[发明专利]一种适用于无人直升机的差分GPS高度测量系统及方法

权利要求书

1.一种适用于无人直升机的差分GPS高度测量系统，其特征在于，包括地面设备、机上设备和数据处理软件(6)，其中，

地面设备包括：

地面GPS多频点天线(31)，采用多频点一体设计的棒状天线，用于接收差分GPS基准站处的GPS卫星信号，将接收到的GPS卫星信号转换为射频信号，并将转换后的射频信号发送给差分GPS基准站(1)；

差分GPS基准站(1)，用于给所属的地面GPS多频点天线(31)供电，通过射频线接收地面GPS多频点天线(31)发送的射频信号，将接收到的射频信号转换为十六进制差分电文，并将转换后的差分电文按照RS232协议，经由地面数传模块(41)无线发送给差分GPS流动站(2)；

地面数传模块(41)，其为小型的无线信号收发装置，配置在差分GPS基准站(1)差分电文的输出端口，用来无线传递差分GPS基准站(1)提供给差分GPS流动站(2)的差分电文；所述地面数传模块(41)具有4个指示灯，分别用于指示信号接收、信号发送、电源通断和信号同步；

地面电源组件(51)，用于给差分GPS基准站(1)和地面数传模块(41)供电；

机上设备包括：

机上GPS多频点天线(32)，采用多频点一体设计的棒状天线，用于接收差分GPS流动站处的GPS卫星信号，将接收到的GPS卫星信号转换为射频信号，并将转换后的射频信号发送给差分GPS流动站(2)；

差分GPS流动站(2)，用于给所属的机上GPS多频点天线(32)供电，通过射频线接收机上GPS多频点天线(32)发送的射频信号，并通过RS232串口接收机上数传模块(42)接收到的差分电文，然后将二者转换为满足既定数据协议的十六进制数字信号，按照RS232协议发送给数据处理软件(6)；

机上数传模块(42)，其为小型的无线信号收发装置，配置在差分GPS流动站(2)差分电文的输入端口，用来接收差分GPS基准站(1)提供给差分GPS流动站(2)的差分电文；所述机上数传模块(42)具有4个指示灯，分别用于指示信号收、信号发、电源通断和信号同步；

机上电源组件(52)，用于给差分GPS流动站(2)和机上数传模块(42)供电；

数据处理软件(6)，用于接收差分GPS流动站(2)通过RS232协议发送的满足既定数据协议的十六进制数字信号，并对接收到的十六进制数字信号进行数据处理，包括数据解析和跳点剔除，得到无人直升机的实时高度信息；

其中，数据处理软件(6)对接收到的十六进制数字信号进行数据处理及高度测量的方法包括如下步骤：

将十六进制数字信号按照设定的协议转换为十进制浮点型数字信号；

对得到的十进制数字信号进行定位模式判断，定位模式分为单点定位模式，赋值0，以及差分定位模式，赋值1，如果LockMode＝1，则属于差分模式，则进入下一步；否则等待定位模式进入差分模式；

将差分模式下的十进制数字信号首先进行跳点剔除得到有效数字信号H-Origanl；

将上一步得到的有效数字信号在指定时间窗口内求平均值，作为当前无人直升机起降所在停机坪处高度H-Base；

进入无人直升机实时高度H-Autofly计算阶段，按照公式H-Autofly＝H-Origanl-H-Base，数据处理软件(6)将当前时刻的高度H-Autofly发送给无人直升机控制系统。

2.根据权利要求1所述的适用于无人直升机的差分GPS高度测量系统，其特征在于，所述地面电源组件(51)包括1块锂电池、2路独立开关，2个DC供电端口、1个DC充电端口及若干导线；DC充电端口与锂电池的输入端口直连；锂电池的输出端口经导线分别与2路独立开关的输入端口连接，其中一路开关的输出端口经DC供电输出端口与差分GPS基准站(1)的DC供电输入端口连接，另一路开关的输出端口经DC供电输出端口与地面数传模块(41)的DC供电输入端口连接。