空中无线电监测智能机器人的制作方法_3

文档序号:8606406阅读:来源:国知局
无线电信号强度电平SO和无线电信号源所在方向,空中无线电监测智能机器人再沿测出的无线电信号源所在方向飞行距离Dl到达位置Pl,在高度H、位置Pl处空中无线电监测智能机器人测出无线电信号强度电平SI和方向;空中无线电监测智能机器人根据无线电信号强度电平的变化量S1- SO和距离D1,按照电波传播模型推算出无线电信号源的位置PS。
[0085]如果在Pl处测出的无线电信号源方向不变,则:
[0086]在电波传播的自由空间模型下,Pl与无线电信号源的位置的距离=Dl/{[10(Sl-SO)/20]-1 }
[0087]在电波传播的平面大地模型下,Pl与无线电信号源的位置的距离=Dl/{[10(Sl-SO)/40]-1 }
[0088]如果在Pl处测出的无线电信号源方向改变180度,则:
[0089]在自由空间模型下,Pl与无线电信号源的位置的距离
[0090]= Dl/{ [10 (Sl-SO)/20]+1 }
[0091]在平面大地模型下,Pl与无线电信号源的位置的距离
[0092]= Dl/{ [10 (Sl-SO)/40]+1 }
[0093]当飞行高度远远大于所监测的电波波长时,采用电波传播的自由空间模型;否则按平面大地模型。
[0094]实施例2:
[0095]空中无线电监测智能机器人,包括:
[0096]用于飞行的机体;
[0097]用于控制机体飞行的飞行控制模块;
[0098]用于获取无线电信号的接收天线;
[0099]用于获取接收天线所指方向,实时获取该方向对应的方位角的电子罗盘;
[0100]用于接收无线电信号的无线电监测接收单元;
[0101]用于管理监测任务、调度飞行控制模块、调度无线电监测接收单元、分析监测数据和记录监测数据的中央处理单元;
[0102]用于导航和自身定位的导航模块;
[0103]所述接收天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、中央处理单元、飞行控制模块和导航模块均安装在机体上,所述中央处理单元分别与飞行控制模块、电子罗盘和无线电监测接收单元连接,所述导航模块与飞行控制模块连接,所述接收天线与无线电监测接收单元连接,所述中央处理单元通过飞行控制模块控制机体;所述中央处理单元先通过测向测出无线电信号源所在方向,再利用测向结果通过飞行控制模块控制机体飞行,最后根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置。
[0104]本实用新型中,所述导航模块为卫星导航模块。
[0105]本实用新型中,接收天线在不同高度将接收到需要监测的无线电信号传输到无线电监测接收单元;无线电监测接收单元将来自不同高度的无线电信号强度数据发送至中央处理单元;中央处理单元测出不同高度的无线电信号中无线电信号最强的高度;再在无线电信号强度最强的高度进行测向,测出无线电信号源所在方向,中央处理单元先通过测向测出无线电信号源所在方向,再利用测向结果通过飞行控制模块控制机体飞行,最后根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置。
[0106]本实用新型中,所述空中无线电监测智能机器人还包括一个用于躲避障碍的测距传感器,所述测距传感器与中央处理单元连接,中央处理单元通过测距传感器实时计算空间障碍物是否在机体的飞行航迹上,当中央处理单元计算出空间障碍物在机体的飞行航迹上时,中央处理单元将躲避障碍信息发送给飞行控制模块,并由飞行控制模块控制机体避开空间障碍物。可有效避免空中无线电监测智能机器人撞上空间障碍物,导致空中无线电监测智能机器人损坏,影响空中无线电监测任务,保证了空中无线电监测智能机器人的安全飞行。
[0107]所述测距传感器为超声波测距传感器。
[0108]本实用新型中,所述空中无线电监测智能机器人还包括气压计、陀螺仪和加速度传感器,所述中央处理单元分别与气压计、陀螺仪和加速度传感器连接,中央处理单元通过气压计、陀螺仪和加速度传感器自主校正机体的飞行姿态。气压计用于测量空中无线电监测智能机器人的飞行高度,为控制单元提供高度参数;陀螺仪用于防止空中无线电监测智能机器人飞行角速度出现偏差,可用于保持飞行方向,保持飞行稳定;加速度传感器控制空中无线电监测智能机器人的飞行加速度,控制飞行稳定。
[0109]本实用新型中,所述空中无线电监测智能机器人还包括用于进行电量检测的电量传感器,所述空中无线电监测智能机器人包括用于为空中无线电监测智能机器人供电的电源,所述电量传感器与中央处理单元连接,所述中央处理单元通过电量传感器持续检测机体的当前剩余电量,并判断当前电量是否足够继续飞行;当中央处理单元计算出当前剩余电量仅够返回出发地或备降点时,中央处理单元将自动返航或备降信息发送给飞行控制模块,并由飞行控制模块控制机体执行自动返航或备降。可在第一时间保护和收回空中无线电监测智能机器人,有效避免空中无线电监测智能机器人出现电量不足而丢失的情况发生。
