CN116301034B - 一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法,属于异常预警监测领域。本系统包括运行模块、分析模块、预警判断模块以及校准模块,通过所述运行模块启动无人机的飞行控制;通过所述分析模块对无人机的飞行图像和数据进行分析;通过所述预警判断模块判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;通过所述校准模块对飞行控制异常的情况进行智能校准。同时还提供一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,能够对无人机进行异常预警监测,实现无人机控制与指令发出的合一性,满足大规模使用无人机技术的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及异常预警监测领域,具体为一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法。
背景技术
无人机作为新技术和先进生产力的重要载体,已经成为航空新业态发展的重要内容。近年来,中国在民用无人机领域的自主研制能力不断提高,产业规模不断壮大,在国际上取得了明显优势。从全球层面看,中国民用无人机产业规模遥遥领先。2021年,虽然全球产业链供应链和国际贸易环境不确定因素增多,但民用无人机企业生产经营活动受到负面影响较2020年有较大幅度改善,全球民用无人机产业规模出现较大幅度回升,2021年产业规模达到117.7亿美元,同比增长25.2%。其中,中国无人机产业规模在全球属于领先水平,中国民用无人机产业产值占全球比重达到81.5%。其次为美国、欧洲占比仅为9%和6.1%。中国凭借产品多样性、设计领先性以及价格优势,已成为全球民用无人机的主要生产制造国家。
然而,随着中国民用无人机规模的逐步壮大,发展问题也逐步显现,无人机使用寿命有限,经历一段时间的无人机,在控制上会出现灵敏度降低的情况,经过长时间的磨损使用,当无人机控制系统发出指令时,无人机接收指令到执行指令会经历一段较长的时间,或者偏移量会出现误差,给无人机的实际使用造成一定程度的困扰。
所以,人们需要一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,该系统包括:运行模块、分析模块、预警判断模块以及校准模块;
通过所述运行模块启动无人机的飞行控制;
通过所述分析模块对无人机的飞行图像和数据进行分析;
通过所述预警判断模块判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;
通过所述校准模块对飞行控制异常的情况进行智能校准;
所述运行模块的输出端与所述分析模块的输入端相连接;所述分析模块的输出端与所述预警判断模块的输入端相连接;所述预警判断模块的输出端与所述校准模块的输入端相连接;所述校准模块的输出端与所述运行模块的输入端相连接。
根据上述技术方案,所述运行模块包括预处理单元以及传感单元;
所述预处理单元用于开启无人机,对无人机进行预处理,确保无人机可以正常飞行;
所述传感单元通过传感器接收无人机的飞行控制信息以及无人机在飞行时做出的动态反应信息。
根据上述技术方案,所述分析模块包括坐标建立单元、图像识别单元以及处理单元;
所述坐标建立单元用于以无人机初始位置为原点建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据;
所述图像识别单元用于分析无人机行动轨迹中获取的图像数据;
所述处理单元用于采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应时间。
根据上述技术方案,所述预警判断模块包括异常确认单元;
所述异常确认单元用于执行来自传感器的无人机飞行控制信息、动态反应信息以及处理单元的无人机飞行轨迹图像数据与无人机飞行动态反应时间,对比传感器接收的控制数据与实际飞行动态数据差值是否在规定阈值范围内,若对比数据大于规定阈值范围,则定义为无人机飞行异常,若对比数据小于或等于规定阈值范围,则定义为无人机飞行正常。
根据上述技术方案,所述校准模块包括调节单元;
所述调节单元利用编码器根据校准目标需求对无人机飞行异常的情况进行智能校准。
一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,该方法包括以下步骤:
S1、通过传感器对无人机进行数据采集;
S2、采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应;
S3、判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;
S4、根据校准目标需求对无人机飞行异常的情况进行智能校准,并根据智能校准结果在无人机控制单元生成相应的控制指令。
根据上述技术方案,在步骤S2中,采集无人机的飞机轨迹图像数据与飞行动态反应包括:
A1:采集无人机的初始位置;
A2:获取数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(Is,Js)|s=1,2,...,γ},其中,s表示飞行轨迹点的个数;
A3:采集无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n},其中ti表示第i个飞行控制指令发出的命令时间节点,n为时间节点数量;
A4:采集无人机执行飞行控制指令时与之相对应的反应时间集合
P={pi|i=1,2,...,n},其中pi表示无人机的飞行轨迹中第i个控制指令做
出反应的控制时间节点;
A5:以无人机初始位置为原点,以过原点正东方向为x轴且以过原点正北方向为y轴,建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据,根据无人机在三维空间中的飞行轨迹,生成无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ},无人机在二维平面坐标系中移动轨迹路线中点的坐标,为无人机在三维空间中的飞行轨迹相应的点在二维平面坐标系中的投影坐标。
根据上述技术方案,在步骤S3中,判断飞行数据是否异常的具体步骤如下:
S301:将所采集到的数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(Is,Js)
