CN116299398B - 一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器测距技术领域，提供一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备。测距方法包括：监测测距指令。若监测到测距指令，则将飞行器的状态由待机状态转换为工作状态。将状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送测距指令。将状态控制单元切换为接收状态，接收待测目标回传的测距响应。基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离。本发明方法通过在监测到测距指令后将飞行器转换为工作状态，避免持续收发测距信号。收发同链路测距装置结构减少了器件数量、减小了飞行器体积、降低了功耗。

Description

一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及飞行器测距技术领域，尤其涉及一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备。

背景技术

飞行器在飞行过程中需要根据环境变化不断调整飞行参数。例如，无人机在自主飞行过程中，需要根据飞行方向上目标的距离调整飞行路径。飞行器的目标测距方法决定着飞行的安全。

现有飞行器的目标测距方法通常为：一个链路持续发送无线测距信号，另一个链路持续接收目标反射的测距信号，进而通过飞行器内部的测距设备得到目标的距离。现有技术通过双链路结构、持续收发信号方式实现测距，测距装置的器件多、体积大，持续收发信号方式的功耗大，进而导致飞行器续航能力低。

发明内容

本发明实施例提供了一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备，以解决飞行器的体积大、功耗大和续航能力低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种应用于飞行器的目标测距方法，所述飞行器的测距装置包括依次连接的天线单元、状态控制单元和控制模块。所述状态控制单元包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器。所述测距方法包括：监测测距指令。若监测到测距指令，则将所述飞行器的状态由待机状态转换为工作状态。将所述状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送所述测距指令。将所述状态控制单元切换为接收状态，接收所述待测目标回传的测距响应。基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述状态控制单元的两端分别设置有第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关。所述第一单刀双掷开关的第一动触点和第二单刀双掷开关的第一动触点，与所述第一放大器连接。所述第一单刀双掷开关的第二动触点和第二单刀双掷开关的第二动触点，与所述第二放大器连接。所述第一放大器的电源端连接所述第一放大器的驱动电源，所述第二放大器的电源端连接所述第二放大器的驱动电源。相应的，所述将所述状态控制单元切换为发送状态，包括：控制所述第一单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，所述第二单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，关闭所述第二放大器的驱动电源、开启所述第一放大器的驱动电源。所述将所述状态控制单元切换为接收状态，包括：控制所述第一单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，所述第二单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，关闭所述第一放大器的驱动电源、开启所述第二放大器的驱动电源。

在一种可能的实现方式中，所述测距装置还包括设置于天线单元和状态控制单元之间的第一链路，所述第一链路包括混频器、第一频率源、第二频率源和第三单刀双掷开关。所述混频器的第一端连接第一链路的第一端，第二端连接第一链路的第二端，第三端连接第三单刀双掷开关的公共端。第三单刀双掷开关的第一动触点连接第一频率源，第二动触点连接第二频率源。所述方法还包括：控制所述第一频率源和所述第二频率源开启。控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接，将所述第一频率源产生的第一本振信号输出至混频器。控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接，将所述第二频率源产生的第二本振信号输出至混频器。其中，所述第一本振信号的频率和所述第二本振信号的频率不同。

在一种可能的实现方式中，所述第一链路还包括第三放大器和第四放大器。第三放大器的输入端连接第一频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第一动触点。第四放大器的输入端连接第二频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第二动触点。第三放大器的电源端、第四放大器的电源端用于连接各自的驱动电源。控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接之后，还包括：关闭第四放大器的驱动电源，开启第三放大器的驱动电源。控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接之后，还包括：关闭第三放大器的驱动电源，开启第四放大器的驱动电源。

在一种可能的实现方式中，所述待测目标为测距基站。相应的，在所述基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离之后，还包括：若监测到待机指令，则将所述飞行器设置为待机状态，其中，所述待机状态为周期性检测所述测距基站的测距指令。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：若接收到所述测距基站发送的测距完成指示，则生成所述待机指令。或者，在所述状态控制单元切换为第一状态后，开始计时，若所述状态控制单元为第一状态的时长大于第一时长，则生成待机指令。所述第一状态为接收状态或发送状态。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当所述飞行器处于待机状态时，统计所述飞行器处于待机状态的时长。若所述飞行器处于待机状态的时长大于第二时长，则将所述飞行器的状态由待机状态转换为工作状态，并将所述状态控制单元切换为发送状态，向所述测距基站发送主动测距指令，所述主动测距指令用于指示所述测距基站对所述飞行器进行测距。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离，包括：提取所述测距指令的发送时间和所述测距响应的接收时间。基于所述发送时间和接收时间的时间差，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离。

