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。
[0139]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，所述电源分别与中央处理单元和电量传感器连接，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。
[0140]所述空中无线电监测智能机器人还包括降落伞开启单元，降落伞开启单元与中央处理单元连接，所述空中机器人设有降落伞，所述降落伞与降落伞开启单元连接，中央处理单元通过降落伞开启单元打开降落伞。降落伞和降落伞开启单元的增设可在空中无线电监测智能机器人发生机械故障下落时、电量耗尽下落时或者被不明物体击中下落时，打开降落伞使其降落速度减小，安全降落，从而防止其摔坏，便于空中无线电监测智能机器人的回收，有效防止数据丢失，还能节约空中监测成本。
[0141]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。
[0142]本实用新型中，所述飞行航迹为先往测出的无线电信号源所在方向继续飞行，飞行距离为D3，再往测出的无线电信号源所在方向成夹角Θ 2的方向继续飞行，飞行距离为D4。
[0143]本实用新型中，所述夹角Θ 2的角度为O度< I Θ2|<90度。
[0144]本实用新型中，所述无线电监测接收单元为监测接收机。
[0145]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平板电脑。
[0146]本实用新型中，所述飞行控制模块为自动驾驶仪。
[0147]本实用新型中，所述空中无线电监测智能机器人的重量为12公斤。
[0148]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:
[0149]该方法包括以下步骤:
[0150]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 ；
[0151]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 ；
[0152]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。
[0153]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强度电平SO和信号源所在方向I ;空中无线电监测智能机器人再沿无线电信号源所在方向I飞行距离D3到达位置P4，在高度H、位置P4处空中无线电监测智能机器人测出无线电信号强度电平S4，空中无线电监测智能机器人再根据无线电信号强度电平的变化量S4-S0和距离D3按照电波传播模型推算出无线电信号源的位置PSl ;空中无线电监测智能机器人再沿与无线电信号源所在方向I成夹角Θ 2的方向飞行距离D4到达位置P5，在高度H、位置P5处空中无线电监测智能机器人再测出无线电信号源所在方向III，空中无线电监测智能机器人再根据位置PO、方向I和位置P5、方向III交绘出无线电信号源的位置PS2 ;空中无线电监测智能机器人将无线电信号源的位置PSl和无线电信号源的位置PS2通过加权计算得出更准确的无线电信号源位置PS。
[0154]优选地，通过推算出的无线电信号源的位置PSl来估算夹角Θ 2的角度范围，可以提高交绘定位的精度，得到更准确的无线电信号源的位置PS2。
[0155]所述30度< I Θ2 I <60度，PO和P5之间的直线距离为D5。
[0156]如果在P4处测出的无线电信号源方向不变，则
[0157]在电波传播的自由空间模型下，P4与无线电信号源的位置PSl的距离=D3/{[10(S4-S0)/20]-l }
[0158]在电波传播的平面大地模型下，P4与无线电信号源的位置PSl的距离=D3/{[10(S4-S0)/40]-l }
[0159]如果在P4处测出的无线电信号源方向改变180度，则
[0160]在自由空间模型下，P4与无线电信号源的位置PSl的距离
[0161]= D3/{ [10(S4-S0)/20]+l }
[0162]在平面大地模型下，P4与无线电信号源的位置PSl的距离
[0163]= D3/{ [10(S4-S0)/40]+l }。
【主权项】
1.空中无线电监测智能机器人，其特征在于包括: 用于飞行的机体； 用于控制机体飞行的飞行控制模块； 用于获取无线电信号的接收天线； 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； 用于接收无线电信号的无线电监测接收单元； 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； 用于导航和自身定位的导航模块； 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。
2.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于:所述空中无线电监测智能机器人的重量为6-12公斤。
3.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于:所述空中无线电监测智能机器人还包括至少一个用于躲避障碍的测距传感器，所述测距传感器为与中央处理单元连接。
4.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于: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。
5.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于: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，所述电源分别与中央处理单元和电量传感器连接，所述电量传感器与中央处理单元连接。
6.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于:所述空中无线电监测智能机器人还包括降落伞开启单元，降落伞开启单元与中央处理单元连接，所述空中机器人设有降落伞，所述降落伞与降落伞开启单元连接，中央处理单元通过降落伞开启单元打开降落伞。
7.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于: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。
8.根据权利要求1所述的空中无线电监测智能机器人，其特征在于:所述无线电监测接收单元为频谱分析仪、监测接收机；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微处理器；或者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、个人数字助理或平板电脑；所述飞行控制模块为自动驾驶仪；所述导航模块为卫星导航模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种空中无线电监测智能机器人，将接收天线、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，最后通过在飞行航迹上进一步监测的数据计算出无线电信号源的位置。本实用新型采用导航模块与飞行控制单元连接，位置信息通过片内传输增加了姿态校正实时性和降低了误码率，不受更多模块的影响，保障了飞行器的安全，减少了故障概率。
【IPC分类】G05D1-10, G05D1-08, G01S1-08
【公开号】CN204314450
【申请号】CN201420668480
【发明人】白宇军, 邱承跃, 裴峥, 马方立, 崔铠韬, 孔明明, 何永东
【申请人】成都点阵科技有限公司, 西华大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月11日