[發明專利]一種基于無人機飛行校驗平臺的云校驗系統及方法

在審

• 申請號: 202111323259.6
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114034317A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 羅曉燕;史曉鋒;蘇岳;榮欣
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;B64F5/60
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種基于無人機飛行校驗平臺的云校驗系統，其特征在于，包括：混合翼無人機、輕量飛行校驗設備、飛行校驗數據公網實時傳輸模塊、飛行校驗數據評估數據庫以及云校驗系統平臺；飛行校驗數據公網實時傳輸模塊包括機載5G通信模塊和飛行校驗遠程5G通信模塊；輕量飛行校驗設備和機載5G通信模塊安裝在無人機上；飛行校驗遠程5G通信模塊和飛行校驗數據評估數據庫安裝在云校驗系統平臺上；

所述輕量飛行校驗設備接收機場導航臺站的信號，獲得無人機的飛行校驗數據，將飛行校驗數據通過機載5G通信模塊實時傳送出去；所述云校驗系統平臺通過飛行校驗遠程5G通信模塊接收飛行校驗數據，實時存儲至飛行校驗數據評估數據庫；

所述云校驗系統平臺上設置有飛行校驗數據分析單元；飛行校驗數據分析單元讀取飛行校驗數據評估數據庫中的飛行校驗數據，并進行分析，包括進行無人機航跡優化、無人機系統故障預測和無人機飛行沖突解脫；所述云校驗系統平臺通過飛行校驗遠程5G通信模塊發送信號給無人機，控制無人機的飛行。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述機載5G通信模塊和飛行校驗遠程5G通信模塊對傳輸數據采用base64編碼，采用JSON數據格式通過云服務器進行傳輸，通信采用MQTT協議；MQTT表示消息隊列遙測傳輸。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述云校驗系統平臺，還設置有用戶個人信息單元和飛行校驗數據顯示單元；所述用戶個人信息單元存儲用戶信息，賦予用戶不同的訪問權限；所述飛行校驗數據顯示單元對飛行校驗過程中收集的數據進行顯示，所述的飛行校驗過程中收集的數據包括進行校驗任務的無人機的航跡、飛行校驗設備的數據和無人機飛手信息。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的飛行校驗數據分析單元，進行無人機航跡優化的目的是讓無人機完成盡可能多的校驗科目，并減少安全暴露時間，采用蟻群算法結合人工勢場的方法進行無人機航跡優化；優化時，將人工勢場法中無人機受到的合力引入蟻群算法的啟發信息，如下：

設無人機目標終點為g，當螞蟻從節點i走到節點j時，改進蟻群算法的啟發信息η(i，j)為：

其中，d_ij為節點i到節點j的距離，d_jg為節點j到目標終點g的距離，F_total為人工勢場中無人機受到的合力，ε為與迭代次數N成反比的系數。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的飛行校驗數據分析單元，采用BP神經網絡結合故障樹的方法進行無人機系統故障預測，首先利用故障樹對無人機已知的故障類型進行預測，然后對故障發生頻率超過閾值的設備和重點設備利用BP神經網絡進行故障預測。