第二方面，本发明实施例提供了一种应用于飞行器的目标测距装置，所述飞行器的测距装置包括依次连接的天线单元、状态控制单元和控制模块。所述状态控制单元包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器。所述应用于飞行器的目标测距装置包括：监测模块，用于监测测距指令。转换模块，用于若监测到测距指令，则将所述飞行器的状态由待机状态转换为工作状态。发送模块，用于将所述状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送所述测距指令。接收模块，用于将所述状态控制单元切换为接收状态，接收所述待测目标回传的测距响应。确定模块，用于基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本发明提供一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备。一方面，相比于双链路收发的方案，本发明通过设置并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器，实现同链路收发，减小了飞行器中测距装置的器件数量，减小了飞行器的体积和重量，实现飞行器飞行过程中的节能。另一方面，本发明中飞行器正常飞行时处于待机状态，测距时转换为工作状态。并在工作状态下，状态控制单元依次切换收发状态，在发送状态向待测目标发送测距指令，切换至接收状态接收待测目标回传的测距响应，实现测距装置的收发同链路工作方式，避免双链路持续收发信号，降低了飞行器的功耗，提升了飞行器的续航能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种飞行器的测距装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种飞行器的测距装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种应用于飞行器的目标测距方法的实现流程图；

图4为本发明实施例提供的状态控制单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第一链路的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种第一链路的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的应用于飞行器的目标测距装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图1为现有技术中一种飞行器的测距装置的结构示意图。参照图1，现有飞行器的目标测距方法通常为双链路方式：一个链路包括发射功率放大器、发射混频器、发射频率源、发射滤波器和发射天线，持续发送无线测距信号。另一个链路包括接收天线、接收滤波器、接收混频器、接收频率源和接收功率放大器，持续接收目标反射的测距信号，进而通过飞行器内部的测距信息处理模块得到目标的距离。现有技术通过双链路结构、持续收发信号方式实现测距，测距装置的器件多、体积大，持续收发信号方式的功耗大，进而导致飞行器续航能力低。

本发明实施例为了减小飞行器体积、提升飞行器续航能力，提供一种收发同链路的测距装置。图2为本发明实施例提供的一种飞行器的测距装置的结构示意图。参照图2，该飞行器的测距装置包括依次连接的天线单元、状态控制单元和控制模块。状态控制单元包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器。

本发明实施例提供的飞行器测距装置相比于现有技术中双链路收发的方案，通过设置并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器，可实现同链路收发，减小了飞行器中测距装置的器件数量，减小了飞行器的体积和重量，实现飞行器飞行过程中的节能，提升了飞行器的续航能力。

在一些实施例中，天线单元连接状态控制单元的第一端。天线单元向飞行器外部发送测距指令、接收被测距目标反射的测距响应。

示例性的，天线单元可以为单根天线。示例性的，天线单元也可以为多根天线，例如可以包括发射天线和接收天线。

在一些实施例中，状态控制单元的第一端连接天线单元，第二端连接控制模块。状态控制单元用于转换飞行器的状态，例如，将飞行器的状态由发送状态转换为接收状态。

示例性的，状态控制单元可以包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器。

示例性的，状态控制单元用于切换第一放大器、第二放大器的开关状态，以实现转换飞行器的状态。例如，状态控制单元开启第一放大器、关闭第二放大器，以实现切换为发送状态。再例如，状态控制单元关闭第一放大器、开启第二放大器，以实现切换为接收状态。

在一些实施例中，控制模块连接状态控制单元。控制模块用于控制状态控制单元实现状态切换。例如，控制模块控制开启第一放大器、关闭第二放大器，以实现切换为发送状态。再例如，控制模块控制关闭第一放大器、开启第二放大器，以实现切换为接收状态。