|s=1,2,...,γ},无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n},无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={pi|i=1,2,...,n},以及无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ}进行对比,传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值为{αi|αi=pi-ti,i=1,2,3,...,n};
S302:将采集到的无人机的初始位置,无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n}以及无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={pi|i=1,2,...,n}结合无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ}进行数据筛选,步骤如下:
B1:以无人机的初始位置为球心(0,0),指令信号辐射半径为r1划定一个球形信号辐射范围,记为第一辐射范围,数据库中预置信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ1;
B2:当无人机飞行轨迹位于信号辐射范围(0,r1)内,且传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α1;
B3:当α1∈ξ1,则说明传感器执行的信号数值有效,进行保留,反之,则说明传感器接收的信号数值受到外界干扰,数值无效,数值作废,重新进行无人机信号采集;
B4:以无人机的初始位置为球心,指令信号辐射半径为r2,划定一个除第一辐射范围之外的球形信号辐射范围,记为第二辐射范围,数据库中预置空心球形信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ2;
B5:当无人机飞行轨迹位于信号辐射范围(r1,r2)内,且传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α2;
B6:当α2∈ξ2,则说明传感器执行的信号数值有效,进行保留,反之,则说明传感器接收的信号数值受到外界干扰,数值无效,数值作废,重新进行无人机信号采集;
S303:传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差的规定阈值记作β,传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α与规定阈值β进行比较,若时间差值α大于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行异常,若时间差值α小于或等于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行正常。
根据上述技术方案,在步骤S4中,无人机飞行出现异常,需要对飞行控制偏差进行智能校准,具体步骤如下:
S401:遍历无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线
Q={(Xs,Ys)},s=1,2,...,γ,采集每一轨迹的时间节点,并根据时间节点查看无人机控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间,计算时间差值;
S402:得到时间差值之后,将时间差值传输至调节单元,获取数据库预置表单中相应时间差值对应的调节校准量,并通过调节单元对无人机进行校准,使得传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α小于或等于规定阈值β范围。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
通过建立一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,系统包括:运行模块、分析模块、预警判断模块以及校准模块;通过运行模块启动无人机的飞行控制;通过分析模块对无人机的飞行图像和数据进行分析;通过预警判断模块判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;通过校准模块对飞行控制异常的情况进行智能校准对无人机的飞行记录进行监测,时刻关注无人机的飞行状态和飞行精确度,提高无人机的可执行灵敏度,与此同时,还生成对应的一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,减少了无人机使用中的人力物力成本,提高生产工作效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种基于无线电通信技术的无人机监测系统的结构示意图;
图2是本发明一种基于无线电通信技术的无人机监测方法的步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,参考图1,该系统包括:运行模块、分析模块、预警判断模块以及校准模块;
通过运行模块启动无人机的飞行控制;
通过分析模块对无人机的飞行图像和数据进行分析;
通过预警判断模块判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;
通过校准模块对飞行控制异常的情况进行智能校准;
运行模块的输出端与分析模块的输入端相连接;分析模块的输出端与预警判断模块的输入端相连接;预警判断模块的输出端与校准模块的输入端相连接;校准模块的输出端与运行模块的输入端相连接。
运行模块包括预处理单元以及传感单元;
预处理单元用于开启无人机,对无人机进行预处理,确保无人机可以正常飞行;
传感单元通过传感器接收无人机的飞行控制信息以及无人机在飞行时做出的动态反应信息。
分析模块包括坐标建立单元、图像识别单元以及处理单元;
坐标建立单元用于以无人机初始位置为原点建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据;
图像识别单元用于分析无人机行动轨迹中获取的图像数据;
处理单元用于采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应时间。
预警判断模块包括异常确认单元;
异常确认单元用于执行来自传感器的无人机飞行控制信息、动态反应信息以及所述处理单元的无人机飞行轨迹图像数据与无人机飞行动态反应时间,对比传感器接收的控制数据与实际飞行动态数据差值是否在规定阈值范围内,若对比数据大于规定阈值范围,则定义为无人机飞行异常,若对比数据小于或等于规定阈值范围,则定义为无人机飞行正常。
校准模块包括调节单元;
调节单元利用编码器根据校准目标需求对无人机飞行异常的情况进行智能校准。
