【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反无人机，具体涉及是一种基于激光感知的无人机捕网发射方法。
技术介绍
1、
2、现有无人机处置方式一般是通过电射枪干扰或者激光照射等技术来迫降和击落无人机，或者在地面近距离地发射弹射系网捕捉，其所采用的方法要么需要配备昂贵的设备，要么由于装置较为笨重，如公布号为cn109443097a的专利公开了一种针对旋翼无人机的捕获装置及捕获方法，其中通过辅助电子瞄准射击系统，辅助人工对无人机目标的识别，但是依旧需要人工进行操作，存在机动性差和有效距离受限的问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对以上问题，提供一种基于激光感知的无人机捕网发射方法。
2、采用的技术方案是，一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，包括以下步骤：
3、s1.激光雷达进行范围扫描获取点云数据；
4、s2.数据处理单元接收激光雷达传递的点云数据并得到靶机的中心坐标值；
5、s3.将靶机的中心坐标值转换为发射筒坐标系的坐标；
6、s4.通过靶机在发射筒坐标系的坐标与方位坐标偏量求和，得到偏差量；
7、s5.将偏差量发送至机载控制机构，经控制律计算生成驱动无人机平台上云台的驱动电压，使得偏差量趋于零；
8、s6.当偏差量为零后，机载控制机构锁定靶机信号，控制捕网发射结构进行系网发射。
9、可选的，s1中，激光雷达扫描并记录方位±75°和俯仰±75°范围内的数据，并将测得的点云数据(α,β,ρ)传送给数据处
10、可选的，s2中，数据处理单元按索引提取距离d的绝对值在给定范围(0,dmax)的点云数据，使用k最邻近搜索算法对索引提取的点云数据进行分类，得到靶机的n个点云数据进行算术平均运算，通过下式得到靶机的中心坐标值
11、
12、可选的，s3中，将靶机的中心坐标值经过滤波器滤波后转换为发射筒坐标系的坐标(αc,βc,ρc)。
13、可选的，s4中，通过发送筒上的由惯性测量单元测量的滚转与俯仰角信息(θf,ff,)和无人机平台的当前姿态信息和速度信息，得到发射筒开口端平面上的方位坐标偏量(δu,δv)，并与滤波器滤波后转换为发射筒坐标系的坐标(αc,βc)求和，得到偏差量(αc+δu,βc+δv)。
14、可选的，s5中，经滤波器处理后将偏差量(αc+δu,βc+δv)馈送至机载控制机构，经控制律计算并放大信号后生成驱动电压，驱动位于云台上两个正交转轴的电机转动，使偏差量(αc+δu,βc+δv)趋于零，且当偏差量(αc+δu,βc+δv)的绝对值小于给定阈值(wξ,hξ)时，则开始累加计时或计数；若所述坐标差值的绝对值(|αc+△u|,|βc+△v|)超出给定阈值(wξ,hξ)时，则累加计时或计数清零。
15、可选的，还提供了一种基于激光感知的无人机捕网发射装置，包括无人机平台、捕网发射结构、机载控制机构；
16、所述捕网发射结构安装在无人机平台上；
17、所述机载控制机构能够接收无人机平台馈送的姿态数据。
18、可选的，捕网发射结构为气动捕网发射结构。
19、可选的，捕网发射结构包括系网、加压空气存储罐、发射筒、触发机构和感知机构；
20、所述系网用于捕获靶机；
21、所述存储罐用于存储加压空气；
22、所述发射筒用于存储系网；
23、所述触发结构用于开闭存储罐；
24、所述感知机构用于估计靶机方位和距离。
25、可选的，感知机构包括激光雷达、惯性测量单元和数据处理单元；
26、所述感知机构与发射筒连接；
27、所述激光雷达用于扫描工作范围内点云数据，并传递至数据处理单元；
28、所述惯性测量单元用于测量发射筒的滚转和俯仰角信息(θf,ff,)；
29、所述数据处理单元对激光雷达传递的数据进行处理。
30、本专利技术的有益效果至少包括以下之一；
31、1、本专利技术提供了一种基于激光感知的无人机捕网发射方法能够通过使用激光雷达通过聚类算法来感知无人机位置和距离，根据目标的方位和距离条件自动调节云台来锁定目标，并计算系网发射的补偿参数。
32、2、同时，搭配基于激光感知的无人机捕网发射装置，其中捕捉无人机的系网装置由可重复使用的可控储气罐发射，具有制作成本低，整体重量轻巧，可重复使用，自主跟踪锁定目标的特点。
33、3、再则结合无人机低空探测系统，可以主动完成特定区域的控制安防巡逻与处置任务。
34、4、由于基于激光进行感知，较之其他感知方式不受光照强度的限制，可以在复杂的日照环境以及黑夜中使用。
