[发明专利]基于雷达的无人机测高方法和装置以及设备

说明书

本发明公开了一种基于雷达的无人机测高方法，所述方法包括：在第一时间段tsubgt;1/subgt;内，在预设的第一频段获取无人机的第一飞行高度；在第二时间段tsubgt;2/subgt;内，在预设的第二频段获取无人机的第二飞行高度；当判断所述第一飞行高度小于等于第一检测高度阈值时，则取所述第一飞行高度确定无人机的当前飞行高度；否则，当判断所述第二飞行高度大于等于第二检测高度阈值时，则取所述第二飞行高度确定无人机的当前飞行高度；否则，取所述第一飞行高度与所述第二飞行高度的平均值确定无人机的当前飞行高度。能够兼顾低空和高空的不同高度处的高度检测、提高检测精度，并且，可以有效判断地面的起伏情况或粗糙程度。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及基于雷达的无人机测高方法和装置以及设备。

背景技术

随着科技的进步和人工智能的高速发展，无人机技术与应用已经成为人们研究的热点。无人机的低成本性、高灵活性及其与其他技术的结合，使得其在越来越多的领域内得到应用，比如植被保护、电力巡检、灾害救援等。在这些领域内应用无人机，既突破了传统手段的局限性，又可以大大减少人力成本。而这些应用中，很多情况下，需要无人机实时准确测定距离地面的高度，以便无人机能够在确定的距离范围内完成准确的升降、以及稳定在确定的高度上进行高效的工作。

目前，针对无人机高度的测量，主要有以下几种技术方案，其一是通过气压计检测无人机的高度；其二是通过RTK计算无人机的高度，其三是通过单一频段的窄波束毫米波雷达获取无人机高度。然而，通过气压计测高受环境影响较大，不同的温度和空气密度会对气压计测高产生较大影响；通过RTK确定无人机高度受到搜索卫星条件的限制，主要应用在空旷地区；通过单一频段的窄波束毫米波雷达测高，雷达尺寸较大，且无法兼顾低空和高空的检测范围和检测精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于雷达的无人机测高方法和装置以及设备，能够兼顾低空和高空的不同高度处的高度检测、提高检测精度，并且，可以有效判断地面的起伏情况或粗糙程度。

为实现上述目的，本发明提供一种基于雷达的无人机测高方法，所述方法包括：

在第一时间段t₁内，在预设的第一频段获取无人机的第一飞行高度；

在第二时间段t₂内，在预设的第二频段获取无人机的第二飞行高度；其中，t₁和t₂连续且时长均较短；

当判断所述第一飞行高度小于等于第一检测高度阈值时，则取所述第一飞行高度确定无人机的当前飞行高度；否则，当判断所述第二飞行高度大于等于第二检测高度阈值时，则取所述第二飞行高度确定无人机的当前飞行高度；其中，所述第二检测高度阈值大于所述第一检测高度阈值；否则，取所述第一飞行高度与所述第二飞行高度的平均值确定无人机的当前飞行高度。

优选的，所述第一检测高度阈值定义为H₁，H₁＝c/B₂；其中，

c表示电磁波在真空中的传播速度，B₂表示雷达工作在所述第二频段时使用的调频带宽；

所述第二检测高度阈值定义为H₂，H₂＝c N/(4B₁)；其中，c表示电磁波在真空中的传播速度，B₁表示雷达工作在所述第一频段时使用的调频带宽，且B₁＞B₂，N表示判断第一飞行高度时对检测中频信号的采样点数。

优选的，所述第一频段设置为60GHz或77GHz。

优选的，所述第二频段设置为24GHz。