一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,该方法包括以下步骤:
S1、通过传感器对无人机进行数据采集;
S2、采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应;
S3、判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;
S4、根据校准目标需求对无人机飞行异常的情况进行智能校准,并根据智能校准结果在无人机控制单元生成相应的控制指令。
在步骤S2中,采集无人机的飞机轨迹图像数据与飞行动态反应包括:
A1:采集无人机的初始位置;
A2:获取数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(Is,Js)|s=1,2,...,γ},其中,s表示飞行轨迹点的个数;
A3:采集无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n},其中ti表示第i个飞行控制指令发出的命令时间节点,n为时间节点数量;
A4:采集无人机执行飞行控制指令时与之相对应的反应时间集合
P={pi|i=1,2,...,n},其中pi表示无人机的飞行轨迹中第i个控制指令做出反应的控制时间节点;
A5:以无人机初始位置为原点,以过原点正东方向为x轴且以过原点正北方向为y轴,建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据,根据无人机在三维空间中的飞行轨迹,生成无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ},无人机在二维平面坐标系中移动轨迹路线中点的坐标,为无人机在三维空间中的飞行轨迹相应的点在二维平面坐标系中的投影坐标。
在步骤S3中,判断飞行数据是否异常的具体步骤如下:
S301:将所采集到的数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(Is,Js)
|s=1,2,...,γ},无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n},无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={pi|i=1,2,...,n},以及无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ}进行对比,传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值为{αi|αi=pi-ti,i=1,2,3,...,n};
S302:将采集到的无人机的初始位置,无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n}以及无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={pi|i=1,2,...,n}结合无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ}进行数据筛选,步骤如下:
B1:以无人机的初始位置为球心(0,0),指令信号辐射半径为r1划定一个球形信号辐射范围,记为第一辐射范围,数据库中预置信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ1;
B2:当无人机飞行轨迹位于信号辐射范围(0,r1)内,且传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α1;
B3:当α1∈ξ1,则说明传感器执行的信号数值有效,进行保留,反之,则说明传感器接收的信号数值受到外界干扰,数值无效,数值作废,重新进行无人机信号采集;
B4:以无人机的初始位置为球心,指令信号辐射半径为r2,划定一个除第一辐射范围之外的球形信号辐射范围,记为第二辐射范围,数据库中预置空心球形信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ2;
B5:当无人机飞行轨迹位于信号辐射范围(r1,r2)内,且传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α2;
B6:当α2∈ξ2,则说明传感器执行的信号数值有效,进行保留,反之,则说明传感器接收的信号数值受到外界干扰,数值无效,数值作废,重新进行无人机信号采集;
S303:传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差的规定阈值记作β,传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α与规定阈值β进行比较,若时间差值α大于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行异常,若时间差值α小于或等于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行正常。
根据上述技术方案,在步骤S4中,无人机飞行出现异常,需要对飞行控制偏差进行智能校准,具体步骤如下:
S401:遍历无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线
Q={(Xs,Ys)},s=1,2,...,γ,采集每一轨迹的时间节点,并根据时间节点查看无人机控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间,计算时间差值;
S402:得到时间差值之后,将时间差值传输至调节单元,获取数据库预置表单中相应时间差值对应的调节校准量,并通过调节单元对无人机进行校准,使得传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α小于或等于规定阈值β范围。
实施例2:一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,参考图2,该方法包括以下步骤:
S1、通过传感器对无人机进行数据采集;
S2、采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应:
采集无人机的飞机轨迹图像数据与飞行动态反应包括:
A1:采集无人机的初始位置;
A2:采集数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(15.46,43.52),
