无人机飞行三维航迹精度检测方法及系统的制作方法

文档序号:9686284阅读:368来源:国知局
无人机飞行三维航迹精度检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无人机技术领域,尤其是设及一种无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 随着无人机在电力巡检领域应用的迅速发展,传统利用人工进行输电线路实地巡 检的工作模式正在慢慢改变。传统人工巡检方法花费的时间长、人工成本高、难度大,且在 特殊环境下容易影响到巡检人员的人身安全。而无人机巡检不但能够提高巡检作业效率, 节约成本,还能W不同形式(包括视频、可见光/红外图像等)记录输电线路特征、输电线路 环境W及无人机巡检轨迹,并进行有效存储。
[0003] 但是,无人机执行输电线路巡检过程中,飞行高度较低,障碍多,巡检任务受周围 环境影响大。在实际巡检过程中,往往会出现无人机的预设飞行航迹与实际飞行航迹存在 误差的现象。因此,需要对无人机的飞行航迹进行实时记录,并精确检测无人机的实际飞行 航迹,通过预设飞行航迹与实际飞行航迹等数据的综合处理,得到无人机飞行Ξ维航迹的 精度。当再次执行飞行任务时,即可根据该精度对无人机的预设飞行航迹进行修正。因此, 要实现运一功能就必须精确测量无人机在空中的实际飞行航迹。
[0004] 利用单GPS系统对无人机飞行Ξ维航迹进行定位,其定位精度仅能够达到25m。因 此,现阶段多采用差分GPS系统对无人机飞行Ξ维航迹进行定位。差分GPS的定位精度可达 到厘米级。但是,差分GPS仅能够对无人机的预设航迹数据进行修正,不能对无人机实际飞 行航迹进行精确测量,定位精度较低。如专利CN201020519831.7--无人机实时定位监控 管理系统,该系统包括设置于无人机的机载定位通信装置和设置于地面监控中屯、的地面监 控通信装置,通过将移动通信的高传输数据率技术与北斗通讯数据传输技术相结合,提高 机载设备与地面设备的通信,实现无人机的定位。
[000引上述现有的方案中,多数用机载差分GPS检测无人机的Ξ维航迹,只能够提高无人 机预设航迹的精确性,仍然无法检测无人机的实际飞行航迹,因此无法得到精确的无人机 飞行Ξ维航迹精度。

