CN114063631B - 一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统。其中，所述无人机系统包括安装在无人机上的无人机飞行控制系统和无人机校验系统：其中，所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，并且用于基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令；以及，所述无人机校验系统用于基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取。本发明提出的方案可以实现全自动的无人机校验，可以大大提高飞行校验的效率，降低飞行校验成本，杜绝因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险。

Description

一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统

技术领域

本发明属于无人机飞行校验技术领域，具体涉及一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统。

背景技术

飞行校验是指为保证飞行安全，使用装有专门校验设备的飞行校验飞机，按照飞行校验的有关规范，检查和评估各种导航、雷达、通信等设备的空间信号的质量及其容限，以及机场的进、离港飞行程序，并依据检查和评估的结果出具飞行校验报告的过程。飞行校验系统一般安装在飞行校验飞机上，用于执行飞行校验任务。

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)是一种先进的无人驾驶自行飞行器。无人机输电巡线系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息(GIS)、图像识别、信息处理的一体系统，涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域，因此可以将无人机作为飞行校验飞机，进行飞行校验。

现有的无人机飞行校验系统的架构可参考图1所示，包括无人机飞行控制系统、无人机地面测控系统、机载校验子系统和地面校验子系统，其中，无人机飞行控制系统与无人机地面测控系统通过地空数据链路进行通信，例如互传测控数据；机载校验子系统和地面校验子系统通过所述地空数据链路进行通信，例如上行(对应地面至无人机)传送调谐指令，下行(对应无人机至地面)传送校验数据。机载校验子系统安装在无人机的平台上，并能够与无人机飞行控制系统进行数据交互，机载校验子系统一般包括机载校验接收机和校验数据采集单元，校验机载接收机用于从无人机飞行控制系统接收飞行参数(即导航参数)，以及从校验数据采集单元接收其采集的校验数据，并将校验数据通过地空数据链路发送给地面校验子系统。其中，无人机的飞行是通过无人机飞行控制系统的飞行计划功能来实现，在飞行之前，按照预计的飞行校验线路生成飞行计划航路点文件，该飞行计划航路点文件主要包含航路点的名称、经度纬度高度等信息，其中航路点能够覆盖校验取值点位置，并将该飞行计划航路点文件加载到无人机的飞行控制系统中；在无人机起飞之后，在飞行控制系统的控制下按照该飞行计划航路点文件依次飞过航路点，从而实现无人机校验的自动飞行。无人机的校验是通过地面校验子系统和地面校验人员来实现，具体来说，在无人机飞行的过程中，当无人机飞到校验取值点位置时，地面校验人员通过校验软件设置接收机调谐控制指令(即调谐指令)，并利用地空数据链路将该接收机调谐控制指令发送至机载校验接收机，使得机载校验接收机工作在正确的频率点并输出从无人机飞行控制系统接收到的飞行参数(即导航参数)。校验数据采集单元获取到的校验数据通过地空数据链路发送至地面校验系统的地空数据传输单元；地面校验系统从其地空数据传输单元获取到校验数据后对校验数据进行处理，得到飞行校验结果。

目前的无人机飞行校验系统的架构中，无人机的飞行与校验的执行是分开的，飞行由无人机飞行控制系统控制，校验由地面校验系统控制，并且地面校验子系统需要由地面校验人员实时关注无人机的飞行位置，并在飞到校验取值点位置时，开始校验科目，在无人机飞过校验取值点位置时停止科目。目前的这种方式增加了无人机的飞行校验成本，也存在因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险。

发明内容

为了解决上述无人机飞行校验系统增加了无人机的飞行校验成本以及存在因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险的技术问题，本发明实施例提出了一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统，通过将无人机的飞行计划和飞行校验科目进行结合，可以实现全自动的无人机校验，可以大大提高飞行校验的效率，降低飞行校验成本，杜绝因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险。

在本发明的第一方面，提供一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统，所述无人机系统包括安装在无人机上的无人机飞行控制系统和无人机校验系统；

其中，所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，并且用于基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令；以及，

所述无人机校验系统用于基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取。

在某些实施例中，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应，并与所述飞行计划中需要触发校验操作的航路点相关联；