(17.49,43.59),(18.32,44.37),(19.65,44.66)};
A3:采集无人机的飞行控制指令发出时间集合T={(10:51),(10:59),
(11:03),(11:11)};
A4:采集无人机执行飞行控制指令时与之相对应的反应时间集合
P={(11:01),(11:11),(11:36),(11:47)};
A5:以无人机初始位置为原点(0,0),以过原点正东方向为x轴且以过原点正北方向为y轴,建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据,根据无人机在三维空间中的飞行轨迹,生成无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(1,3),(1,7),(2,3),(3,6)},无人机在二维平面坐标系中移动轨迹路线中点的坐标,为无人机在三维空间中的飞行轨迹相应的点在二维平面坐标系中的投影坐标。
S3、判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警:
将所采集到的数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(15.46,43.52),(17.49,43.59),(18.32,44.37),(19.65,44.66)},无人机的飞行控制指令发出时间集合T={10:51,10:59,11:03,11:11}无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={(11:01),(11.11),(11.36),(11.47)}以及无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(1,3),(1,7),(2,3),(3,6)}进行对比,传感器执行的无人机控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值集合α={(0:10),(0:12),(0:33),(0:36)},将采集到的无人机的初始位置,无人机的飞行控制指令发出时间集合T={10:51,10:59,11:03,11:11}以及无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={(11:01),(11.11),(11.36),(11.47)}结合无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(1,3),(1,7),(2,3),(3,6)}进行数据筛选:以无人机的初始位置为球心(0,0),指令信号辐射半径为r1=10划定一个球形信号辐射范围(0,2),记为第一辐射范围,该信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ1=(0,1)在规定阈值β=(0,0.5)范围,若时间差值α大于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行异常,若时间差值α小于或等于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行正常,由此可见,该无人机时间差值均大于阈值范围,所以无人机飞行异常。
S4、根据校准目标需求对无人机飞行异常的情况进行智能校准,并根据智能校准结果在无人机控制单元生成相应的控制指令:
无人机飞行出现异常,需要对飞行控制偏差进行智能校准,具体步骤如下:
S401:遍历无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(1,3),(1,7),(2,3),(3,6)},采集每一轨迹的时间节点,并根据时间节点查看无人机控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间,计算时间差值;
S402:得到时间差值之后,将时间差值传输至调节单元,获取数据库预置表单中相应时间差值对应的调节校准量,并通过调节单元对无人机进行校准,使得传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α={(0:10),(0:12),(0:33),(0:36)}小于或等于规定阈值β=(0,0.5)范围。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
S1、通过传感器对无人机进行数据采集;
S2、采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应;
S3、判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;
S4、根据校准目标需求对无人机飞行异常的情况进行智能校准,并根据智能校准结果在无人机控制单元生成相应的控制指令;
在步骤S3中,判断飞行数据是否异常的具体步骤如下:
S301:将所采集到的数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(Is,Js)
|s=1,2,...,γ},其中,s表示飞行轨迹点的个数;无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n},其中ti表示第i个飞行控制指令发出的命令时间节点,n为时间节点数量;无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={pi|i=1,2,...,n},其中pi表示无人机的飞行轨迹中第i个控制指令做出反应的控制时间节点;以及无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ}进行对比,其中,无人机在二维平面坐标系中移动轨迹路线中点的坐标,为无人机在三维空间中的飞行轨迹相应的点在二维平面坐标系中的投影坐标;传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值为{αi|αi=pi-ti,i=1,2,3,...,n};
S302:将采集到的无人机的初始位置,无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n}以及无人机执行飞行控制时与之相对应的反应时间集合P={pi|i=1,2,...,n}结合无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ}进行数据筛选,步骤如下:
