基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统，以解决现有技术使用罗盘加磁力计场强的方式对无人机进行跟踪对地面雷达天线波瓣的宽度要求高，指向不准，跟踪效果差的问题。本发明专利技术提供的基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统，实时检测无人机的三维坐标，并根据实时检测到的无人机的三维坐标和地面雷达的三维坐标计算无人机相对于地面雷达的实时方向角和实时俯仰角，最后根据计算得出的无人机相对于地面雷达的实时方向角和实时俯仰角实时控制地面雷达朝指向无人机的方向转动，以实现对无人机的跟踪，对地面雷达的波瓣宽度要求低，可准确指向无人机，提高跟踪效果。

Method and system for tracking unmanned aerial vehicle based on GPS information

The invention discloses a UAV Based on GPS information method and system for tracking, the UAV tracking of ground radar antenna beam width, pointing to the way to solve the existing technology is not allowed to use the compass and magnetometer field, the tracking problem of poor effect. The present invention provides information for UAV Based on GPS method and system for tracking, 3D real-time detection of UAV, UAV real-time direction relative to the ground radar angle and pitch angle calculation and 3D coordinates in real time according to the real-time detection of the UAV 3D coordinates and ground radar, finally according to the UAV real-time direction relative to the ground radar angle and pitch angle real-time real-time control of ground radar UAV towards the direction of rotation direction is calculated, in order to realize the tracking of UAVs, low requirement of ground radar beam width, can accurately to improve the tracking effect of uav.

【技术实现步骤摘要】
基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统
本专利技术涉及飞行器跟踪
，尤其涉及一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统。
技术介绍
在对中小型无人机的跟踪上，现有技术大部分都是使用罗盘加磁力计场强的方式来进行跟踪，它的缺点是对地面雷达天线波瓣的宽度要求较高，指向不准，跟踪效果较差。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统，以解决现有技术使用罗盘加磁力计场强的方式对无人机进行跟踪对地面雷达天线波瓣的宽度要求高，指向不准，跟踪效果差的问题。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法，包括如下步骤：步骤A：实时检测无人机的三维坐标；步骤B：根据实时检测到的所述无人机的三维坐标和地面雷达的三维坐标计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角；步骤C：根据计算得出的所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角实时控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动。进一步地，控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角的大小控制所述地面雷达的方向角上的实时转动速度和俯仰角上的实时转动速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较小。进一步地，控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角的大小计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率，并根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率控制所述地面雷达的方向角上的实时转动速度和俯仰角上的实时转动速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角变化速率较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较小。进一步地，控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度和实时俯仰角变化加速度，并根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度和实时俯仰角变化加速度控制所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度和俯仰角上的实时转动加速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角变化加速度较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动加速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动加速度也较小。一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的系统，包括：安装在无人机上的GPS模块，用于实时检测无人机的三维坐标；安装在无人机上的第一无线通信模块，与所述GPS模块连接，用于实时发射所述无人机的三维坐标；安装在地面雷达上的第二无线通信模块，用于实时从所述第一无线通信模块接收所述无人机的三维坐标；安装在地面雷达上的计算模块，与所述第二无线通信模块连接，用于根据实时接收到的所述无人机的三维坐标和地面雷达的三维坐标计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角；控制模块，与所述计算模块连接，用于根据所述计算模块计算得出的所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角实时控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动。进一步地，所述控制模块控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角的大小控制所述地面雷达的方向角上的实时转动速度和俯仰角上的实时转动速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较小。进一步地，所述控制模块控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角的大小计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率，并根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率控制所述地面雷达的方向角上的实时转动速度和俯仰角上的实时转动速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角变化速率较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较小。进一步地，所述控制模块控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度和实时俯仰角变化加速度，并根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度和实时俯仰角变化加速度控制所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度和俯仰角上的实时转动加速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角变化加速度较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动加速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动加速度也较小。与现有技术相比，本专利技术提供的基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法和系统，实时检测无人机的三维坐标，并根据实时检测到的无人机的三维坐标和地面雷达的三维坐标计算无人机相对于地面雷达的实时方向角和实时俯仰角，最后根据计算得出的无人机相对于地面雷达的实时方向角和实时俯仰角实时控制地面雷达朝指向无人机的方向转动，以实现对无人机的跟踪，对地面雷达的波瓣宽度要求低，可准确指向无人机，提高跟踪效果。附图说明图1是本专利技术实施例提供的基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的基于GPS信息对无人机进行跟踪的系统的组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：实时检测无人机的三维坐标；步骤B：根据实时检测到的所述无人机的三维坐标和地面雷达的三维坐标计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角；步骤C：根据计算得出的所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角实时控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动。

【技术特征摘要】
1.一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：实时检测无人机的三维坐标；步骤B：根据实时检测到的所述无人机的三维坐标和地面雷达的三维坐标计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角；步骤C：根据计算得出的所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角实时控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动。2.如权利要求1所述的基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法，其特征在于，控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角的大小控制所述地面雷达的方向角上的实时转动速度和俯仰角上的实时转动速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较小。3.如权利要求2所述的基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法，其特征在于，控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角和实时俯仰角的大小计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率，并根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率控制所述地面雷达的方向角上的实时转动速度和俯仰角上的实时转动速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角变化速率较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动速度也较小。4.如权利要求3所述的基于GPS信息对无人机进行跟踪的方法，其特征在于，控制所述地面雷达朝指向所述无人机的方向转动时，根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化速率和实时俯仰角变化速率计算所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度和实时俯仰角变化加速度，并根据所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度和实时俯仰角变化加速度控制所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度和俯仰角上的实时转动加速度；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时方向角变化加速度较大时，所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度也较大，反之，则所述地面雷达的方向角上的实时转动加速度也较小；当所述无人机相对于所述地面雷达的实时俯仰角变化加速度较大时，所述地面雷达的俯仰角上的实时转动加速度也较大，反之，则所述地面雷达的俯仰角上的实时转动加速度也较小。5.一种基于GPS信息对无人机进行跟踪的系统，其特征在于，包括：安装在无人机上的GPS模块，用于实时检测无人机的三维坐标；安装在无人机上的第一无线通信模块，与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大鹏，陈冠勇，
申请(专利权)人：深圳城际快机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44