[發(fā)明專利]一種民航機場內無人機管控設備快速標校與誤差處理方法

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112130124A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 劉超
• 申請（專利權）人: 北京北斗天巡科技有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S5/02;G01C25/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權代理有限公司 51230
• 代理人: 白小明

1.一種民航機場內無人機管控設備快速標校與誤差處理方法，其特征在于，分為如下幾個步驟：

第一步：場外標校

按照機場防御要求，在模擬場地，進行設備標校，利用無人機自動巡航模式和飛行日志中的導航記錄和航跡信息，同時通過在無人機上加裝導航定位模塊，進行真飛標校，逐步取得如下參數(shù)：

(1)在不同探測距離下，不同飛行高度下的雷達探測結果，如無人機的高度、速度、航跡；

(2)在不同探測距離和飛行高度下，截圖光電跟蹤設備中拍攝的無人機視頻，標校在不同距離和高度下，無人機占整個視頻畫面的像素范圍和方位；

(3)在不同探測距離和飛行高度下，記錄不低于50組無線電偵測設備的探測結果，包括無人機的信號頻率范圍、方位角、信號強度，并利用基于軟件無線電的無人機信號模擬裝置，錄制無人機通信鏈路圖傳、遙控鏈路的無線電信號；

(4)在場外對各類設備進行分別標校后，通過雷達、光電、無線電偵測聯(lián)動的方式標校設備參數(shù)；

第二步：圖上標校

(1)通過測繪手段，利用已知的GIS數(shù)據(jù)或者通過對無人機防御核心區(qū)進行測繪作業(yè)，對防御區(qū)域進行三維重建，獲取相關測繪數(shù)據(jù)；

(2)結合公開衛(wèi)星地圖、實測測繪數(shù)據(jù)，利用已選定的安裝點，在最大化排除機場內空管雷達支架、建筑遮擋等干擾后，進行二維平面的管控設備方位標校，以確定近似的設備指北位置，初始化俯仰角，以及設備聯(lián)動交互的作用范圍，明確設備探測范圍的交疊部分，標定單點定位、多點定位的范圍；

(3)通過圖上經(jīng)緯度坐標，計算設備間的距離，相對角度；

(4)圖上標定多個標定點，所述標點不低于3個，給出各管控設備在圖上指北校準后，估計標定點在各探測設備探測范圍內應有的相對位置和圖上絕對坐標，形成擬合預測用參考坐標點；

第三步：利用模擬源場內標校

(1)利用第二步圖上標校的參考坐標點，設計機場內模擬實測的方案與路線；

(2)為每個安裝點，選取在500m處，1km處、3km處和5km處各種不同的測試點位，能夠覆蓋360度的點位，根據(jù)定位算法常規(guī)需求不低于3個點，選定標校模擬源停留位置；

(3)模擬源發(fā)射無人機模擬雷達回波、無人機模擬圖傳信號、無人機模擬遙控信號、無人機模擬光學信號為各類設備進行標注；

(4)各類管控設備收到信號后，記錄模擬源所在的方位坐標；

(5)結合構建標校定位計算模型，設定設備基本參數(shù)；

(6)最終在數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中，輸入雷達、光電跟蹤和無線電偵測設備的實際坐標，所述實際坐標包括經(jīng)緯度、設備高度、初始俯仰角度。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種民航機場內無人機管控設備快速標校與誤差處理方法，其特征在于，所述第一步中的對于所采集的數(shù)據(jù)，采用最小二乘法進行誤差處理。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種民航機場內無人機管控設備快速標校與誤差處理方法，其特征在于，所述安裝點包括雷達、光電和無線電偵測三種設備中的一種或多種。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種民航機場內無人機管控設備快速標校與誤差處理方法，其特征在于，模擬源系統(tǒng)組成如下：

(1)上位機(顯控終端)，用于控制模擬模塊工作，控制定向天線轉臺，接收方位信息，支持地圖顯示功能；

(2)軟件無線電模塊：采用2通道處理器，用于運行雷達回波模擬信號和無人機模擬信號；

(3)導航定位模塊：用于給出模擬源所在的經(jīng)緯度坐標、高度坐標；

(4)光學目標模擬模塊：一般由標校車所在的車身標識確定，或者在車頂增加顏色與環(huán)境色對比鮮明的醒目標識物；

(5)定向天線(帶轉臺)：用于向管控設備方向發(fā)射雷達回波模擬信號和無人機模擬信號。