CN113311868A - 一种gnss被干扰下无人机的自我保护的方法 - Google Patents
一种gnss被干扰下无人机的自我保护的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113311868A CN113311868A CN202110591892.7A CN202110591892A CN113311868A CN 113311868 A CN113311868 A CN 113311868A CN 202110591892 A CN202110591892 A CN 202110591892A CN 113311868 A CN113311868 A CN 113311868A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- base station
- light source
- infrared light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
- G05D1/106—Change initiated in response to external conditions, e.g. avoidance of elevated terrain or of no-fly zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供了一种GNSS被干扰下无人机的自我保护的方法，包括以下步骤：步骤S01：在无人机上搭载一个红外镜头，在无人机基站上方搭建一个球形的红外光源；步骤S02：在无人机GNNS信号丢失后，操作人员360°旋转无人机，找到基站上的红外光源；步骤S03：计算无人机距离基站的直线距离；步骤S04：通过直线距离计算无人机和基站水平距离，步骤S05：当无人机进入可视范围之内后，操作人员就能够安全地控制飞机进行降落。本发明可以获得无人机相对于地面基站的位置，操控人员能够准确判断无人机是在远离还是在靠近地面基站，从而将无人机安全地控制到操控人员可视范围之内，当无人机处于可视范围之内后，会大大降低无人机出事的概率。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，涉及一种GNSS被干扰下无人机的自我保护的方法。
背景技术
目前针对无人机GNSS被干扰的情况，绝大多数都是预防，即提高无人机本身的抗干扰能力。在无人机的GNSS被干扰无法定位的情况下，操控人员和无人机本身是无法获得无人机的准确位置的，这个时候操控人员只能通过经验来操作无人机，存在很大的风险。
专利公开号CN102721971A，公开日2012-10-10，专利名称为《一种提高GNSS接收机抗干扰性能的方法》公开了一种有GNSS抗干扰性能的方法，接收机使用可形成波束的天线，在接收机收到干扰的时候，可以控制天线形成单波束，分时指向确定的卫星，只接收这些确定卫星的信号。这种方案只能对一些特定频段的干扰起到效果，无法解决整个L1,L2,L5波段被干扰后的定位。
专利公开号CN109507706A，公开日2019-03-22，专利名称为《一种GPS信号丢失的预测定位方法》公开了一种GPS信号丢失的预测定位方法，是根据惯性传感器来进行数据融合，具体方案如对加速度进行积分获得速度，对速度积分或者距离，这种方案严重依赖传感器的精度和噪声，对搭载GNSS的载具所处环境也有相当高的要求，主要用在地面载具上。
专利公开号CN110398958A，公开日2019-11-01，专利名称为《一种用于小范围GPS信号死区的无人驾驶设备控制方法》公开的方法是应对较小范围内的GNSS干扰，这种方案在较大范围内无法应对GNSS被干扰的情况。；
发明内容
1、所要解决的技术问题：
在无人机的GNSS被干扰无法定位，存在很大的风险。
2、技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种GNSS被干扰下无人机的自我保护的方法，包括以下步骤：步骤S01：在无人机上搭载一个红外镜头，在无人机基站上方搭建一个球形的红外光源；步骤S02：在无人机GNSS被干扰下丢失后，操作人员360°旋转无人机，找到基站上的红外光源；步骤S03：根据实际红外光源图像像素与标定的红外光源图像的像素的对比获得无人机实际距离基站的直线距离，并将所述直线距离发送到基站，供无人机操作人员使用；步骤S04：通过直线距离计算无人机和基站水平距离，并将所述直线距离发送到基站，供无人机操作人员使用；步骤S05：操作人员通过直线距离和水平高度，操纵无人机，当无人机进入可视范围之内后，操作人员就能够安全地控制无人机进行降落。
在步骤S02中，如果无人机旋转一圈后没有找到红外光源，操作人员控制无人机爬升一定高度，继续选装寻找红外光源，依次类推直到找到红外光源。
所述一定高度为5-15米。
步骤S03中的直线距离的计算方法为：设假设100米处标定的红外光源图像的像素总量为Xb，实际测量得到的红外光源图像的像素总量为Xa，那么无人机距离基站的距离为
步骤S04中，水平距离的计算方法为：
其中Lh为要计算的无人机的水平距离，Lt为无人机距离基站的直线距离，Hv是无人机的当前高度，Hhome是基站的高度。
所述无人机当前高度在丢失了GNSS以后根据气压计来进行融合，气压计的直接输出为高度。
3、有益效果：
本发明提供的一种GNSS被干扰下无人机的自我保护的方法可以获得无人机相对于地面基站的位置，操控人员能够准确判断无人机是在远离还是在靠近地面基站，从而将无人机安全地控制到操控人员可视范围之内，当无人机处于可视范围之内后，会大大降低无人机出事的概率。
附图说明
图1为本发明方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明进行详细说明。