基于图2所示的飞行器的测距装置，如图3所示，本发明实施例提供的一种应用于飞行器的目标测距方法，该方法包括步骤301-步骤305。

图3为本发明实施例提供的一种应用于飞行器的目标测距方法的实现流程图。参照图3，测距方法包括：

在步骤301中、监测测距指令。

在一些实施例中，测距指令用于指示飞行器的测距装置对待测目标进行测距。

示例性的，测距指令可以为飞行器内部上位机产生的指令。例如，测距指令可以是上位机向控制模块发送的指令。

又一示例性的，测距指令还可以为来自飞行器外部的指令。例如，测距指令可以是测距基站向飞行器的控制模块发送的指令。

在步骤302中、若监测到测距指令，则将飞行器的状态由待机状态转换为工作状态。

在一些实施例中，待机状态为关闭测距装置的状态。例如，待机状态为关闭测距装置的供电电源的状态。

在一些实施例中，工作状态为开启测距装置的状态。例如，工作状态为开启测距装置的供电电源的状态。

作为一种可能的实现方式，本发明实施例可以开启测距装置的各个部件的供电电源，实现待机状态向工作状态的转换。

作为一种可能的实现方式，本发明实施例可以周期性检测测距基站发送的测距指令。

作为另一种可能的实现方式，本发明实施例可以在预设时长之后检测测距基站发送的测距指令。

在步骤303中、将状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送测距指令。

如图2所示，本发明实施例提供的测距装置中，第一放大器的输入端连接控制模块，输出端连接天线单元。第二放大器的输入端连接天线单元，输出端连接控制模块。

相应的，作为一种可能的实现方式，在将飞行器的状态由待机状态转换为工作状态之后，本发明实施例可以将状态控制单元切换为发送状态，以此实现状态切换，保证测距信号的发送条件。

作为一种可能的实现方式，本发明实施例将状态控制单元切换为发送状态包括：控制开启第一放大器、关闭第二放大器。

示例性的，测距装置的第一放大器的输入端接收控制模块发送的测距指令、将测距指令传输至天线单元。测距装置的天线单元将测距指令发送至飞行器外部。

在步骤304中、将状态控制单元切换为接收状态，接收待测目标回传的测距响应。

作为一种可能的实现方式，在将状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送测距指令之后，本发明实施例可以将状态控制单元切换为接收状态，以此实现状态切换，保证测距信号的接收条件。

作为一种可能的实现方式，本发明实施例将状态控制单元切换为接收状态包括：控制关闭第一放大器、开启第二放大器。

在一些实施例中，测距装置的天线单元接收待测目标回传的测距响应、将测距响应传输至第二放大器。测距装置的第二放大器将测距响应传输至控制模块。

在一些实施例中，测距响应包括测距装置接收测距响应的时间。

在步骤305中、基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离。

作为一种可能的实现方式，基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离，包括：提取测距指令的发送时间和测距响应的接收时间。基于发送时间和接收时间的时间差，确定飞行器与待测目标之间的距离。

本发明实施例一方面，相比于双链路收发的方案，通过设置并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器，实现同链路收发，减小了飞行器中测距装置的器件数量，减小了飞行器的体积和重量，实现飞行器飞行过程中的节能。另一方面，本发明中飞行器正常飞行时处于待机状态，测距时转换为工作状态。并在工作状态下，状态控制单元依次切换收发状态，在发送状态向待测目标发送测距指令，切换至接收状态接收待测目标回传的测距响应，实现测距装置的收发同链路工作方式，避免双链路持续收发信号，降低了飞行器的功耗，提升了飞行器的续航能力。

收发同链路测距装置体积小结构紧凑，各器件间的距离较近，器件间的相互干扰作用大。示例性的，可在状态控制单元的两端分别设置第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关，同时切断某一放大器的输入端、输出端与链路的连接，以减少该放大器对另一放大器的信号干扰，增加隔离度。但是，处于开启状态的放大器受另一放大器的信号干扰仍然较大，导致测距信号的质量差。