所述基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令，包括：响应于所述无人机按照所述飞行计划所经过的航路点属于所述需要触发校验操作的航路点，所述无人机飞行控制系统向所述无人机校验系统提供与所述经过的航路点相关联的参数化的校验科目指令；以及，

所述基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取，包括：所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，并且响应于所述无人机校验系统处于飞行校验状态，所述无人机校验系统将采集的校验数据和所述提供的参数化的校验科目指令一起作为无人机校验数据进行发送，供地面校验系统获取以用于进行所述提供的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作。

在某些实施例中，所述参数化的校验科目指令附加在所述飞行计划中相关联的航路点之后。

在某些实施例中，无人机基于所述飞行计划依次经过飞行计划中的每一个航路点；在无人机经过航路点时，所述无人机飞行控制系统检查所述经过的航路点之后是否附加有参数化的校验科目指令，响应于附加有参数化的校验科目指令，将所述附加的参数化的校验科目指令发送给所述无人机校验系统。

在某些实施例中，所述无人机校验系统包括校验接收机；

所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，包括：

所述无人机校验系统对所述提供的参数化的校验科目指令进行自动解析；以及，

所述无人机校验系统基于解析后的数据对校验接收机进行调谐，以使校验接收机处于与所述提供的参数化的校验科目指令对应的工作模式和工作频率值。

在某些实施例中，所述校验科目指令包含启停指令参数、地面设备参数、科目类型参数、校验类型参数和设备频率参数中的一个或多个参数。

在某些实施例中，所述参数化的校验科目指令在无人机飞行过程中能够被修改，所述修改后的参数化的校验科目指令被附加在所述飞行计划中。

在本发明的第二方面，提供一种用于实现全自动飞行校验的校验系统，其特征在于，包括地面系统和如前任一项所述无人机系统，所述地面系统包括无人机地面测控系统和地面校验系统；

其中，所述无人机地面测控系统基于无人机的飞行计划和飞行校验科目，生成所述参数化的校验科目指令，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应；并将所述生成的参数化的校验科目指令以与所述飞行计划中需要触发校验操作的航路点相关联的方式附加到所述飞行计划中，供所述无人机飞行控制系统获取；以及，

所述地面校验系统从所述无人机校验系统获取所述无人机校验数据，以及基于所述无人机校验数据进行飞行校验科目的校验操作。

在某些实施例中，所述基于所述无人机校验数据进行飞行校验科目的校验操作，包括：

解析所述无人机校验数据，并判断所述解析的无人机校验数据中是否包含参数化的校验科目指令；

响应于所述无人机校验数据包含参数化的校验科目指令，判断所述包含的参数化的校验科目指令是否包含开始指令；

响应于所述包含的参数化的校验科目指令包含开始指令，对所述包含的参数化的校验科目指令进行解析，开始基于所述解析的指令进行所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作，以及记录校验相关数据；在所述包含的参数化的校验科目指令包含结束指令时，结束所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作，并基于所述记录的校验相关数据获取所述包含的参数化的校验科目指令的校验结果。

在某些实施例中，所述基于记录的校验相关数据获取所述包含的参数化的校验科目指令的校验结果，包括：

基于所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的配置，对所述记录的校验相关数据执行对应的校验数据处理算法，获取所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验结果。

本发明的有益效果：本发明实施例提出的用于实现全自动飞行校验的无人机系统和校验系统，通过飞行校验科目的参数化配置，将飞行校验科目有关的配置(例如开始、结束位置、需要调谐的设备编号、调谐的校验接收机等)进行参数化，并将参数化的配置附加在飞行计划中，无需由地面校验子系统进行校验控制，可以大大提高飞行校验的效率，降低飞行校验成本，杜绝因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险，并且可以实现全自动的无人机校验。

本发明的机载校验子系统自动解析从无人机飞行控制系统传输过来的校验科目指令，从中解析出用于校验接收机的调谐指令，主动调谐校验接收机使其工作在对应的模式和频点，无需由地面校验子系统进行校验控制，可以大大提高飞行校验的效率，降低飞行校验成本，杜绝因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险，并且可以实现全自动的无人机校验。

本发明的地面校验子系统自动解析无人机校验系统传输的校验相关数据以及校验科目指令，自动加载飞行校验科目的数据库参数，设置对应的校验模式和取值算法，并在收到结束科目指令时自动停止取值并存储校验结果，有助于实现全自动的无人机校验。

