[发明专利]用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法

说明书

本申请涉及一种用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法。所述方法根据轴系参数标校需要满足不同方位俯仰角度的跟踪要求，根据标校参数采用保持相对距离不变的绕圈升高和绕圈下降的方式设计航路，得到航点的相对位置关系，并通过航点的相对位置关系和测量船当前地理位置，计算地理坐标系下的航点位置坐标，再将计算得到的地理坐标系下的航点位置坐标转换成地面站航路文件，上传到无人机，完成航路规划。利用本发明给出的计算模型，可以通过编程的方式实现快速高精度的跟踪无人机轴系参数标校应用的航路设计，提高低成本无人机用于轴系参数标校的效率。

技术领域

本发明涉及航天测控技术领域，特别涉及一种用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法。

背景技术

为了实现海上高精度的角度测量，船载测控系统每次在进行海上测控之前需要通对设备进行标校。对于无线电设备，标校内容为相位标定和轴系参数的标定。其中，海上轴系参数的标定，目前主要有两种方法：一种是通过跟踪过境卫星的方式直接得到电轴修正参数；另一种方法是先以经纬仪为基准，通过同步测恒星法得到各测控天线标校电视光轴修正参数，然后再以光轴为基准，通过放球的方式进行光电偏差的标定，得到电轴的参数。第一种方法虽然可以直接得到电轴参数，但受过境星频点的限制，如果其频点与本次测控频点不一致，还需要通过放球的方式得到不同频点之间光电参数的差异进行等效计算。轴系参数标校涉及时间长，效率低。

随着近几年无人机技术的发展，其价格不断降低、应用领域不断拓展，同样也可以应用于海上标校。通过无人机携带信标进行海上标校，不仅可以利用无人机可回收的优势降低成本，还可以利用无人机地面站和飞机之间的通信链路进行信标频率的远程切换，实现一次飞行完成多个频点的设备标校，提高标校效率；并且无人机飞行平稳，跟踪信号稳定，标校随机误差小，并且可以通过无人机的位置信息计算无人机相对天线的引导角度和距离。

但是利用无人机进行轴系参数标校，需要覆盖不同象限方位和俯仰角度，每次标校，船舶的位置也不同，需要根据实时的船位进行航路设计，传统的航路规划方法很难满足海上轴系参数标校应用的要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种低成本、高效率的用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法。

一种用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法，所述方法包括：

获取测量船当前地理位置，设置标校距离、最低俯仰角、最高俯仰角、上升过程飞行圈数、下降过程飞行圈数、上升过程航点数以及下降过程航点数。

根据所述最低俯仰角、所述最高俯仰角、所述标校距离、所述上升过程飞行圈数、所述上升过程航点数、所述下降过程飞行圈数以及所述下降过程航点数，采用保持各航点与测量船的相对距离不变的绕圈升高和绕圈下降的方式设计航路，得到所有航点的相对位置关系。

根据所述测量船当前地理位置和所述相对位置关系，得到每个航点的地理坐标位置；

设置返航点地理坐标位置，并将所述返航点地理坐标位置和所有航点的地理坐标位置转换成地面站航路文件，将所述地面站航路文件导入到地面站，并通过地面站软件上传至无人机，完成无人机航路规划。

在其中一个实施例中，航点的相对位置关系包括：航点与测量船的相对距离、航点的方位角和俯仰角。

根据所述最低俯仰角、所述最高俯仰角、所述标校距离、所述上升过程飞行圈数、所述上升过程航点数、所述下降过程飞行圈数以及所述下降过程航点数，采用保持各航点与测量船的相对距离不变的绕圈升高和绕圈下降的方式设计航路，得到所有航点的相对位置关系，包括：

设置初始方位角，设置各航点与测量船的相对距离为标校距离。

当为上升过程时，根据初始方位角、所述最低俯仰角、所述最高俯仰角、所述上升过程飞行圈数以及所述上升过程航点数，得到上升航点的方位角和俯仰角；上升航点的方位角和俯仰角的计算表达式为：