B1:以无人机的初始位置为球心(0,0),指令信号辐射半径为r1划定一个球形信号辐射范围,记为第一辐射范围,数据库中预置信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ1;
B2:当无人机飞行轨迹位于信号辐射范围(0,r1)内时,获取传感器执行的无人机发出的第i个控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值αi;
B3:当α1∈ξ1时,则说明传感器执行的信号数值有效,进行保留,反之,则说明传感器接收的信号数值受到外界干扰,数值无效,数值作废,重新进行无人机信号采集;
B4:以无人机的初始位置为球心,指令信号辐射半径为r2,划定一个除第一辐射范围之外的球形信号辐射范围,记为第二辐射范围,数据库中预置空心球形信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ2;
B5:当无人机飞行轨迹位于信号辐射范围(r1,r2)内时,获取传感器执行的无人机发出的第i1个控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值αi1,i1≤n;
B6:当α2∈ξ2,则说明传感器执行的信号数值有效,进行保留,反之,则说明传感器接收的信号数值受到外界干扰,数值无效,数值作废,重新进行无人机信号采集;
S303:传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差的规定阈值记作β,传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α与规定阈值β进行比较,若时间差值α大于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行异常,若时间差值α小于或等于规定阈值β范围,则定义为无人机飞行正常。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,其特征在于:在步骤S2中,采集无人机的飞机轨迹图像数据与飞行动态反应包括:
A1:采集无人机的初始位置;
A2:获取数据库中预置的无人机的飞行轨迹U={(Is,Js)|s=1,2,...,γ},
其中,s表示飞行轨迹点的个数;
A3:采集无人机的飞行控制指令发出时间集合T={ti|i=1,2,...,n},其中
ti表示第i个飞行控制指令发出的命令时间节点,n为时间节点数量;
A4:采集无人机执行飞行控制指令时与之相对应的反应时间集合
P={pi|i=1,2,...,n},其中pi表示无人机的飞行轨迹中第i个控制指令做出反应的控制时间节点;
A5:以无人机初始位置为原点,以过原点正东方向为x轴且以过原点正北方向为y轴,建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据,根据无人机在三维空间中的飞行轨迹,生成无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹路线Q={(Xs,Ys)|s=1,2,...,γ},无人机在二维平面坐标系中移动轨迹路线中点的坐标,为无人机在三维空间中的飞行轨迹相应的点在二维平面坐标系中的投影坐标。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测方法,其特征在于:在步骤S4中,无人机飞行出现异常,需要对飞行控制偏差进行智能校准,具体步骤如下:
S401:遍历无人机在二维平面坐标系中的移动轨迹Q={(Xs,Ys)},s=1,2,...,γ,采集每一轨迹的时间节点,并根据时间节点查看无人机控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间,计算时间差值;
S402:得到时间差值之后,将时间差值传输至调节单元,获取数据库预置表单中相应时间差值对应的调节校准量,并通过调节单元对无人机进行校准,使得传感器执行的无人机发出控制指令时间与对应的无人机执行指令的反应时间差值α小于或等于规定阈值β范围。
4.应用权利要求1-3任意一项所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测方法的一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,其特征在于:该系统包括:运行模块、分析模块、预警判断模块以及校准模块;
通过所述运行模块启动无人机的飞行控制;
通过所述分析模块对无人机的飞行图像和数据进行分析;
通过所述预警判断模块判断飞行数据是否异常,对飞行控制异常的情况进行预警;
通过所述校准模块对飞行控制异常的情况进行智能校准;
所述运行模块的输出端与所述分析模块的输入端相连接;所述分析模块的输出端与所述预警判断模块的输入端相连接;所述预警判断模块的输出端与所述校准模块的输入端相连接;所述校准模块的输出端与所述运行模块的输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,其特征在于:所述运行模块包括预处理单元以及传感单元;
所述预处理单元用于开启无人机,对无人机进行预处理,确保无人机正常飞行;
所述传感单元通过传感器接收无人机的飞行控制信息以及无人机在飞行时做出的动态反应信息。
6.根据权利要求4所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,其特征在于:所述分析模块包括坐标建立单元、图像识别单元以及处理单元;
所述坐标建立单元用于以无人机初始位置为原点建立二维平面坐标系,并根据无人机的行动轨迹形成相同的正方形数据;
所述图像识别单元用于分析无人机行动轨迹中获取的图像数据;
所述处理单元用于采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应时间。
7.根据权利要求4所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,其特征在于:所述预警判断模块包括异常确认单元;
所述异常确认单元用于接收来自传感器的无人机飞行控制信息、动态反应信息以及处理单元的无人机飞行轨迹图像数据与无人机飞行动态反应时间,对比传感器接收的控制数据与实际飞行动态数据的差值是否在规定阈值范围内,若对比数据大于规定阈值范围,则定义为无人机飞行异常,若对比数据小于或等于规定阈值范围,则定义为无人机飞行正常。
8.根据权利要求4所述的一种基于无线电通信技术的无人机监测系统,其特征在于:所述校准模块包括调节单元;
所述调节单元利用编码器对无人机飞行异常的情况进行智能校准。
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