35、5、解决了现有无人机处置方式一般是通过电射枪干扰或者激光照射等技术来迫降和击落无人机，或者在地面近距离地发射弹射系网捕捉，其所采用的方法要么需要配备昂贵的设备，要么由于装置较为笨重，一部分通过辅助电子瞄准射击系统，辅助人工对无人机目标的识别，但是依旧需要人工进行操作，且机动性和有效距离受限的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，S1中，激光雷达扫描并记录方位±75°和俯仰±75°范围内的数据，并将测得的点云数据(α,β,ρ)传送给数据处理单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，S2中，数据处理单元按索引提取距离d的绝对值在给定范围(0,dmax)的点云数据，使用K最邻近搜索算法对索引提取的点云数据进行分类，得到靶机的N个点云数据进行算术平均运算，通过下式得到靶机的中心坐标值
4.根据权利要求3所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，S3中，将靶机的中心坐标值经过滤波器滤波后转换为发射筒坐标系的坐标(αc,βc,ρc)。
5.根据权利要求4所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，S4中，通过发送筒上的由惯性测量单元测量的滚转与俯仰角信息(θf,ff,)和无人机平台的当前姿态信息和速度信息，得到发射筒开口端平面上的方位坐标偏量(Δu,Δv)，并与
6.根据权利要求5所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，S5中，经滤波器处理后将偏差量(αc+Δu,βc+Δv)馈送至机载控制机构，经控制律计算并放大信号后生成驱动电压，驱动位于云台上两个正交转轴的电机转动，使偏差量(αc+Δu,βc+Δv)趋于零，且当偏差量(αc+Δu,βc+Δv)的绝对值小于给定阈值(wξ,hξ)时，则开始累加计时或计数；若所述坐标差值的绝对值(|αc+△u|,|βc+△v|)超出给定阈值(wξ,hξ)时，则累加计时或计数清零。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，依托于一种基于激光感知的无人机捕网发射装置实现，所述基于激光感知的无人机捕网发射装置，包括无人机平台、捕网发射结构、机载控制机构；
8.根据权利要求7所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，所述捕网发射结构为气动捕网发射结构。
9.根据权利要求8所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，所述捕网发射结构包括系网、加压空气存储罐、发射筒、触发机构和感知机构；
10.根据权利要求9所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，所述感知机构包括激光雷达、惯性测量单元和数据处理单元；
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，s1中，激光雷达扫描并记录方位±75°和俯仰±75°范围内的数据，并将测得的点云数据(α,β,ρ)传送给数据处理单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，s2中，数据处理单元按索引提取距离d的绝对值在给定范围(0,dmax)的点云数据，使用k最邻近搜索算法对索引提取的点云数据进行分类，得到靶机的n个点云数据进行算术平均运算，通过下式得到靶机的中心坐标值
4.根据权利要求3所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，s3中，将靶机的中心坐标值经过滤波器滤波后转换为发射筒坐标系的坐标(αc,βc,ρc)。
5.根据权利要求4所述的一种基于激光感知的无人机捕网发射方法，其特征在于，s4中，通过发送筒上的由惯性测量单元测量的滚转与俯仰角信息(θf,ff,)和无人机平台的当前姿态信息和速度信息，得到发射筒开口端平面上的方位坐标偏量(δu,δv)，并与滤波器滤波后转换为发射筒坐标系的坐标(αc,βc)求和，得到偏差量(αc+δu,βc+δv)。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹子栋，唐斌，蒲红平，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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