图4为本发明实施例提供的状态控制单元的结构示意图。参照图4：

在一种可能的实现方式中，状态控制单元的两端分别设置有第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关。第一单刀双掷开关的第一动触点和第二单刀双掷开关的第一动触点，与第一放大器连接。第一单刀双掷开关的第二动触点和第二单刀双掷开关的第二动触点，与第二放大器连接。第一放大器的电源端连接第一放大器的驱动电源，第二放大器的电源端连接第二放大器的驱动电源。

示例性的，第一单刀双掷开关的第一动触点连接第一放大器的输出端，第二单刀双掷开关的第一动触点连接第二放大器的输入端。第一单刀双掷开关的第二动触点连接第二放大器的输入端，第二单刀双掷开关的第二动触点连接第二放大器的输出端。

示例性的，第一放大器的驱动电源与第二放大器的驱动电源是不同的驱动电源。示例性的，第一放大器的驱动电源与第二放大器的驱动电源也可以是同一个驱动电源。

如此，本发明实施例在状态控制单元两端增设两个单刀双掷开关，在其中一支路导通时，另一支路关断，实现两个支路的隔离。

在一种可能的实现方式中，基于图4，本发明可以通过如下方法，实现两个支路的隔离导通和关断。

示例性的，本发明实施例上述将状态控制单元切换为发送状态可以包括：控制第一单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，第二单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，关闭第二放大器的驱动电源、开启第一放大器的驱动电源，实现第一支路的开启和第二支路的关断。

例如，测距装置的第一放大器与第一放大器的驱动电源之间还设有单刀单掷开关。测距装置的控制模块控制单刀单掷开关的开启和关闭。测距装置的单刀单掷开关开启时，第一放大器与第一放大器的驱动电源连接。测距装置的单刀单掷开关关闭时，第一放大器与第一放大器的驱动电源断开。

又一示例性的，本发明实施例上述将状态控制单元切换为发送状态可以包括：控制第一单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，第二单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，关闭第一放大器的驱动电源、开启第二放大器的驱动电源，实现第二支路的开启和第一支路的关断。

例如，测距装置的第二放大器与第二放大器的驱动电源之间还设有单刀单掷开关。测距装置的控制模块控制单刀单掷开关的开启和关闭。测距装置的单刀单掷开关开启时，第二放大器与第二放大器的驱动电源连接。测距装置的单刀单掷开关关闭时，第二放大器与第二放大器的驱动电源断开。

需要说明的是，本发明在一支路导通时，关断另一支路的电源，使另一支路的放大器，提高隔离度，提高信号质量。

例如，本发明实施例通过在第一放大器、第二放大器两端设置单刀双掷开关，同时切断某一放大器的输入端、输出端与链路的连接，以减少该放大器对另一放大器的信号干扰，增加隔离度。通过在发送状态关闭第二放大器的驱动电源、开启第一放大器的驱动电源，在接收状态关闭第一放大器的驱动电源、开启第二放大器的驱动电源。减少了关闭状态放大器的驱动电源对开启状态放大器的信号串扰，增加了信号隔离度，提升了测距信号的质量。

飞行器测距过程中，电磁环境复杂，测距信号频段极易受外部干扰信号影响，导致测距信号质量变差。可以采用频率切换方式，提升抗干扰能力。即，不断切换测距信号的频段，当某一频段受到干扰时，其他未受干扰的频段可确保测距信号质量。但是受限于频率源的变频响应速度，测距信号的频段切换速度有限，抗干扰能力较差。

图5为本发明实施例提供的第一链路的结构示意图。参照图5：

在一种可能的实现方式中，测距装置还包括设置于天线单元和状态控制单元之间的第一链路，第一链路包括混频器、第一频率源、第二频率源和第三单刀双掷开关。混频器的第一端连接第一链路的第一端，第二端连接第一链路的第二端，第三端连接第三单刀双掷开关的公共端。第三单刀双掷开关的第一动触点连接第一频率源，第二动触点连接第二频率源。

