[发明专利]一种基于飞行指令的小型无人机轨迹归航系统及方法

权利要求书

1.一种基于飞行指令的小型无人机轨迹归航方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：移动检测，记录无人机每次移动所对应的控制指令和必要的无人机飞行信息并进行存储，生成、优化飞行轨迹：

S2：在网络信号不佳导致无人机与控制远端发生通信中断的情况下，无人机根据记录的控制指令进行信号搜寻，直到能与远端正常通信为止。

2.根据权利要求1所述的基于飞行指令的小型无人机轨迹归航方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11：记录飞行控制指令开始、结束时间戳，同时采集对应移动开始、结束位置的GPS值进行存储，生成包含GPS信息的控制指令序列，并同设置的阈值进行比较以判断其是否为有效的GPS值；

S12：每次采集到新的数据之后，同序列中的数据依次进行比较；

S13：当发现存在两组数据的GPS值均有效，并且GPS差值在规定范围之内，进行控制指令序列融合，保留两组数据之间的旋转指令，其他的指令全部删除。

3.根据权利要求2所述的基于飞行指令的小型无人机轨迹归航方法，其特征在于，所述步骤S13具体为：若当前采集数据为合法数据，且与第k个数据的GPS差值在规定范围之内，第k个数据也是有效数据，则认定两点为相似点；将控制指令序列第k个数据之后的数据全部舍弃，再将当前的数据插入到控制指令序列中，标记为k+1，并删除舍弃节点存储的控制操作指令；否则直接将该数据插入控制指令序列末尾。

4.根据权利要求1所述的基于飞行指令的小型无人机轨迹归航方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：当无人机与控制远端发生通信中断的情况下，无人机进行轨迹归航，依次取出记录的两组数据，若两点的GPS值均是有效值，则根据GPS差值，由余弦球形定理求得实际飞行距离，再结合无人机方位角进行回退；若不满足上述条件，则根据飞行控制指令描绘的轨迹归航。

5.根据权利要求4所述的基于飞行指令的小型无人机轨迹归航方法，其特征在于，所述根据飞行控制指令描绘的轨迹归航，具体执行包括以下步骤：

(1)根据记录的控制指令序列生成逆向控制指令序列；

(2)依次取出指令，计算指令执行总时间：获取指令开始时间t₁和结束时间t₂，则指令执行总时间为：t＝t₂-t₁；

(3)执行取出的控制指令，持续时间为t。

6.一种基于飞行指令的小型无人机轨迹归航系统，其特征在于，该系统包括：惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)、数据帧采集模块、路径生成模块和轨迹归航控制模块；

所述IMU：用于飞行移动检测，生成移动标识；

所述数据帧采集模块：根据移动标识，记录移动对应的飞行控制指令，提取无人机移动飞行信息，并进行采样存储，再把采样到的帧传送到路径生成模块；

所述路径生成模块：接收飞行数据帧，依靠采样的无人机移动飞行信息生成包含若干节点并且经过优化的飞行轨迹；

所述轨迹归航控制模块：根据存储控制指令信息结合计算出实际的相对距离，从而进行控制端LTE轨迹归航。