[發(fā)明專利]雷場(chǎng)探測(cè)飛行的實(shí)時(shí)地形地貌跟隨方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211217646.6
• 申請(qǐng)日: 2022-10-05
• 公開（公告）號(hào): CN115576337A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃采倫;張磊;梁寧寧;方虎威;趙延明;唐博;陳曉犇;張一涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08;G05D1/10;B64C39/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雷場(chǎng)探測(cè)飛行的實(shí)時(shí)地形地貌跟隨方法，包括測(cè)量值初始融合、實(shí)時(shí)高度融合、飛行控制三個(gè)階段，用于由飛控MCU、姿態(tài)感知模塊、地形地貌跟隨模塊、地空通信模塊、動(dòng)力子系統(tǒng)、機(jī)載雷場(chǎng)探測(cè)子系統(tǒng)、電源模塊組成的雷場(chǎng)探測(cè)無人機(jī)系統(tǒng)；其特征是：測(cè)量值初始融合階段，將無人機(jī)各高度傳感器以探測(cè)天線位置為傳感參考平面對(duì)地的測(cè)量偏差h_εi置0，飛控MCU按l Hz采樣頻率采集加速度傳感器、角速度傳感器的檢測(cè)值，按m Hz采樣頻率采集氣壓傳感器、磁場(chǎng)傳感器的檢測(cè)值，按n Hz采樣頻率采集RTK移動(dòng)站、超聲波測(cè)距模塊、毫米波雷達(dá)的檢測(cè)值，并將采集數(shù)據(jù)緩存到各參量的k個(gè)緩沖區(qū)，當(dāng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為k時(shí)，評(píng)估對(duì)應(yīng)參量的第k個(gè)采集數(shù)據(jù)的測(cè)量可信度并據(jù)其融合出測(cè)量值緩存到第k個(gè)緩沖區(qū)，接著按先進(jìn)先出方式移出1個(gè)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)且個(gè)數(shù)減1、融合次數(shù)加1，然后飛控MCU重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、測(cè)量可信度評(píng)估、測(cè)量值融合，直到融合次數(shù)為k后進(jìn)入起飛待命狀態(tài)；實(shí)時(shí)高度融合階段是在雷場(chǎng)探測(cè)無人機(jī)收到起飛命令后進(jìn)行的，首先按測(cè)量值初始融合階段得到的測(cè)量值進(jìn)行位置及姿態(tài)融合，然后結(jié)合位置及姿態(tài)融合結(jié)果、機(jī)載雷場(chǎng)探測(cè)子系統(tǒng)的探測(cè)天線離地初始高度h₀、前一周期的融合高度對(duì)各高度傳感器測(cè)量值進(jìn)行修正與高度對(duì)齊處理，最后根據(jù)各高度傳感器的測(cè)量支持度融合得到雷場(chǎng)探測(cè)無人機(jī)實(shí)時(shí)跟隨地形地貌的飛行高度；飛行控制階段是根據(jù)實(shí)時(shí)高度融合階段得到的飛行高度、位置及姿態(tài)進(jìn)行判斷，若存在高度偏差則進(jìn)行高度控制運(yùn)算、存在位置姿態(tài)偏差則進(jìn)行位置姿態(tài)控制運(yùn)算，若運(yùn)算后的控制量較前一次輸出的發(fā)生變化則執(zhí)行控制輸出，最后返回測(cè)量值初始融合階段，如此重復(fù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了雷場(chǎng)探測(cè)無人機(jī)系統(tǒng)在探測(cè)飛行過程中的實(shí)時(shí)地形地貌跟隨。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷場(chǎng)探測(cè)飛行的實(shí)時(shí)地形地貌跟隨方法，其特征是： 所述的測(cè)量可信度評(píng)估方法是將傳感器檢測(cè)參量i緩沖區(qū)中的k個(gè)檢測(cè)值分為前次檢測(cè)樣本和本次檢測(cè)樣本，計(jì)算前次檢測(cè)樣本的均值和本次檢測(cè)樣本的均值，則傳感器檢測(cè)參量i的測(cè)量可信度為

。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷場(chǎng)探測(cè)飛行的實(shí)時(shí)地形地貌跟隨方法，其特征是： 所述的測(cè)量值融合方法是將傳感器檢測(cè)參量i的測(cè)量可信度值u_i作為測(cè)量值融合的權(quán)重系數(shù)，由檢測(cè)樣本中的x_i,k、x_i,k-1融合得到本次采樣時(shí)刻傳感器檢測(cè)參量i的融合測(cè)量值，然后用取代檢測(cè)樣本中的x_i,k，并按先進(jìn)先出方式移出檢測(cè)樣本中的x_i,1。