附图说明

图1是现有的无人机校验系统架构；

图2是本发明实施例提出的用于实现全自动飞行校验的校验系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提出的地面校验系统接收到无人机校验数据后进行处理的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

如前所述，目前的无人机飞行校验系统中，无人机的飞行与校验分开执行，飞行由无人机飞行控制系统控制，校验由地面校验系统控制，并且在进行校验操作时地面校验系统需要借由地面校验人员来实时关注无人机的飞行位置，在无人机飞到校验取值点位置时，地面校验人员通过地面校验系统控制无人机开始校验科目，在无人机飞出校验取值点位置时地面校验人员通过地面校验系统控制无人机停止科目。这种方式很显然会增加无人机的飞行校验成本，也会存在因地面校验人员误操作而引起校验取值无效的风险。

基于此，本发明实施例提出了一种用于实现全自动飞行校验的校验系统。本发明的整体思路是将飞行校验科目的执行进行参数化，生成参数化的校验科目指令，并将参数化的校验科目指令与无人机的飞行计划进行融合，无人机在需要触发校验操作的航路点时自动将参数化的校验科目指令发送至无人机校验系统，无人机校验系统自动解析参数化的校验科目指令，调谐校验接收机，同时将该参数化的校验科目指令与无人机校验系统采集的校验数据一起发送至地面校验系统，地面校验系统解析接收到的数据，据此开始或结束对应的飞行校验科目，自动完成飞行校验，并存储校验结果，从而实现全自动的无人机飞行校验。为了节约篇幅计，本文中主要介绍与本发明的发明构思密切相关的技术内容，文中未明确记载的内容可参考现有的相关技术。

可参考图2所示，所述校验系统包括地面系统和无人机系统，其中，所述地面系统包括无人机地面测控系统和地面校验系统，所述无人机系统包括安装在无人机上的无人机飞行控制系统和无人机校验系统。在一实施例中，所述无人机地面测控系统与所述无人机飞行控制系统通过地空数据链路进行通信，所述地面校验系统与所述无人机校验系统通过所述地空数据链路进行通信。

所述无人机地面测控系统基于无人机的飞行计划和飞行校验科目，生成所述参数化的校验科目指令，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应；并将所述生成的参数化的校验科目指令以与需要触发校验操作的航路点相关联的方式附加到所述飞行计划中，供所述无人机飞行控制系统获取。本实施例通过将校验科目指令参数化，可以有助于校验科目指令与飞行计划无障碍的融合。并且，将校验科目指令附加在飞行计划中，能够为修改所述飞行校验科目提供便利，例如删除已有的飞行校验科目、添加新的飞行校验科目、改变已有的飞行校验科目等，从而能够实时控制无人机的飞行校验科目，有利于提高无人机的校验效果。因此，所述生成参数化的校验科目指令的操作不仅可以在无人机进行校验飞行之前进行，而且由于本实施例中将校验科目指令参数化，并且附加在飞行计划中，因而所述生成参数化的校验科目指令的操作也能够在无人机进行校验飞行过程中进行。在本实施例中，所述飞行校验科目可以包括无人机进行校验飞行之前的预设飞行校验科目，也可以包括无人机进行校验飞行过程中修改后的飞行校验科目，相应地，所述附加在飞行计划中的参数化的校验科目指令可以包括在无人机进行校验飞行之前生成的参数化的校验科目指令，也可以包括在无人机进行校验飞行过程中基于修改的飞行校验科目生成的修改后的参数化的校验科目指令。

可以理解，飞行计划包括航路点，所述航路点覆盖所有需要触发校验操作的航路点。对于一个需要触发校验操作的航路点，一般设置一个飞行校验科目，在可能的情况下，也可以设置多个飞行校验科目。在经过下一个需要触发校验操作的航路点之前，无人机需要完成针对当前需要触发校验操作的航路点所设置的飞行校验科目。所述校验科目指令与所述飞行校验科目对应，通过校验科目指令的参数化，可以将飞行校验科目以机器可识别的方式在各个系统之间传达，以实现全自动的飞行校验。为了表征需要触发校验操作的航路点与飞行校验科目的关联性，所述参数化的校验科目指令以与所述飞行计划中需要触发校验操作的航路点相关联的方式附加到所述飞行计划中。