示例性的，控制模块可控制第三单刀双掷开关的公共端连接第一动触点，或者控制第三单刀双掷开关的公共端连接第二动触点。

在一些实施例中，第一链路中混频器与频率源实现测距信号的升频与降频。

例如，混频器基于频率源的本振信号将测距信号升频后，通过天线单元发送至飞行器外部。

再例如，目标反射的测距信号，经天线单元接收后，通过混频器基于频率源的本振信号实现降频。

如此，本发明实施例通过设置混频器、第一频率源、第二频率源和第三单刀双掷开关可实现频率的切换。在图5所示的第一链路的基础上，上述方法还包括：

在步骤501中、控制第一频率源和第二频率源开启。

示例性的，控制模块连接第一频率源、第二频率源。控制模块可控制第一频率源、第二频率源的开启和关闭。

在步骤502中、控制第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接，将第一频率源产生的第一本振信号输出至混频器。

示例性的，控制模块控制第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接，将第一频率源产生的第一本振信号通过第一动触点与公共端的通路输出至混频器。

示例性的，在状态控制单元切换为发送状态时，混频器将第一本振信号与测距信号混频，将混频后的测距信号输出至天线单元。

示例性的，在状态控制单元切换为接收状态时，混频器将第一本振信号与目标反射的测距信号混频，输出至状态控制单元。

在步骤503中、控制第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接，将第二频率源产生的第二本振信号通过第二动触点与公共端的通路输出至混频器。其中，第一本振信号的频率和第二本振信号的频率不同。

示例性的，控制模块在将第二频率源产生的第二本振信号输出至混频器时，控制第一频率源调整频率，在步骤502中输出频率调整后的第一本振信号。

在一些实施例中，本发明实施例在步骤502中，在将第一频率源产生的第一本振信号输出至混频器时，控制第二频率源调整频率，在步骤503中输出频率调整后的第二本振信号。循环重复步骤502、503实现在不同频率的快速切换。

本发明实施例通过设置双频率源，一个频率源输出时，另一个频率源调整频率，通过单刀双掷开关切换不同的输出频率。频率调整的速度不受频率源变频响应速度的限制，提升了测距信号的频段切换速度，提升了测距信号的抗干扰能力。

频率源的功率通常较小，需要在第一频率源、第二频率源之后各增加一个放大器，以放大本振信号的功率。两个功率放大器的功率较大，相互产生干扰信号，降低了信号质量。

图6为本发明实施例提供的另一种第一链路的结构示意图。参照图6：

在一种可能的实现方式中，第一链路还包括第三放大器和第四放大器。第三放大器的输入端连接第一频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第一动触点。第四放大器的输入端连接第二频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第二动触点。第三放大器的电源端、第四放大器的电源端用于连接各自的驱动电源。

如此，基于图6的第一链路结构，本发明实施例通过放大器，实现放大本振信号的功率。

在一种可能的实现方式中，基于图6，本发明可以通过如下方法提升测距信号质量。

在一些实施例中，控制第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接之后，还包括：关闭第四放大器的驱动电源，开启第三放大器的驱动电源。

在另一些实施例中，控制第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接之后，还包括：关闭第三放大器的驱动电源，开启第四放大器的驱动电源。

本发明实施例通过在切换输出的频率源时，关断另一个未输出的频率源放大器的驱动电源，减少该放大器驱动电源产生的信号干扰，增加了两路频率源之间的隔离度，提升了信号质量。

在一种可能的实现方式中，上述待测目标为测距基站。相应的，在基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离之后，还包括：

若监测到待机指令，则将飞行器设置为待机状态，其中，待机状态为周期性检测测距基站的测距指令。

示例性的，若控制模块监测到上位机的待机指令，则将飞行器的状态转换为待机状态。在待机状态下周期性检测测距基站发送的测距指令。

示例性的，测距基站可以根据当前目标的距离、飞行方向、飞行路径或飞行速度，确定下一次测距的时间。例如，在开阔地环境、目标较远时，可在飞行较长时间之后再进行测距。再例如，在复杂环境、目标较近时，可在飞行较短时间后再进行测距。再次测距时，测距基站可以输出测距指令。当飞行器在待机状态下接收到上述测距指令时，可将状态由待机状态转换为工作状态。

