一种用于无人机测高的毫米波雷达制造技术

本实用新型专利技术公开的用于无人机测高的毫米波雷达，包括射频前端模块，包括发射天线和接收天线，用于电磁波的收发；DSP数据处理模块，用于数据ADC数据处理和计算出点云部分；ARM主控模块，用于控制数据走向及与各模块之间的协调；射频前端模块通过SPI接口与ARM主控模块连接，ARM主控模块与无人机通过CAN接口连接，并通过EDMA共享内存与DSP数据处理模块通信。本实用新型专利技术能准确测出无人机飞行的高度，且测出的高度稳定性好，能很好的滤除地面杂波，不会有突然跳变的数据发送到无人机，保证无人机在飞行过程中根据地面地形的变化保持跟地面同一高度稳定飞行。一高度稳定飞行。一高度稳定飞行。

A millimeter wave radar for height measurement of unmanned aerial vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机测高的毫米波雷达


[0001]本技术属于雷达
，尤其涉及一种用于无人机测高的毫米波雷达。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展和科学技术水平的提高，无人机在各个领域的应用越来越广泛，为保证无人机的安全、稳定飞行，无人机的飞行高度必须要稳定且实时性好。相较于气压计、超声波雷达等测高技术，毫米波雷达具有测量数据稳定，不受天气、环境等外界因素干扰的先天优势，且毫米波雷达体积小、易集成、成本低，能很好的满足无人机在飞行过程中的测高需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种无人机测高毫米波雷达，旨在解决无人机在飞行过程中保持稳定高度飞行且不受天气、环境等外界因素的干扰。
[0004]本技术公开的用于无人机测高的毫米波雷达包括：
[0005]射频前端模块，包括发射天线和接收天线，用于电磁波的收发；
[0006]ARM主控模块，用于控制数据走向及各个模块之间的协调；
[0007]DSP数据处理模块，用于数据ADC数据处理和计算出点云部分；
[0008]其中所述射频前端模块通过SPI接口与ARM主控模块连接，所述ARM主控模块与无人机通过CAN总线接口连接，并通过EDMA共享内存与所述DSP数据处理模块通信。
[0009]进一步的，所述射频前端模块的发射天线发射79G电磁波。
[0010]进一步的，所述DSP数据处理模块使用TMS320DM642芯片。
[0011]进一步的，所述ARM主控模块使用stm32F407芯片。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0013]本技术不仅能准确的测出无人机飞行的高度，根据地面地形的变化实时反馈高度信息，而且测出的高度稳定性好，能很好的滤除地面杂波，不会有突然跳变的数据发送到无人机，保证无人机在飞行过程中根据地面地形的变化保持跟地面同一高度稳定飞行。
附图说明
[0014]图1本技术的系统结构图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变换或替换，均属于本技术的保护范围。
[0016]如图1所示，本技术公开的用于无人机测高的毫米波雷达包括：
[0017]射频前端模块，包括发射天线和接收天线，用于电磁波的收发；射频前端模块的发射天线发射79G电磁波。
[0018]ARM主控模块使用stm32F407芯片，用于控制数据走向及各个模块之间的协调；
[0019]DSP数据处理模块使用TMS320DM642芯片，用于数据ADC数据处理和计算出点云部分；ADC数据处理和点云信息的计算为本
的现有技术，可通过现有的芯片或单片机实现，本技术不再赘述。
[0020]射频前端模块通过SPI接口与ARM主控模块连接，SPI接口传输操作简单且传输速率高，可以保证ADC数据在射频前端模块传输到ARM处理器是不会有数据传输不完整、数据丢包的情况。
[0021]ARM主控模块与无人机通过CAN总线接口连接，，CAN传输自带校验功能，传输性能稳定且传输过程中不易出现乱码，可保证数据传输的准确性。
[0022]ARM主控模块通过EDMA共享内存与DSP数据处理模块通信。用共享内存方式进行通讯既可以保证传输数据的准确性，而且共享内存传输不占用CPU资源，可最大限度保证数据传输的实时性。需要传输时，CPU设置ESR寄存器的相应位为1，从而触发一个EDMA事件的产生，事件对应的通道参数被送往地址硬件并且完成相应的处理，这种非同步方式的实时数据传输无需设定EER寄存器。在每次同步事件触发EDMA数据传输，并且传输完成后，需要对源地址/目的地址进行更新。
[0023]本技术的工作流程如下：
[0024]1)雷达通过射频前端模块发射天线(TX)发送79G电磁波，通过雷达射频前端接收天线(RX)接收地面目标反射回来的电磁波进行ADC数据采样；射频前端模块通过SPI接口与ARM处理器连接，射频前端模块将接收天线接收的面目标反射回来的电磁波ADC采样数据通过SPI接口发送到ARM处理器。
[0025]2)ARM处理器与DSP处理通过共享内存EDMA方式通信；ARM处理器将射频前端模块传过来的ADC数据直接透传到DSP处理器，DSP处理器接收到ARM处理器传输的ADC数据后对直接对ADC数据进行处理，可以的到检测目标的点云信息；点云信息包括所有雷达检测到的地面目标的相对雷达X坐标、Y坐标及速度。
[0026]3)DSP算出点云信息后通过共享内存EDMA方式将所有点云信息传输到ARM处理器，ARM处理器根据地面目标的X坐标、Y坐标及速度点云信息可以算出雷达离地面的实际高度；
[0027]4)测高毫米波雷达直接安装在无人机底部，ARM处理器通过点云信息算得的雷达实际离地高度也就等于是无人机实际离地面的高度；雷达与无人机通过CAN接口用CAN协议通信，ARM处理在器算出无人机实际离地面的高度后通过CAN接口将当前计算出的高度实时的传输给无人机；
[0028]5)无人机在接收到雷达ARM处理器通过CAN接口发送过来的高度后不用再做其它处理，可以直接根据自身的飞行要求结合测高雷达检测到的当前离地高度调整飞行高度，保证无人机安全稳定的飞行，完成飞行任务。
[0029]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0030]本技术不仅能准确的测出无人机飞行的高度，根据地面地形的变化实时反馈高度信息，而且测出的高度稳定性好，能很好的滤除地面杂波，不会有突然跳变的数据发送到无人机，保证无人机在飞行过程中根据地面地形的变化保持跟地面同一高度稳定飞行。
[0031]本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。本文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以
具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。
[0032]而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机测高的毫米波雷达，其特征在于，包括：射频前端模块，包括发射天线和接收天线，用于电磁波的收发；DSP数据处理模块，用于数据ADC数据处理和计算出点云部分；ARM主控模块，用于控制数据走向及与所述射频前端模块、所述DSP数据处理模块之间的协调；其中所述射频前端模块通过SPI接口与ARM主控模块连接，所述ARM主控模块与无人机通过CAN总线接口连接，并通过EDMA共享...

【专利技术属性】
技术研发人员：章锡阳，
申请(专利权)人：长沙莫之比智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：