在一实施例中，所述参数化的校验科目指令附加在所述飞行计划中相关联的航路点之后。在识别到某航路点之后附加有参数化的校验科目指令时，即可判断出所述某航路点属于需要触发校验操作的航路点，从而能够自动触发校验操作。

在一实施例中，所述校验科目指令包含启停指令参数、地面设备参数、科目类型参数、校验类型参数和设备频率参数中的一个或多个参数。所述校验科目指令包含的各个参数串行排列。其中，启停指令参数用于表征科目开始和科目停止，地面设备参数用于表征被校验的台站设备编号，科目类型参数用于表征科目的飞行方式，校验类型参数用于表征科目计算的校验类型，设备频率参数用于表征航向台的工作频率，所述校验科目指令包含的各个参数的顺序可以按照需求进行设置和调整。在所述一实施例中，对所述校验科目指令进行了参数化和串行化处理，通过输入飞行校验科目所需要的各项参数，可以在地面上完成整个飞行计划的拟订。飞行计划可以采用word文档记录，所述word文档即成为一个飞行校验科目清单。整个飞行计划的拟定既可以在飞行前完成，也非常方便在无人机飞行过程中随时进行更改或者调整，这里的更改例如可以包括删除、添加和改动等，调整例如可以包括调整飞行校验科目的执行顺序、调整需要触发校验操作的航路点等。

以一条参数化的校验科目指令“START,AAIDK,ILS1,Width,109.1M”，用逗号将参数分隔开为例，该条参数化的校验科目指令所代表的含义依次分别是：校验科目开始，被校验的地面设备编号为AAIDK，科目的飞行方式为ILS1，校验类型为Width；被校验的地面设备的工作频率为109.1MHz。将该条参数化的校验科目指令与飞行计划融合，假设附加在所述飞行计划中的航路点1000之后，如对应的飞行计划为“A1,39.6253562,116.256322,1000”，那么附加后的飞行计划为“A1,39.6253562,116.256322,1000,START,AAIDK,ILS1,Width,109.1M”。

在一实施例中，所述参数化的校验科目指令在无人机飞行过程中能够被修改，相应地，所述修改后的参数化的校验科目指令被附加在所述飞行计划中，由所述无人机飞行控制系统实时获取修改后的参数化的校验科目指令或者实时获取附加修改后的参数化的校验科目指令的飞行计划。

所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，并且用于基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令。

在一实施例中，所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应，并与需要触发校验操作的航路点相关联；响应于所述无人机按照所述飞行计划所经过的航路点属于所述需要触发校验操作的航路点，所述无人机飞行控制系统向所述无人机校验系统提供与所述经过的航路点相关联的参数化的校验科目指令。例如，所述无人机飞行控制系统识别到航路点1000属于所述需要触发校验操作的航路点，则向所述无人机校验系统提供与航路点1000相关联的参数化的校验科目指令。后续在无人机校验系统第一次解析出附加的参数化的校验科目指令中包含开始指令时，表明针对航路点1000的校验操作开始；在解析出附加的参数化的校验科目指令中包含结束指令时，表明针对航路点1000的校验操作结束。在一替代实施例中，也可以在校验操作进行过程中，无人机校验系统未接收到无人机飞行控制系统提供的参数化的校验科目指令时，默认针对该航路点的校验操作结束。在另一替代实施例中，还可以在无人机飞行控制系统识别到航路点发生变化时，主动通知无人机校验系统针对该航路点的校验操作结束。

在一实施例中，所述参数化的校验科目指令附加在所述飞行计划中相关联的航路点之后。无人机基于所述飞行计划依次会经过飞行计划中的每一个航路点，在无人机经过航路点时，所述无人机飞行控制系统检查所述经过的航路点之后是否有参数化的校验科目指令，响应于有参数化的校验科目指令，将所述参数化的校验科目指令发送给所述无人机校验系统。例如，无人机飞行控制系统在识别到航路点1000之后附加有“START,AAIDK,ILS1,Width,109.1M”时，判定航路点1000属于所述需要触发校验操作的航路点，因此向无人机校验系统提供航路点1000之后的指令“START,AAIDK,ILS1,Width,109.1M”。后续在无人机校验系统第一次解析到START指令时，表明针对航路点1000的校验操作开始；在解析到STOP指令时，表明针对航路点1000的校验操作结束。

