一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法技术方案

本发明专利技术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。满足大规模使用无人机技术的应用场景。满足大规模使用无人机技术的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002][0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]本专利技术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
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]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；
[0008]通过所述运行模块启动无人机的飞行控制；
[0009]通过所述分析模块对无人机的飞行图像和数据进行分析；
[0010]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；
[0011]通过所述校准模块对飞行控制异常的情况进行智能校准；
[0012]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。
[0013]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；
[0014]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；
[0015]所述传感单元通过无线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。
[0016]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；
[0017]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；
[0018]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；
[0019]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。
[0020]根据上述技术方案，所述预警判断模块包括异常确认单元；
[0021]所述异常确认单元用于执行来自所述无线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。
[0022]根据上述技术方案，所述校准模块包括调节单元；
[0023]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。
[0024]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：
[0025]S1、通过传感器对无人机进行数据采集；
[0026]S2、采集无人机的飞行轨迹图像数据与飞行动态反应；
[0027]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；
[0028]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。
[0029]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：
[0030]A1：采集无人机的初始位置；
[0031]A2：获取数据库中预置的无人机的飞行轨迹U＝{(I
s
,J
s
)|s＝1,2,...,γ}，其中，s表示飞行轨迹点的个数；
[0032]A3：采集无人机的飞行控制指令发出时间集合T＝{t
i
|i＝1,2,...,n}，其中
[0033]t
i
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；
[0034]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
[0035]P＝{p
i
|i＝1,2,...,n}，其中p
i
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；
[0036]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＝{(X
s
,Y
s
)|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。
[0037]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：
[0038]S301：将所采集到的数据库中预置的无人机的飞行轨迹U＝{(I
s
,J
s
)
[0039]|s＝1,2,...,γ}，无人机的飞行控制指令发出时间集合T＝{t
i
|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＝{p
i
|i＝1,2,...,n}，以及无人机移动轨迹路线Q＝{(X
s
,Y
s
)|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{α
i
|α
i
＝p
i
‑
t
i
,i＝1,2,3,...,n}；
[0040]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＝{t
i
|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＝{p
i
|i＝1,
2,...,n}结合无人机移动轨迹路线Q＝{(X
s
,Y
s
)|s＝1,2,...,γ}进行数据筛选，步骤如下：
[0041]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，数据库中预置该信号辐射范围内的接受时间差值阈值为ξ1；
[0042]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；
[0043]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，数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线电通信技术的无人机监测系统及方法，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。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；所述传感单元通过无线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。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。4.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所述无线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。5.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。6.一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。7.根据权利要求6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＝{(I
s
,J
s
)|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＝{t
i
|i＝1,2,...,n}，其中t
i
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＝{p
i
|i＝1,2,...,n}，其中p
i
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＝{(X
s
,Y
s
)|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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，
申请(专利权)人：哈尔滨数字律动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：