本发明实施例通过在切换至待机状态后，持续监测测距基站的测距指令，既可以确保正常飞行，又可以减少飞行器的功耗。

在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：若接收到测距基站发送的测距完成指示，则生成待机指令。或者，在状态控制单元切换为第一状态后，开始计时，若状态控制单元为第一状态的时长大于第一时长，则生成待机指令。第一状态为接收状态或发送状态。

本发明实施例通过基于待机指令或者第一状态时长确定是否进入待机状态，减少了飞行器的功耗。

在一种可能的实现方式中，方法还包括：当飞行器处于待机状态时，统计飞行器处于待机状态的时长。若飞行器处于待机状态的时长大于第二时长，则将飞行器的状态由待机状态转换为工作状态，并将状态控制单元切换为发送状态，向测距基站发送主动测距指令，主动测距指令用于指示测距基站对飞行器进行测距。

本发明实施例在飞行器长时间处于待机状态后发送主动测距指令，确保飞行安全。

示例性的，飞行器在第一状态进行测距，并在第一时长后进入待机状态。进入待机状态后，在第二时长后转换为工作状态进行测距。间歇性进行目标测距，降低了功耗。可在不同的飞行环境中，设置不同的第一时长和第二时长大小。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图7是本发明实施例提供的一种应用于飞行器的目标测距装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

飞行器的测距装置包括依次连接的天线单元、状态控制单元和控制模块。状态控制单元包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器。参照图7，一种应用于飞行器的目标测距装置7包括：

监测模块71，用于监测测距指令。

转换模块72，用于若监测到测距指令，则将飞行器的状态由待机状态转换为工作状态。

发送模块73，用于将状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送测距指令。

接收模块74，用于将状态控制单元切换为接收状态，接收待测目标回传的测距响应。

确定模块75，用于基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离。

本发明实施例一方面，相比于双链路收发的方案，通过设置并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器，实现同链路收发，减小了飞行器中测距装置的器件数量，减小了飞行器的体积和重量，实现飞行器飞行过程中的节能。另一方面，本发明中飞行器正常飞行时处于待机状态，测距时转换为工作状态。并在工作状态下，状态控制单元依次切换收发状态，在发送状态向待测目标发送测距指令，切换至接收状态接收待测目标回传的测距响应，实现测距装置的收发同链路工作方式，避免双链路持续收发信号，降低了飞行器的功耗，提升了飞行器的续航能力。

在一种可能的实现方式中，状态控制单元的两端分别设置有第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关。第一单刀双掷开关的第一动触点和第二单刀双掷开关的第一动触点，与第一放大器连接。第一单刀双掷开关的第二动触点和第二单刀双掷开关的第二动触点，与第二放大器连接。第一放大器的电源端连接第一放大器的驱动电源，第二放大器的电源端连接第二放大器的驱动电源。将状态控制单元切换为发送状态，包括：控制第一单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，第二单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，关闭第二放大器的驱动电源、开启第一放大器的驱动电源。将状态控制单元切换为接收状态，包括：控制第一单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，第二单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，关闭第一放大器的驱动电源。

在一种可能的实现方式中，测距装置还包括设置于天线单元和状态控制单元之间的第一链路，第一链路包括混频器、第一频率源、第二频率源和第三单刀双掷开关。混频器的第一端连接第一链路的第一端，第二端连接第一链路的第二端，第三端连接第三单刀双掷开关的公共端。第三单刀双掷开关的第一动触点连接第一频率源，第二动触点连接第二频率源。上述应用于飞行器的目标测距装置7还用于控制第一频率源和第二频率源开启。控制第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接，将第一频率源产生的第一本振信号输出至混频器。控制第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接，将第二频率源产生的第二本振信号输出至混频器。其中，第一本振信号的频率和第二本振信号的频率不同。

在一种可能的实现方式中，第一链路还包括第三放大器和第四放大器。第三放大器的输入端连接第一频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第一动触点。第四放大器的输入端连接第二频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第二动触点。第三放大器的电源端、第四放大器的电源端用于连接各自的驱动电源。控制第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接之后，还包括：关闭第四放大器的驱动电源，开启第三放大器的驱动电源。控制第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接之后，还包括：关闭第三放大器的驱动电源，开启第四放大器的驱动电源。

