[發明專利]一種直升機飛行障礙物報警系統及方法

有效

• 申請號: 202310868312.3
• 申請日: 2023-07-17
• 公開（公告）號: CN116594018B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 溫少丹
• 申請（專利權）人: 青島直升機航空有限公司
• 主分類號: G01S13/933
• 分類號: G01S13/933;G01S13/88
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 于麗娟

1.一種直升機飛行障礙物報警方法，其特征在于，所述方法包括：

根據預設的定位設備獲取機體位置，根據機體位置實時計算運動參數，根據所述運動參數確定信號檢測半徑；所述機體位置為三維坐標，所述運動參數為三維向量；

定時以機體位置為中心，獲取信號檢測半徑內的區域地圖，根據所述區域地圖確定障礙分布圖；

根據預設的脈沖頻率定時產生無向信號，基于所述障礙分布圖確定所述無向信號的預測回波信號，并記錄映射關系；

實時接收實際回波信號，匹配所述實際回波信號和所述預測回波信號，基于所述映射關系查詢對應的無向信號的生成時刻；

根據所述生成時刻和實際回波信號的時間信息確定障礙物距離，根據所述障礙物距離判定區域地圖的準確率；

根據所述障礙物距離判定區域地圖的準確率生成報警信息。

2.根據權利要求1所述的直升機飛行障礙物報警方法，其特征在于，所述根據預設的定位設備獲取機體位置，根據機體位置實時計算運動參數，根據所述運動參數確定信號檢測半徑的步驟包括：

根據預設的定位設備實時獲取機體位置，根據機體位置的時間信息計算運動速度；

獲取機體的制動參數，根據所述制動參數和運動速度計算半徑下界；

根據所述半徑下界和預設的擴容率確定信號檢測半徑；其中，所述擴容率為動態數值，由機體性能及環境特征確定。

3.根據權利要求2所述的直升機飛行障礙物報警方法，其特征在于，所述定時以機體位置為中心，獲取信號檢測半徑內的區域地圖，根據所述區域地圖確定障礙分布圖的步驟包括：

建立與導航系統的連接通道，定時獲取區域地圖；所述區域地圖為球形區域，所述區域地圖以機體位置為中心，以信號檢測半徑為半徑；

獲取區域地圖的俯視面，在俯視面中根據預設的采集密度獲取各點位的海拔高度；

根據所述海拔高度確定障礙分布圖；所述障礙分布圖為2.5D模型。

4.根據權利要求1所述的直升機飛行障礙物報警方法，其特征在于，所述根據預設的脈沖頻率定時產生無向信號，基于所述障礙分布圖確定所述無向信號的預測回波信號，并記錄映射關系的步驟包括：

根據預設的脈沖頻率定時產生無向信號；所述無向信號包括信號強度和信號類型；

以機體位置為中心，預設的角度頻率發送無向信號，確定各個方向上的預測回波信號；所述預測回波信號包括時間戳；

統計所有方向上的預測回波信號，根據時間戳進行排序，得到含有時間段的幅值序列；其中幅值序列的計算過程引入預設的衰減因子；

建立時間段與無向信號的發送時間的映射關系。

5.根據權利要求1所述的直升機飛行障礙物報警方法，其特征在于，所述實時接收實際回波信號，匹配所述實際回波信號和所述預測回波信號，基于所述映射關系查詢對應的無向信號的生成時刻的步驟包括：

實時接收實際回波信號，根據實際回波信號生成幅值序列；

根據實際回波信號的時間跨度對預測回波信號進行切分，確定待檢回波信號；

基于希爾伯特變換分別提取實際回波信號的幅值序列和待檢回波信號的幅值序列的包絡序列；

比對兩個包絡，根據比對結果選取目標預測波段；

根據映射關系查詢所述目標預測波段對應的無向信號的生成時刻。

6.根據權利要求5所述的直升機飛行障礙物報警方法，其特征在于，提取包絡序列的步驟包括：

構建信號序列；

求解信號序列的模值和相角，得到包絡序列；

信號序列的構建過程如下：

；

；

式中，為構建的信號序列，為由幅值序列確定的擬合信號，所述幅值序列包括實際回波信號的幅值序列和待檢回波信號的幅值序列；為希爾伯特變換。