一种交通工具引导系统及引导方法

文档序号:9686311阅读:513来源:国知局
一种交通工具引导系统及引导方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子技术领域,特别设及一种交通工具引导系统及引导方法。
【背景技术】
[0002] 在无人机执行任务的过程中,着陆过程是一个非常重要且容易出现故障的阶段, 资料表明,无人机着陆过程的故障数占无人机整个执行任务故障数中80%W上。因此,无人 机着陆导引技术已经成为影响无人机技术发展的关键之一。传统的无人机自主着陆的导航 技术包括:惯性导航系统(INS)、GI^导航系统、INS/GPS组合导航系统、基于视觉的导航系统 和基于激光的导航系统。惯性导航系统是利用巧螺、加速度计等惯性元件感受运载器在运 动过程中的加速度,然后通过积分计算,得到载体的位置与速度等导航参数,其最大缺点是 误差会随着时间的推移而发散,因此难W长时间独立工作,而需与其它导航方法组合使用; GPS导航系统利用导航卫星进行导航定位,但由于完全依靠导航卫星,容易受到GPS信号的 稳定性的影响。而基于视觉的导航系统对跟踪成像精度要求高,全天候工作受限制。基于激 光的导航系统的缺点是受天气影响大。综上所述,传统导航方式在使用上容易受到外界环 境的限制,导致无人机着陆过程出现故障的技术问题。

【发明内容】

[0003] 本发明实施例提供一种交通工具引导系统及引导方法,用于解决现有技术中存在 的,传统导航方式在使用上容易受到外界环境的限制,导致无人机着陆过程出现故障的技 术问题。
[0004] 一方面,本申请实施例提供一种交通工具引导系统,包括:
[0005] 内载系统,设置于一交通工具中;
[0006] 跟踪系统,设置在所述交通工具之外;
[0007] 其中,在所述跟踪系统与所述内载系统建立通信连接后,所述跟踪系统用于获得 用于表征所述交通工具的当前行驶状态的至少一个当前行驶参数,并基于所述至少一个当 前行驶参数,获得所述交通工具的与所述当前行驶状态对应的至少一个当前行驶状态值, W使所述交通工具在基于所述至少一个当前行驶状态值获得至少一个修正参数后,能够修 正所述交通工具的行驶轨迹。
[000引可选的,所述内载系统包括:
[0009] 内载天线;
[0010] 内载主机,用于与所述跟踪系统进行通信;
[0011] 自动驾驶仪,用于根据所述至少一个修正参数,修正所述交通工具的行驶轨迹。
[0012] 可选的,所述跟踪系统包括:
[001引跟踪天线,包括:
[0014] 镜盘;
[0015] N个天线馈电系统,用于提供N个子波束,并接收所述交通工具返回的目标回波信 号。
[0016] 可选的,所述跟踪系统还包括:
[0017] 跟踪主机,用于根据所述N个子波束和所述目标回波信号,计算获得所述至少一个 当前行驶参数。
[0018] 可选的,所述跟踪主机具体用于:
[0019] 计算获得所述跟踪系统与所述交通工具之间的距离;
[0020] 计算获得所述交通工具的俯仰角和方位角,其中,所述俯仰角为所述跟踪系统中 的天线接收到的目标回波信号在俯仰面上相对于所述跟踪天线的等强信号轴的偏离角,所 述方位角为所述目标回波信号在方位面上相对于所述等强信号轴的偏离角。
[0021 ] 可选的,所述跟踪系统还包括:
[0022] 伺服系统,用于接收所述跟踪主机发送的控制指令,所述控制指令中至少包括所 述俯仰角和所述方位角,并执行所述控制指令,控制所述跟踪天线进行转动,W使所述跟踪 天线对所述交通工具进行跟踪。
[0023] 可选的,所述引导系统还包括:
[0024] 地面站,用于接收所述跟踪系统发送的至少一个当前行驶参数,基于所述至少一 个当前行驶参数,获得所述至少一个当前行驶状态值,并将所述至少一个当前行驶状态值 发送至所述交通工具。
[0025] 可选的,所述交通工具为无人机。
[0026] 另一方面,本申请实施例还提供一种交通工具引导方法,所述方法应用于一交通 工具引导系统中,所述交通工具引导系统包括:内载系统,设置于所述交通工具中;跟踪系 统,设置在所述交通工具之外;所述方法包括:
[0027] 所述跟踪系统与所述内载系统建立通信连接;
[0028] 所述跟踪系统获得用于表征所述交通工具的当前行驶状态的至少一个当前行驶 参数;
[0029] 所述跟踪系统基于所述至少一个当前行驶参数,获得所述交通工具的与所述当前 行驶状态对应的至少一个当前行驶状态值,W使所述交通工具在基于所述至少一个当前行 驶状态值获得至少一个修正参数后,能够修正所述交通工具的行驶轨迹。
[0030] 可选的,所述跟踪系统获得用于表征所述交通工具的当前行驶状态的至少一个当 前行驶参数,包括:
[0031] 所述跟踪系统获得所述跟踪系统与所述交通工具之间的距离;
[0032] 所述跟踪系统获得所述交通工具的俯仰角和方位角,其中,所述俯仰角为所述跟 踪系统中的天线接收到的目标回波信号在俯仰面上相对于所述跟踪天线的等强信号轴的 偏离角,所述方位角为所述目标回波信号在方位面上相对于所述等强信号轴的偏离角。
[0033] 可选的,所述跟踪系统获得所述交通工具的俯仰角和方位角,包括:
[0034] 所述跟踪系统计算获得所述目标回波信号的回波信号偏角,所述回波信号偏角为 所述目标回波信号来向与所述跟踪天线的等强信号轴之间的夹角;
[0035] 所述跟踪系统根据所述回波信号偏角确定所述俯仰角和所述方位角。
[0036] 可选的,所述方法还包括:
[0037] 所述跟踪系统基于所述俯仰角和所述方位角生成一控制指令,所述控制指令用于 控制所述跟踪天线在所述俯仰面上转动第一角度,在所述方位面上转动第二角度;其中,所 述第一角度等于所述俯仰角,所述第二角度等于所述方位角。
[0038] 可选的,所述跟踪系统计算获得所述目标回波信号的回波信号偏角,包括:
[0039] 所述跟踪系统确定所述跟踪天线的第一子波束接收到的回波信号的第一信号幅 度和所述跟踪天线的第二子波束接收到的回波信号的第二信号幅度;
[0040] 所述跟踪系统根据所述第一信号幅度和所述第二信号幅度的幅度比值,确定出所 述回波信号偏角。
[0041 ]可选的,所述跟踪系统计算获得所述目标回波信号的回波信号偏角,包括:
[0042] 所述跟踪系统确定所述跟踪天线的第一子波束接收到的回波信号的第一信号幅 度和所述跟踪天线的第二子波束接收到的回波信号的第二信号幅度;
[0043] 所述跟踪系统确定所述第一信号幅度与所述第二信号幅度间的幅度差值和幅度 和值;
[0044] 根据所述幅度差值和幅度和值,确定所述回波信号偏角。
[0045] 本申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种技术效 果:
[0046] 1、本申请实施例的方案中,引导系统包括:设置在交通工具中的内载系统和设置 在交通工具外的跟踪系统,在跟踪系统和内载系统建立连接后,跟踪系统通过与内载系统 询问应答,获得用于表征交通工具的当前行驶状态的至少一个当前行驶参数,并基于所述 至少一个当前行驶参数,获得所述交通工
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