[发明专利]集群无人机飞行场地磁干扰探测方法、装置、介质、终端

说明书

本发明属于无人机技术领域，公开了一种集群无人机飞行场地磁干扰探测方法、装置、介质、终端，集群无人机飞行场地磁干扰探测装置，包括地磁场采集装置、数据处理与显示模块；地磁场采集装置包含两个可以获得环境磁场强度的地磁传感器，和一个将两个地磁传感器固定在同一方向上的固连装置；所述第一地磁传感器固定在固连装置的下方，距离地面的距离不超过10cm；所述第二地磁传感器固定在固连装置的上方，距离地面1m距离；所述数据处理与显示模块，用于收集采集装置发出的地磁场数据进行实时处理，并将结果显示在终端。本发明可以有效判断集群无人机起飞场地地面是否存在地磁干扰，避免造成不必要的损失。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种集群无人机飞行场地磁干扰探测方法、装置、介质、终端。

背景技术

目前，使用地磁传感器进行导航的无人机，在摆放环境存在磁场干扰的情况下，起飞时可能出现位置漂移和姿态不稳定的情况，严重时将导致飞机失控甚至炸机。

目前，大部分的无人机都会使用地磁传感器来进行航向角的解算，或利用地磁传感器和惯性传感器的融合来进行姿态的解算。地磁传感器通过检测地磁场来指示方向，由于地磁场强度非常微弱，极易受到金属物体或电磁设备的干扰。当无人机的摆放环境存在磁场干扰时，航向角的解算存在较大的误差，影响姿态和速度的估计也出现较大的误差，从而引起无人机位置的漂移。

集群无人机起飞时往往需要密集摆放，而摆放场地下方常常会存在如钢结构、管道等会产生很强磁场的物体，对无人机的地磁传感器产生严重的干扰。如果起飞场地存在磁干扰，可能导致局部飞机的位置漂移，一旦与周围飞机发生剐蹭，将造成不可挽回的后果。

地磁传感器的工作原理是感应地球磁场的方向，地磁的大小约为0.4-0.6高斯。现有技术中，对于干扰磁场强度远大于地磁场强度的干扰源，检测软件可以通过算法检测出来，但是对于干扰磁场强度与地磁场强度相近，但是磁场方向与地磁场完全不同的干扰源，仅仅具有单个地磁传感器的探测装置，很难对其进行分辨。同时，无人机摆放场地附近的此类干扰源，其干扰范围具有有限性的特征，在距离地面不同高度，其干扰强度具有很大的变化。在距离地面较近时，其干扰强度较大；在距离一定高度之后，其干扰强度逐渐减弱。根据这一特征，通过比较两个地磁传感器在距离地面不同高度时的磁场方向和大小，可以有效检测出集群无人机起飞场地中隐藏的磁场干扰源。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)地磁传感器通过检测地磁场来指示方向，由于地磁场强度非常微弱，极易受到金属物体或电磁设备的干扰。当无人机的摆放环境存在磁场干扰时，航向角的解算存在较大的误差，影响姿态和速度的估计也出现较大的误差，从而引起无人机位置的漂移。

(2)集群无人机起飞时往往需要密集摆放，而摆放场地下方常常会存在如钢结构、管道等会产生很强磁场的物体，对无人机的地磁传感器产生严重的干扰。如果起飞场地存在磁干扰，可能导致局部飞机的位置漂移，一旦与周围飞机发生剐蹭，将造成不可挽回的后果。

解决以上问题及缺陷的难度为：

地球磁场的大小约为0.4-0.6高斯。对于干扰磁场强度远大于地磁场强度的干扰源，无人机通常可以通过算法检测出来。但是干扰磁场通常较为复杂，其磁场强度可能与地磁场强度相近，但是磁场方向与地磁场完全不同。具有单个地磁传感器的无人机无法检测出该类干扰。而且，由于集群无人机的体型通常较小，周围的磁场一般具有相似性，因此也无法通过多个地磁传感器的数据对比方式检测出该类磁场干扰。

但是，由于干扰磁场的复杂性，相距较远的两个位置的磁场要素通常不同，利用这一特点，可以对各类干扰磁场进行有效的检测。

解决以上问题及缺陷的意义为：