在一种可能的实现方式中，待测目标为测距基站。相应的，在基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离之后，还包括：若监测到待机指令，则将飞行器设置为待机状态，其中，待机状态为周期性检测测距基站的测距指令。

在一种可能的实现方式中，上述应用于飞行器的目标测距装置7还用于若接收到测距基站发送的测距完成指示，则生成待机指令。或者，在状态控制单元切换为第一状态后，开始计时，若状态控制单元为第一状态的时长大于第一时长，则生成待机指令。第一状态为接收状态或发送状态。

在一种可能的实现方式中，上述应用于飞行器的目标测距装置7还用于当飞行器处于待机状态时，统计飞行器处于待机状态的时长。若飞行器处于待机状态的时长大于第二时长，则将飞行器的状态由待机状态转换为工作状态，并将状态控制单元切换为发送状态，向测距基站发送主动测距指令，主动测距指令用于指示测距基站对飞行器进行测距。

在一种可能的实现方式中，基于测距指令和测距响应，确定飞行器与待测目标之间的距离，包括：提取测距指令的发送时间和测距响应的接收时间。基于发送时间和接收时间的时间差，确定飞行器与待测目标之间的距离。

图8是本发明实施例提供的电子设备的示意图。如图8所示，该实施例的电子设备8包括：处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个应用于飞行器的目标测距方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤301至步骤305。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图7所示模块71至75的功能。

示例性的，所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中，并由所述处理器80执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序82在所述电子设备8中的执行过程。例如，所述计算机程序82可以被分割成图7所示的模块71至75。

所述电子设备8可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备8可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是电子设备8的示例，并不构成对电子设备8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器81可以是所述电子设备8的内部存储单元，例如电子设备8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述电子设备8的外部存储设备，例如所述电子设备8上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述电子设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个应用于飞行器的目标测距方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于飞行器的目标测距方法，其特征在于，所述飞行器的测距装置为收发同链路结构，包括依次连接的天线单元、状态控制单元和控制模块；所述状态控制单元包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器；所述测距方法包括：

监测测距指令；

若监测到测距指令，则将所述飞行器的状态由待机状态转换为工作状态；

将所述状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送所述测距指令；

将所述状态控制单元切换为接收状态，接收所述待测目标回传的测距响应；

基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离；

所述状态控制单元的两端分别设置有第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关；所述第一单刀双掷开关的第一动触点和第二单刀双掷开关的第一动触点，与所述第一放大器连接；所述第一单刀双掷开关的第二动触点和第二单刀双掷开关的第二动触点，与所述第二放大器连接；所述第一放大器的电源端连接所述第一放大器的驱动电源，所述第二放大器的电源端连接所述第二放大器的驱动电源；

所述将所述状态控制单元切换为发送状态，包括：

控制所述第一单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，所述第二单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，关闭所述第二放大器的驱动电源、开启所述第一放大器的驱动电源；

所述将所述状态控制单元切换为接收状态，包括：

控制所述第一单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，所述第二单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，关闭所述第一放大器的驱动电源、开启所述第二放大器的驱动电源，以减少关闭状态放大器的驱动电源对开启状态放大器的信号串扰；

所述测距装置还包括设置于天线单元和状态控制单元之间的第一链路，所述第一链路包括混频器、第一频率源、第二频率源和第三单刀双掷开关；所述混频器的第一端连接第一链路的第一端，第二端连接第一链路的第二端，第三端连接第三单刀双掷开关的公共端；第三单刀双掷开关的第一动触点连接第一频率源，第二动触点连接第二频率源；所述方法还包括：

控制所述第一频率源和所述第二频率源开启；

控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接，将所述第一频率源产生的第一本振信号输出至混频器；

控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接，将所述第二频率源产生的第二本振信号输出至混频器；

其中，所述第一本振信号的频率和所述第二本振信号的频率不同，一个频率源输出时，另一个频率源调整频率。

2.如权利要求1所述的应用于飞行器的目标测距方法，其特征在于，所述第一链路还包括第三放大器和第四放大器；第三放大器的输入端连接第一频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第一动触点；第四放大器的输入端连接第二频率源的输出端，输出端连接第三单刀双掷开关的第二动触点；第三放大器的电源端、第四放大器的电源端用于连接各自的驱动电源；