所述无人机校验系统用于基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取。

在一实施例中，所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，响应于所述无人机校验系统处于飞行校验状态，所述无人机校验系统将采集的校验数据和所述提供的参数化的校验科目指令一起作为无人机校验数据进行发送，供地面校验系统获取以用于进行所述提供的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作。如果无人机校验系统没有获取到所述提供的参数化的校验科目指令，或者无人机飞行控制系统没有提供所述提供的参数化的校验科目指令，则所述无人机校验系统将采集的校验数据作为无人机校验数据进行发送。

在一实施例中，所述无人机校验系统包括校验接收机；所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，包括：

所述无人机校验系统对所述提供的参数化的校验科目指令进行自动解析；以及，

所述无人机校验系统基于解析后的数据对校验接收机进行调谐，以使校验接收机处于与所述提供的参数化的校验科目指令对应的工作模式和工作频率值。

例如以参数化的校验科目指令“START,AAIDK,ILS1,Width,109.1M”为例，无人机校验系统根据参数化的校验科目指令中的科目类型参数“ILS1”，将校验接收机调谐至ILS模式，根据参数化的校验科目指令中的设备频率参数“109.1M”，将校验接收机的工作频率值设置为109.1MHz。

所述地面校验系统从所述无人机校验系统获取所述无人机校验数据，以及基于所述无人机校验数据进行飞行校验科目的校验操作。

在一实施例中，所述无人机地面测控系统与所述无人机飞行控制系统通过地空数据链路进行通信，所述地面校验系统与所述无人机校验系统通过所述地空数据链路进行通信。

在一实施例中，所述基于所述无人机校验数据进行飞行校验科目的校验操作，包括：

解析所述无人机校验数据，并判断所述解析的无人机校验数据中是否包含参数化的校验科目指令；

响应于所述无人机校验数据包含参数化的校验科目指令，判断所述包含的参数化的校验科目指令是否包含开始指令；

响应于所述包含的参数化的校验科目指令包含开始指令，对所述包含的参数化的校验科目指令进行解析，并开始基于所述解析的指令进行所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作，以及记录校验相关数据；在所述包含的参数化的校验科目指令包含结束指令时，结束所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作，并基于所述记录的校验相关数据获取所述包含的参数化的校验科目指令的校验结果。

在一优选实施例中，所述基于记录的校验相关数据获取所述包含的参数化的校验科目指令的校验结果，包括：

基于所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的配置对所述记录的校验相关数据执行对应的校验数据处理算法，获取所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验结果。

在一可选实施例中，所述校验科目指令附加在飞行计划中需要触发校验操作的航路点之后。

本发明还提出一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统，所述无人机系统包括安装在无人机上的无人机飞行控制系统和无人机校验系统：

其中，所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，并且用于基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令；以及，

所述无人机校验系统用于基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取。地面校验系统可以基于无人机校验数据进行参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作。

在一实施例中，所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应，并与所述飞行计划中需要触发校验操作的航路点相关联；

响应于所述无人机按照所述飞行计划所经过的航路点属于所述需要触发校验操作的航路点，所述无人机飞行控制系统向所述无人机校验系统提供与所述经过的航路点相关联的参数化的校验科目指令；以及，

所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，并且响应于所述无人机校验系统处于飞行校验状态，所述无人机校验系统将采集的校验数据和所述提供的参数化的校验科目指令一起作为无人机校验数据进行发送，供地面校验系统获取以用于进行所述提供的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作。

为节约篇幅，本发明提出的用于实现全自动飞行校验的无人机系统与前述相关的内容在此不再赘述，本领域技术人员基于前述内容可以理解本发明提出的用于实现全自动飞行校验的无人机系统的各方面。

本发明还提出一种全自动的无人机飞行校验方法，包括：

步骤101：在无人机校验飞行之前，根据规划预计飞行的飞行计划和执行的飞行校验科目，生成参数化的校验科目指令，并将参数化的校验科目指令附加在飞行计划中需要触发校验操作的航路点之后。