【发明内容】

[0006] 为此,本发明目的在提供一种无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法及系统,W解决 现有技术中无法检测无人机的实际飞行航迹,进而无法得到精确的无人机飞行Ξ维航迹精 度的缺陷。
[0007] 本发明提供的技术方案如下:
[0008] -种无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,包括:
[0009] 通过无人机中机载的差分GPS单元对无人机飞行Ξ维航迹进行实时采集,得到无 人机飞行的预设Ξ维航迹;
[0010] 对雷达检测单元的至少Ξ个检测雷达到无人机的距离进行实时测量,得到至少Ξ 个距离数据;
[0011] 根据所述至少Ξ个距离数据计算得到无人机飞行的实际Ξ维航迹;
[0012] 根据所述预设Ξ维航迹和实际Ξ维航迹,计算得到无人机飞行Ξ维航迹精确评估 参数。
[0013] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0014] 通过第一计时单元对差分GPS单元对无人机飞行Ξ维航迹的实时采集的时间进行 记录,得到与采集时间对应的第一Ξ维坐标;
[0015] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0016] 将实时采集到的无人机飞行的预设Ξ维航迹,存储在机载的第一数据存储模块。
[0017] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0018] 将所述第一数据存储模块存储的无人机飞行的预设Ξ维航迹,通过无线方式发送 到地面控制中屯、。
[0019] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0020] 所述检测雷达向无人机发送测量信号,并根据接收到的反馈信号得到该检测雷达 到无人机的距离数据;
[0021] 通过第二计时单元对检测雷达发送测量信号和接收反馈信号的时间进行记录,得 到时间数据。
[0022] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0023] 将所述时间数据和距离数据,通过无线方式发送到地面控制中屯、。
[0024] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0025] 将所述时间数据和距离数据,存储在地面控制中屯、中的第二数据存储模块。
[0026] 较佳的,所述根据所述至少Ξ个距离数据计算得到无人机飞行的实际Ξ维航迹, 包括:
[0027] 选择至少Ξ个距离数据作为一组距离数据进行定位计算,得到无人机的一组第二 Ξ维坐标。
[0028] 较佳的,所述的无人机飞行Ξ维航迹精度检测方法,还包括:
[0029] 选择至少两组距离数据进行定位计算,得到至少两组无人机的第二Ξ维坐标;
[0030] 计算所述无人机的至少两组第二Ξ维坐标值的平均值和标准差;
[0031] 用所述标准差对平均值进行修正,得到无人机实际飞行航迹的精确Ξ维坐标,W 确认无人机飞行的实际Ξ维航迹。
[0032] 较佳的,所述根据所述预设Ξ维航迹和实际Ξ维航迹,计算得到无人机飞行Ξ维 航迹精确评估参数,包括:
[0033] 根据预设Ξ维航迹和实际Ξ维航迹中的坐标值,计算设定时间段或者工作内,无 人机飞行Ξ维航迹水平位置控制精度、高度控制精度、水平位置的误差方差和高度的误差 方差。
[0034] 相应于上述方法,本发明还提供了一种无人机Ξ维航迹精度检测系统,包括:
[0035] 差分GPS单元,设置在无人机的机载设备中,用于对无人机飞行Ξ维航迹进行实时 采集,得到无人机飞行的预设Ξ维航迹;
[0036] 雷达检测单元,设置在雷达检测系统中,所述雷达检测单元包括至少Ξ个检测雷 达,所述检测雷达用于对其到无人机的距离进行实时测量,得到至少Ξ个距离数据;
[0037] 第一数据处理单元,设置在地面控制中屯、中,用于根据所述至少Ξ个距离数据计 算得到无人机飞行的实际Ξ维航迹;
[0038] 所述第一数据处理单元,还用于根据所述预设Ξ维航迹和实际Ξ维航迹,计算得 到无人机飞行Ξ维航迹精确评估参数。
[0039]较佳的,所述机载设备中,还包括:
[0040]第一计时单元,用于对差分GPS单元对无人机飞行Ξ维航迹的实时采集的时间进 行记录,得到与采集时间对应的第一Ξ维坐标。
[0041]较佳的,所述机载设备中,还包括:
[0042]第一数据存储单元,用于存储实时采集到的无人机飞行的预设Ξ维航迹。
[0043] 较佳的,所述机载设备中,还包括:
[0044] 第一无线通信单元,用于将所述第一数据存储模块存储的无人机飞行的预设Ξ维 航迹,通过无线方式发送到地面控制中屯、。
[004引较佳的,所述雷达检测系统,还包括:
[0046]第二计时单元,设置在所述雷达检测单元中;
[0047]所述检测雷达向无人机发送测量信号,并根据接收到的反馈信号得到该检测雷达 到无人机的距离数据;
[0048]所述第二计时单元,用于对检测雷达发送测量信号和接收反馈信号的时间进行记 录,得到时间数据。
[0049]较佳的,所述雷达检测系统还包括:
[0050]第二无线通信单元,设置在所述雷达检测单元中,用于将所述时间数据和距离数 据,通过无线方式发送到地面控制中屯、。
[0051 ] 较佳的,所述地面控制中屯、,还包括:
[0052]第二数据存储单元,用于存储所述时间数据和距离数据。
[0053]较佳的,所述机载设备中,还包括:
[0054]第一智能控制单元,用于控制无人机按预设航迹飞行、控制制所述差分GPS单元和 第一计时单元进行数据采集W及第一数据存储单元进行数据存储。
[00巧]较佳的,所述地面控制中屯、,还包括:
[0056] 第二智能控制模块,用于地面控制中屯、中各类型数据的接收、调用和处理;
[0057] 显示模块,用于显示上述数据及处理结果。
[005引较佳的,所述地面控制中屯、,还包括:
[0059]第Ξ无线通信单元,用于与所述第一无线通信单元W及第二无线通信单元进行数 据的传输。
[0060]本发明与现有技术相比具有
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