[发明专利]雷场探测飞行的实时地形地貌跟随方法

权利要求书

1.一种雷场探测飞行的实时地形地貌跟随方法，包括测量值初始融合、实时高度融合、飞行控制三个阶段，用于由飞控MCU、姿态感知模块、地形地貌跟随模块、地空通信模块、动力子系统、机载雷场探测子系统、电源模块组成的雷场探测无人机系统；其特征是：测量值初始融合阶段，将无人机各高度传感器以探测天线位置为传感参考平面对地的测量偏差h_εi置0，飞控MCU按l Hz采样频率采集加速度传感器、角速度传感器的检测值，按m Hz采样频率采集气压传感器、磁场传感器的检测值，按n Hz采样频率采集RTK移动站、超声波测距模块、毫米波雷达的检测值，并将采集数据缓存到各参量的k个缓冲区，当缓冲区数据个数为k时，评估对应参量的第k个采集数据的测量可信度并据其融合出测量值缓存到第k个缓冲区，接着按先进先出方式移出1个缓冲区数据且个数减1、融合次数加1，然后飞控MCU重复进行数据采集、测量可信度评估、测量值融合，直到融合次数为k后进入起飞待命状态；实时高度融合阶段是在雷场探测无人机收到起飞命令后进行的，首先按测量值初始融合阶段得到的测量值进行位置及姿态融合，然后结合位置及姿态融合结果、机载雷场探测子系统的探测天线离地初始高度h₀、前一周期的融合高度对各高度传感器测量值进行修正与高度对齐处理，最后根据各高度传感器的测量支持度融合得到雷场探测无人机实时跟随地形地貌的飞行高度；飞行控制阶段是根据实时高度融合阶段得到的飞行高度、位置及姿态进行判断，若存在高度偏差则进行高度控制运算、存在位置姿态偏差则进行位置姿态控制运算，若运算后的控制量较前一次输出的发生变化则执行控制输出，最后返回测量值初始融合阶段，如此重复运行，实现了雷场探测无人机系统在探测飞行过程中的实时地形地貌跟随。

2.根据权利要求1所述的雷场探测飞行的实时地形地貌跟随方法，其特征是： 所述的测量可信度评估方法是将传感器检测参量i缓冲区中的k个检测值分为前次检测样本和本次检测样本，计算前次检测样本的均值和本次检测样本的均值，则传感器检测参量i的测量可信度为

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3.根据权利要求1所述的雷场探测飞行的实时地形地貌跟随方法，其特征是： 所述的测量值融合方法是将传感器检测参量i的测量可信度值u_i作为测量值融合的权重系数，由检测样本中的x_i,k、x_i,k-1融合得到本次采样时刻传感器检测参量i的融合测量值，然后用取代检测样本中的x_i,k，并按先进先出方式移出检测样本中的x_i,1。