本发明提出的方法中，对飞行校验科目采用了飞行校验科目抽象化和多参数串行化的设计，通过输入可读的飞行校验科目所需要的各项参数，使得在地面上可以完成整个飞行计划的拟定。生成的整个飞行计划可以用word文档记录，成为一个飞行校验科目清单。飞行校验科目清单既可以在飞行前完成设计，也非常方便在空中做随时的更改或者调整。

以一条校验科目指令“START,AAIDK,ILS1,Width,116.1M”为例，所代表的含义依次分别是：开始科目校验，被校验的地面设备编号为AAIDK，飞行方式为ILS1，检验类型为Width，被校验的地面设备的工作频率为109.1MHz。将该校验科目指令与飞行计划融合后，飞行计划的指令例如为“A1,39.6253562,116.256322,1000,START,AAIDK,ILS1,Width,116.1M”。

步骤102：无人机起飞之后将按照无人机飞行控制系统加载进去的飞行计划依次经过飞行计划中的每一个航路点，当经过航路点时检查该航路点指令之后是否有校验科目指令，如果有校验科目指令，则将其发送至无人机校验系统。无人机校验系统接收到无人机飞行控制系统发送的校验科目指令后，对校验科目指令进行解析：首先根据校验科目指令中的科目类型参数分析需要被调谐的校验接收机的工作模式，科目类型参数如果为“ILS1”时，应将校验接收机调谐至ILS模式，如果为“VOROrbit”时，应将校验接收机调谐至VOR模式，如果是“DMEOrbit”时，应将校验接收机调谐至DME模式等；然后根据科目校验指令中的设备频率参数分析需要被调谐的校验接收机的工作频率值，如设备频率参数为“109.1M”，则将被调谐的校验接收机的工作频率值设置为109.1MHz。

无人机校验系统正确解析校验科目指令并调谐校验接收机后，可以使得校验接收机工作在正确的工作模式和工作频率值；无人机校验系统将采集到的校验数据和校验科目指令一起作为无人机校验数据通过地空数据链路发送至地面校验系统。

步骤103：地面校验系统对从无人机校验系统接收到的无人机校验数据进行处理，可参考图3所示的流程：首先对接收到的无人机校验数据进行解析，如果其中包含校验科目指令，则判断校验科目指令中的启停指令是否为科目开始指令，如果是科目开始指令则对校验科目指令继续进行解析，从地面设备参数解析出被校验的地面设备名称，然后在地面设备的本地检索该地面设备的信息参数(如台站坐标，设计参数等)；从科目类型参数和校验类型参数中解析出飞行校验科目的相关信息，并将解析出的相关信息作为校验科目参数配置到校验软件中，同时自动切换至该飞行校验科目的校验页面，并开始记录校验相关数据。如果校验科目指令中的启停指令不是科目开始指令，则为科目结束指令，此时，校验软件根据当前飞行校验科目的配置对记录的校验相关数据执行对应的校验数据处理算法，得到该飞行校验科目的科目校验结果数据，并自动存储和打印校验结果数据的曲线。随着无人机的校验飞行，依次完成预先设计的多个飞行校验科目后落地，结束本次的飞行校验。

本发明提供的一种全自动的无人机飞行校验方法，将飞行校验科目以校验科目指令的方式融入到无人机的飞行计划中，无人机在校验飞行的过程中，自动在校验取值点触发校验科目事件，经过机载及地面的飞行校验系统的解析和响应，完成飞行校验科目的全自动执行。这种方式可以减少无人机校验中对地面校验操作人员的需求，同时无人机全自动的校验方式，防止了由于人员操作造成的时延，因此系统的实时性更好，校验效率更高。

为节约篇幅，本发明提出的全自动的无人机飞行校验方法与前述相关的内容在此不再赘述，本领域技术人员基于前述内容可以理解本发明提出的全自动的无人机飞行校验方法的各方面。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于实现全自动飞行校验的无人机系统，其特征在于，所述无人机系统包括安装在无人机上的无人机飞行控制系统和无人机校验系统；

其中，所述无人机飞行控制系统用于获取附加有参数化的校验科目指令的飞行计划，并且用于基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令；以及，

