

有效

• 申請號: 201910848232.5
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110501702B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張諒;趙鐵剛
• 申請（專利權）人: 廈門精益遠達智能科技有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊唯

1.一種無人機的實時飛行高度測量方法，其特征在于，在當前時刻下，包括：

通過雷達接收發射信號經監測區域反射后形成的反射信號，并對所述反射信號以及發射信號經混頻后，以得到中頻信號；其中，所述雷達安裝于無人機上；

對所述中頻信號做FFT頻譜分析，以獲得幅度頻譜和相位頻譜；

根據所述幅度頻譜生成第一高度；

根據相位頻譜以及上一時刻的飛行高度生成第二高度；

獲取所述無人機的飛行狀態，并根據所述飛行狀態確定所述第一高度的第一權重以及第二高度的第二權重；其中，所述飛行狀態包括上升動作、下降動作、無動作、水平旋轉動作，以及平飛動作；當判斷所述飛行狀態為上升動作或下降動作，則設定所述第一權重等于1，當判斷所述飛行狀態為無動作或水平旋轉動作，則設定所述第一權重等于0，當判斷所述飛行狀態為平飛動作，則設定第一權重大于0小于1；第二權重和第一權重之和等于1；

根據所述第一權重、所述第二權重、所述第一高度以及所述第二高度，獲取所述無人機的實時飛行高度。

2.根據權利要求1所述的無人機的實時飛行高度測量方法，其特征在于，所述無人機的實時飛行高度的表達式為：h＝a₁h₁+a₂h₂；其中，h₁為第一高度、h₂為第二高度、a₁為第一權重，a₂為第二權重；a₂＝1-a₁；1≥a₁≥0，1≥a₂≥0。

3.根據權利要求1所述的無人機的實時飛行高度測量方法，其特征在于，根據所述幅度頻譜生成第一高度，具體為：

根據所述幅度頻譜，提取與所述幅度頻譜的峰值譜線所在位置兩側的鄰近局部極小值的第一譜線位置與第二譜線位置的兩個譜線的位置；

根據所述第一譜線位置、第二譜線位置以及第一譜線位置與第二譜線位置間的譜線幅度值，獲取所述幅度頻譜在所述第一譜線位置至所述第二譜線位置間的重心位置；

根據所述重心位置、傳輸信號帶寬以及電磁波在真空中的傳播速度，獲得第一高度。

4.根據權利要求3所述的無人機的實時飛行高度測量方法，其特征在于，所述重心位置的表述式為：其中，S[r]表示第一譜線位置與第二譜線位置間的任意譜線位置r處的幅度頻譜的幅度；p₁為第一譜線位置；p₂為第二譜線位置；p₀為重心位置；所述第一高度的表達式為：其中，c為電磁波在真空中的傳播速度，B表示傳輸信號帶寬；h₁為無人機距離所述監測區域的第一高度。

5.根據權利要求1所述的無人機的實時飛行高度測量方法，其特征在于，根據相位頻譜以及上一時刻的飛行高度生成第二高度，具體為：

獲取所述上一時刻的無人機的飛行高度的譜線位置；

根據所述當前時刻的相位頻譜以及所述譜線位置，獲取當前時刻的相位；

根據所述當前時刻的相位和上一時刻的相位，獲取當前時刻與上一時刻的中頻信號的相位差；

根據所述相位差以及傳輸信號的載波波長，獲取當前時刻與上一時刻的相對變化高度；

根據所述上一時刻的無人機的飛行高度以及所述相對變化高度，獲得生成第二高度。

6.根據權利要求5所述的無人機的實時飛行高度測量方法，其特征在于，相對變化高度的表達式為：Δa為相位差，Δh為相對變化高度，λ為傳輸信號的載波波長。