控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接之后，还包括：关闭第四放大器的驱动电源，开启第三放大器的驱动电源；

控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接之后，还包括：关闭第三放大器的驱动电源，开启第四放大器的驱动电源。

3.如权利要求1所述的应用于飞行器的目标测距方法，其特征在于，所述待测目标为测距基站；相应的，在所述基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离之后，还包括：

若监测到待机指令，则将所述飞行器设置为待机状态，其中，所述待机状态为周期性检测所述测距基站的测距指令。

4.如权利要求3所述的应用于飞行器的目标测距方法，其特征在于，所述方法还包括：

若接收到所述测距基站发送的测距完成指示，则生成所述待机指令；或者，

在所述状态控制单元切换为第一状态后，开始计时，若所述状态控制单元为第一状态的时长大于第一时长，则生成待机指令；所述第一状态为接收状态或发送状态。

5.如权利要求3所述的应用于飞行器的目标测距方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述飞行器处于待机状态时，统计所述飞行器处于待机状态的时长；

若所述飞行器处于待机状态的时长大于第二时长，则将所述飞行器的状态由待机状态转换为工作状态，并将所述状态控制单元切换为发送状态，向所述测距基站发送主动测距指令，所述主动测距指令用于指示所述测距基站对所述飞行器进行测距。

6.如权利要求3所述的应用于飞行器的目标测距方法，其特征在于，所述基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离，包括：

提取所述测距指令的发送时间和所述测距响应的接收时间；

基于所述发送时间和接收时间的时间差，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离。

7.一种应用于飞行器的目标测距装置，其特征在于，所述飞行器的测距装置包括依次连接的天线单元、状态控制单元和控制模块；所述状态控制单元包括并联连接、方向相反的第一放大器和第二放大器；所述应用于飞行器的目标测距装置包括：

监测模块，用于监测测距指令；

转换模块，用于若监测到测距指令，则将所述飞行器的状态由待机状态转换为工作状态；

发送模块，用于将所述状态控制单元切换为发送状态，向待测目标发送所述测距指令；

接收模块，用于将所述状态控制单元切换为接收状态，接收所述待测目标回传的测距响应；

确定模块，用于基于所述测距指令和所述测距响应，确定所述飞行器与所述待测目标之间的距离；

所述状态控制单元的两端分别设置有第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关；所述第一单刀双掷开关的第一动触点和第二单刀双掷开关的第一动触点，与所述第一放大器连接；所述第一单刀双掷开关的第二动触点和第二单刀双掷开关的第二动触点，与所述第二放大器连接；所述第一放大器的电源端连接所述第一放大器的驱动电源，所述第二放大器的电源端连接所述第二放大器的驱动电源；

所述将所述状态控制单元切换为发送状态，包括：

控制所述第一单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，所述第二单刀双掷开关的公共端和第一动触点连接，关闭所述第二放大器的驱动电源、开启所述第一放大器的驱动电源；

所述将所述状态控制单元切换为接收状态，包括：

控制所述第一单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，所述第二单刀双掷开关的公共端和第二动触点连接，关闭所述第一放大器的驱动电源、开启所述第二放大器的驱动电源，以减少关闭状态放大器的驱动电源对开启状态放大器的信号串扰；

所述飞行器的测距装置还包括设置于天线单元和状态控制单元之间的第一链路，所述第一链路包括混频器、第一频率源、第二频率源和第三单刀双掷开关；所述混频器的第一端连接第一链路的第一端，第二端连接第一链路的第二端，第三端连接第三单刀双掷开关的公共端；第三单刀双掷开关的第一动触点连接第一频率源，第二动触点连接第二频率源；还包括：

控制所述第一频率源和所述第二频率源开启；

控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第一动触点连接，将所述第一频率源产生的第一本振信号输出至混频器；

控制所述第三单刀双掷开关的公共端与第二动触点连接，将所述第二频率源产生的第二本振信号输出至混频器；

其中，所述第一本振信号的频率和所述第二本振信号的频率不同，一个频率源输出时，另一个频率源调整频率。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至6中任一项所述应用于飞行器的目标测距方法的步骤。