[发明专利]一种火箭残骸搜寻定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种火箭残骸搜寻定位系统及方法。该系统包括通导探一体化无人机平台和传感定位平台，传感定位平台包括次声传感器模块和Lora终端模块，通导探一体化无人机平台包括Lora网关模块、次声定位解析模块、导航控制模块和光学探测模块。次声传感器模块与Lora终端模块连接，获取火箭残骸坠落时的次声信号并传输给Lora终端模块。Lora终端模块将次声信号发送给Lora网关模块。次声定位解析模块与Lora网关模块和导航控制模块相连，根据次声信号解析火箭残骸落点粗略位置坐标并发送给导航控制模块。导航控制模块控制通导探一体化无人机平台飞向火箭残骸落点粗略位置坐标。光学探测模块实现火箭残骸的识别并获取精确位置坐标。本发明环境适应性高、搜寻效率高。

技术领域

本发明属于火箭搜寻定位技术领域，具体涉及一种火箭残骸搜寻定位系统及利用该火箭残骸搜寻定位系统实施的火箭残骸搜寻定位方法。

背景技术

人类探索太空的活动日益频繁，火箭发射活动随之不断增加。一次火箭发射活动包括点火、助推器飞行、残骸载入等等。其中，对火箭坠落残骸的搜索回收工作是火箭发射过程的重要组成部分。事实上，火箭残骸回收对于分析火箭的技术性能、运行状态有着至关重要的意义与作用。只有顺利实施火箭残骸回收，找回全部关键部件进行分析、处理，才可以称得上完整意义上的完成火箭发射任务。

火箭发射后，虽然消耗了大部分推进剂燃料，但残骸中多会残留少量的推进剂。同时坠落的火箭残骸重达数吨，从高空坠落至地面具有较大的危险性。因此为了确保安全，火箭发射前都尽可能将火箭残骸预算的坠落范围，选择在戈壁、荒漠、山地等人口稀少的边远地区，通过火箭残骸落点预报，精度通常都在上千平方公里级别，特别是落点多在戈壁、沙漠、山区等复杂地形，缺少通信基础设施依托，这给火箭残骸的搜寻定位带来较大困难，导致搜寻效率不高。

为解决上述问题，专利申请号为202011567907.8的中国发明专利申请提出了一种基于深度学习的无人机载火箭残骸搜寻装置，通过地面站实时监控无人机，工作人员可在地面站上看到识别后的视频图像、火箭残骸的具体位置、无人机的飞行状态，有助于提高搜寻效率。但这种装置的搜索速度对火箭残骸落点预报精度要求较高，现实中落点预报精度很难满足要求。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，在本发明的一个方面，提供了一种火箭残骸搜寻定位系统，包括通导探一体化无人机平台和多个传感定位平台，其中：

所述传感定位平台布置在火箭残骸预定回收区域的边缘，包括次声传感器模块和Lora终端模块；

所述通导探一体化无人机平台布置在火箭残骸预定回收区域的中心坐标上空，包括Lora网关模块、次声定位解析模块、导航控制模块和光学探测模块；

所述次声传感器模块与所述Lora终端模块连接，用于获取火箭残骸坠落时的次声信号并传输给所述Lora终端模块；

所述Lora终端模块连接于所述Lora网关模块，用于接收所述次声传感器模块获得的火箭残骸坠落时的次声信号方位角并发送给所述Lora网关模块；

所述次声定位解析模块与所述Lora网关模块和所述导航控制模块相连，用于根据接收自所述Lora网关模块的火箭残骸坠落时的次声信号方位角解析火箭残骸落点粗略位置坐标，并发送给所述导航控制模块；

所述导航控制模块用于控制所述通导探一体化无人机平台飞向所述火箭残骸落点粗略位置坐标；

所述光学探测模块用于实现火箭残骸的识别并获取精确位置坐标。

进一步地，在上述火箭残骸搜寻定位系统中，所述传感定位平台共布设2组，每一组2台，总计布设传感定位平台4台，且两组传感定位平台的布设基线之间相互垂直。