本发明通过在无人机上搭载一个红外镜头，在无人机基站上方搭建一个球形的红外光源的方式，在无人机GNSS被干扰无法定位的情况下，操控人员和无人机本身是无法获得无人机的准确位置的，通过旋转无人机，无人机上的红外镜头找寻基站的无线光源，找到后，计算出无人机距离基站的直线距离和水平距离，水平距离就可以辅助操作人员来判断无人机是远离还是靠近基站，当无人机进入可视范围之内后，操作人员就可以安全地控制无人机进行降落，避免事故。
在一个实施例中，无人机旋转一圈后没有找到基站的红外光源，证明无人机飞行高度较低，这个时候可以爬升高度一定高度，继续选装寻找红外光源，依次类推直到找到红外光源。这个距离自由设定，一般为5-15米，优选10米。
在一个实施例中，无人机距离基站的直线距离的计算如下：设100米处标定的红外光源图像的像素总量为，实际测量得到的红外光源图像的像素总量为，那么无人机距离基站的距离为。
在一个实施例中，无人机距离基站的水平距离的计算如下：
其中Lh为要计算的无人机的水平距离，Lt为无人机距离基站的直线距离，Hv是无人机的当前高度，Hhome是基站的高度，这个高度可以在起飞的时候设定。
无人机的高度在丢失了GNSS以后可以根据气压计来进行融合，气压计的直接输出可以认为是高度，不会有惯性器件的双重积分，可以认为在较长时间内是准确的。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (6)
1.一种GNSS被干扰下无人机的自我保护的方法，包括以下步骤：步骤S01：在无人机上搭载一个红外镜头，在无人机基站上方搭建一个球形的红外光源；步骤S02：在无人机GNSS被干扰下丢失后，操作人员360°旋转无人机，找到基站上的红外光源；步骤S03：根据实际红外光源图像像素与标定的红外光源图像的像素的对比获得无人机实际距离基站的直线距离，并将所述直线距离发送到基站，供无人机操作人员使用；步骤S04：通过直线距离计算无人机和基站水平距离，并将所述直线距离发送到基站，供无人机操作人员使用；步骤S05：操作人员通过直线距离和水平高度，操纵无人机，当无人机进入可视范围之内后，操作人员就能够安全地控制飞机进行降落。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤S02中，如果无人机旋转一圈后没有找到红外光源，操作人员控制无人机爬升一定高度，继续旋转寻找红外光源，依次类推直到找到红外光源。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述一定高度为5-15米。
4.如权利要求1-3任一项权利要求所述的方法，其特征在于：步骤S03中的直线距离的计算方法为：设假设100米处标定的红外光源图像的像素总量为Xb，实际测量得到的红外光源图像的像素总量为Xa，那么无人机距离基站的距离为
5.如权利要求1-3任一项权利要求所述的方法，其特征在于；步骤S04中，水平距离的计算方法为：
其中Lh为要计算的无人机的水平距离，Lt为无人机距离基站的直线距离，Hv是无人机的当前高度，Hhome是基站的高度。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述无人机当前高度在丢失了GNSS以后根据气压计来进行高度融合，气压计的直接输出为高度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110591892.7A CN113311868A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种gnss被干扰下无人机的自我保护的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110591892.7A CN113311868A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种gnss被干扰下无人机的自我保护的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113311868A true CN113311868A (zh) | 2021-08-27 |
Family
ID=77375845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110591892.7A Pending CN113311868A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种gnss被干扰下无人机的自我保护的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113311868A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106444792A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-22 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种基于红外线视觉识别的无人机降落定位系统与方法 |
| CN110632553A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-31 | 深圳一电航空技术有限公司 | 定位方法、装置、系统、计算机可读存储介质及无人机 |
| CN110879617A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-13 | 湖南星空机器人技术有限公司 | 一种红外引导无人机降落方法及装置 |
| CN110989682A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 福州大学 | 基于单基站的无人机精准降落方法 |