所述无人机校验系统用于基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取；

所述参数化的校验科目指令基于无人机的飞行计划和飞行校验科目生成以将飞行校验科目的执行进行参数化，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应，并将所述参数化的校验科目指令以与所述飞行计划中需要触发校验操作的航路点相关联的方式附加到所述飞行计划中从而将所述参数化的校验科目指令与无人机的飞行计划进行融合，并且供所述无人机飞行控制系统获取；

所述基于所述无人机对所述飞行计划的执行向所述无人机校验系统提供所述参数化的校验科目指令，包括：响应于所述无人机按照所述飞行计划所经过的航路点属于所述需要触发校验操作的航路点，所述无人机飞行控制系统向所述无人机校验系统提供与所述经过的航路点相关联的参数化的校验科目指令；以及，

所述基于所述提供的参数化的校验科目指令的控制，发送无人机校验数据，以供地面校验系统获取，包括：所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，并且响应于所述无人机校验系统处于飞行校验状态，所述无人机校验系统将采集的校验数据和所述提供的参数化的校验科目指令一起作为无人机校验数据进行发送，供地面校验系统获取以用于进行所述提供的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作。

2.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述参数化的校验科目指令附加在所述飞行计划中相关联的航路点之后。

3.根据权利要求2所述的无人机系统，其特征在于，无人机基于所述飞行计划依次经过飞行计划中的每一个航路点；在无人机经过航路点时，所述无人机飞行控制系统检查所述经过的航路点之后是否附加有参数化的校验科目指令，响应于附加有参数化的校验科目指令，将所述附加的参数化的校验科目指令发送给所述无人机校验系统。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机校验系统包括校验接收机；

所述无人机校验系统在所述提供的参数化的校验科目指令的控制下处于飞行校验状态，包括：

所述无人机校验系统对所述提供的参数化的校验科目指令进行自动解析；以及，

所述无人机校验系统基于解析后的数据对校验接收机进行调谐，以使校验接收机处于与所述提供的参数化的校验科目指令对应的工作模式和工作频率值。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的无人机系统，其特征在于，所述校验科目指令包含启停指令参数、地面设备参数、科目类型参数、校验类型参数和设备频率参数中的一个或多个参数。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的无人机系统，其特征在于，所述参数化的校验科目指令在无人机飞行过程中能够被修改，所述修改后的参数化的校验科目指令被附加在所述飞行计划中。

7.一种用于实现全自动飞行校验的校验系统，其特征在于，包括地面系统和如权利要求1-6中任一项所述无人机系统，所述地面系统包括无人机地面测控系统和地面校验系统；

其中，所述无人机地面测控系统基于无人机的飞行计划和飞行校验科目，生成所述参数化的校验科目指令，所述参数化的校验科目指令与飞行校验科目对应；并将所述生成的参数化的校验科目指令以与所述飞行计划中需要触发校验操作的航路点相关联的方式附加到所述飞行计划中，供所述无人机飞行控制系统获取；以及，

所述地面校验系统从所述无人机校验系统获取所述无人机校验数据，以及基于所述无人机校验数据进行飞行校验科目的校验操作。

8.根据权利要求7所述的校验系统，其特征在于，所述基于所述无人机校验数据进行飞行校验科目的校验操作，包括：

解析所述无人机校验数据，并判断所述解析的无人机校验数据中是否包含参数化的校验科目指令；

响应于所述无人机校验数据包含参数化的校验科目指令，判断所述包含的参数化的校验科目指令是否包含开始指令；

响应于所述包含的参数化的校验科目指令包含开始指令，对所述包含的参数化的校验科目指令进行解析，开始基于所述解析的指令进行所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作，以及记录校验相关数据；在所述包含的参数化的校验科目指令包含结束指令时，结束所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验操作，并基于所述记录的校验相关数据获取所述包含的参数化的校验科目指令的校验结果。

9.根据权利要求8所述的校验系统，其特征在于，所述基于记录的校验相关数据获取所述包含的参数化的校验科目指令的校验结果，包括：

基于所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的配置，对所述记录的校验相关数据执行对应的校验数据处理算法，获取所述包含的参数化的校验科目指令对应的飞行校验科目的校验结果。