[0110]本实用新型中,所述接收天线为定向天线,定向天线和电子罗盘固连,定向天线和电子罗盘以相同角速度旋转;或所述接收天线为测向天线阵。
[0111]本实用新型中,所述飞行航迹为往测出的无线电信号源所在方向成夹角Θ的方向继续飞行,飞行距离为D2。
[0112]本实用新型中,所述夹角Θ的角度为O度< I Θ I <90度。
[0113]本实用新型中,所述无线电监测接收单元为监测接收机。
[0114]本实用新型中,所述中央处理单元为控制无线电监测接收单元执行无线电监测指令、控制飞行控制模块执行飞行指令、处理和存储监测数据的手机。
[0115]本实用新型中,所述飞行控制模块为自动驾驶仪。
[0116]本实用新型中,所述空中无线电监测智能机器人的重量为8公斤。
[0117]本实用新型在使用时采用申请人同时申请的一种空中无线电监测方法:
[0118]该方法包括以下步骤:
[0119]I)输入监测定位参数:监测定位参数包括需要监测的无线电信号参数、最大飞行距离Dmax、监测起点高度Hmin和最大飞行高度Hmax ;
[0120]2)找出测向高度:升空后,空中无线电监测智能机器人从监测起点高度Hmin与最大飞行高度Hmax之间连续进行无线电信号强度检测,直到测出无线电信号强度的最大值对应的高度H ;
[0121]3)航迹规划和定位无线电信号源:在高度H处空中无线电监测智能机器人先测出无线电信号源所在方向,空中无线电监测智能机器人利用测出的无线电信号源所在方向自主规划飞行航迹,根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置。
[0122]所述航迹规划和定位无线电信号源步骤中,在高度H、位置PO处空中无线电监测智能机器人先测出无线电信号源所在方向I,空中无线电监测智能机器人沿与无线电信号源所在方向I成夹角Θ I的方向飞行距离D2到达位置P3,在高度H、位置P3处空中无线电监测智能机器人测出无线电信号源所在方向II ;空中无线电监测智能机器人根据位置P2、方向I和位置P3、方向II交绘出无线电信号源的位置PS。
[0123]所述O 度< I Θ I I < 90 度。
[0124]实施例3:
[0125]空中无线电监测智能机器人,包括:
[0126]用于飞行的机体;
[0127]用于控制机体飞行的飞行控制模块;
[0128]用于获取无线电信号的接收天线;
[0129]用于获取接收天线所指方向,实时获取该方向对应的方位角的电子罗盘;
[0130]用于接收无线电信号的无线电监测接收单元;
[0131]用于管理监测任务、调度飞行控制模块、调度无线电监测接收单元、分析监测数据和记录监测数据的中央处理单元;
[0132]用于导航和自身定位的导航模块;
[0133]所述接收天线、电子罗盘、无线电监测接收单元、中央处理单元、飞行控制模块和导航模块均安装在机体上,所述中央处理单元分别与飞行控制模块、电子罗盘和无线电监测接收单元连接,所述导航模块与飞行控制模块连接,所述接收天线与无线电监测接收单元连接,所述中央处理单元通过飞行控制模块控制机体;所述中央处理单元先通过测向测出无线电信号源所在方向,再利用测向结果通过飞行控制模块控制机体飞行,最后根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置。
[0134]本实用新型中,所述导航模块为卫星导航模块。
[0135]本实用新型中,接收天线在不同高度将接收到需要监测的无线电信号传输到无线电监测接收单元;无线电监测接收单元将来自不同高度的无线电信号强度数据发送至中央处理单元;中央处理单元测出不同高度的无线电信号中无线电信号最强的高度;再在无线电信号强度最强的高度进行测向,测出无线电信号源所在方向,中央处理单元再根据测向结果通过飞行控制模块控制机体的飞行,最后根据继续飞行过程中测量到的数据计算无线电信号源的位置。
[0136]本实用新型中,所述空中无线电监测智能机器人还包括三个用于躲避障碍的测距传感器,所述每个测距传感器分别与中央处理单元连接,中央处理单元通过三个测距传感器实时计算空间障碍物是否在机体的飞行航迹上,当中央处理单元计算出空间障碍物在机体的飞行航迹上时,中央处理单元将躲避障碍信息发送给飞行控制模块,并由飞行控制模块控制机体避开空间障碍物。可有效避免空中无线电监测智能机器人撞上空间障碍物,导致空中无线电监测智能机器人损坏,影响空中无线电监测任务,保证了空中无线电监测智能机器人的安全飞行。
[0137]所述测距传感器为激光测距传感器。
[0138]本实用新
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