| CN111176323A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种雷达与红外融合的无人机降落控制方法及装置 |
-
2021
- 2021-05-28 CN CN202110591892.7A patent/CN113311868A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106444792A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-22 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种基于红外线视觉识别的无人机降落定位系统与方法 |
| CN110632553A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-31 | 深圳一电航空技术有限公司 | 定位方法、装置、系统、计算机可读存储介质及无人机 |
| CN110879617A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-13 | 湖南星空机器人技术有限公司 | 一种红外引导无人机降落方法及装置 |
| CN110989682A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 福州大学 | 基于单基站的无人机精准降落方法 |
| CN111176323A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种雷达与红外融合的无人机降落控制方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107783106B (zh) | 无人机与障碍物之间的数据融合方法 | |
| US11014576B2 (en) | Beidou-based grid augmentation autonomous driving multi-level warning system | |
| CN107783545B (zh) | 基于ooda环多传感器信息融合的灾后救援旋翼无人机避障系统 | |
| US20200001998A1 (en) | Movable platform control method and movable platform | |
| EP3913328B1 (en) | Vehicle positioning system and method, and vehicle | |
| CN110045328B (zh) | 基于小型无人机平台的反黑飞无人机探测定位方法 | |
| CN108225111B (zh) | 一种分布式反无人机系统和干扰拦截无人机的方法 | |
| EP3447541B1 (en) | System and method for processing weather data using thresholds for transmitting said weather data | |
| CN1633050A (zh) | 基于公众移动通信网络实现对空中目标监视的系统及方法 | |
| CN107329151B (zh) | 一种电力巡检无人机的gps欺骗检测方法 | |
| CN110888145A (zh) | 一种激光雷达及其使用方法、以及一种激光雷达系统 | |
| CN104539906A (zh) | 图像/激光测距/abs-b监控一体化系统 | |
| CN112104399B (zh) | 一种天线控制方法 | |
| US11687072B2 (en) | Automatic UAV landing pad | |
| RU2282867C1 (ru) | Способ определения пространственного положения объекта | |
| CN112083420B (zh) | 一种无人机防撞方法、装置及无人机 | |
| CN113311868A (zh) | 一种gnss被干扰下无人机的自我保护的方法 | |
| US20230095619A1 (en) | Radio system for realising a precise landing approach based in microwaves and a method for realising a precise landing approach | |
| CN110231641A (zh) | 一种火箭一子级残骸精确定位装置及定位方法 | |
| CN113556672B (zh) | 一种抗干扰集群无人机系统及其通讯与定位方法 | |
| US20230054256A1 (en) | Method and System for Locating a Light Source | |
| US11210958B2 (en) | Method and system for a dynamic collision awareness envelope for a vehicle | |
| RU2285933C1 (ru) | Система для определения пространственного положения объекта | |
| JP7325863B1 (ja) | 無線装置、地上局装置 | |
| US10707575B1 (en) | Navigation aware power limiting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210827 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |