[发明专利]无线电高度表数据融合测高系统以及测高方法

摘要

本发明提供一种无线电高度表数据融合测高系统以及测高方法，无线电高度表数据融合测高系统包括处理器、无线电高度测量单元、陀螺仪、加速度计以及气压计；所述处理器分别与所述无线电高度测量单元、所述陀螺仪、所述加速度计以及所述气压计连接。优点为通过对基础的飞行器无线高度值、飞行器倾斜角度值、飞行器加速度值以及飞行器气压高度值进行数据融合，保证在地面情况复杂时向飞行器提供合理的对地绝对高度值，并在大机动飞行时提供准确的对地绝对高度值，提高了飞行器的飞行安全性。

主权项

一种基于无线电高度表数据融合测高系统的无线电高度表数据融合测高方法，其特征在于，无线电高度表数据融合测高系统包括：处理器、无线电高度测量单元、陀螺仪、加速度计以及气压计；所述处理器分别与所述无线电高度测量单元、所述陀螺仪、所述加速度计以及所述气压计连接；无线电高度表数据融合测高方法包括以下步骤：步骤1，在飞行器飞行过程中，无线电高度测量单元按一定的采样频率实时测量得到飞行器无线高度值，并将测量得到的所述飞行器无线高度值实时上传给所述处理器；同时，所述陀螺仪实时测量得到飞行器倾斜角度值，并将测量得到的所述飞行器倾斜角度值实时上传给所述处理器；同时，所述加速度计实时测量得到飞行器加速度值，并将测量得到的所述飞行器加速度值实时上传给所述处理器；同时，所述气压计实时测量得到飞行器所在环境的气压值，并将所述气压值换算为飞行器气压高度值，然后将所述飞行器气压高度值实时上传给所述处理器；步骤2，所述处理器实时不断接收所述飞行器无线高度值、所述飞行器倾斜角度值、所述飞行器加速度值以及所述飞行器气压高度值；所述处理器并行运行第1线程、第2线程和第3线程；其中，第1线程的运行过程为步骤2.1；第2线程的运行过程为步骤2.2；第3线程的运行过程为步骤2.3；步骤2.1，第1线程的运行过程，包括：步骤2.1.1：所述第1线程实时接收所述飞行器加速度值以及所述飞行器气压高度值；所述第1线程采用实时接收到的每个飞行器加速度值对实时接收到的每个飞行器气压高度值进行修订，得到每个时刻的飞行器有效气压高度值；然后，绘制得到以时间为横坐标、以飞行器有效气压高度值为纵坐标的气压高度辅助曲线；并实时计算得到当前时刻的气压高度辅助曲线斜率K1；并实时将气压高度辅助曲线斜率K1上传给第2线程；步骤2.2，第2线程的运行过程，包括：步骤2.2.1，第2线程实时不断接收所述飞行器无线高度值，并实时判断所述飞行器无线高度值是否超过第1设定极大值，如果未超过，则将该飞行器无线高度值实时传输给第3线程；如果超过，则执行步骤2.2.2；步骤2.2.2，所述第2线程以时间为横坐标、以飞行器无线高度值为纵坐标，绘制得到无线高度曲线，并实时计算得到当前时刻的无线高度曲线斜率K2；所述第2线程实时判断无线高度曲线斜率K2与气压高度辅助曲线斜率K1的偏离度是否超过预设值，如果未超过，则将该飞行器无线高度值实时传输给第3线程；如果超过，则剔除该飞行器无线高度值；步骤2.3，第3线程的运行过程，包括：步骤2.3.1，所述第3线程实时接收所述飞行器倾斜角度值，并判断所述飞行器倾斜角度值是否超过第2设定极大值，只要未超过，即执行步骤2.3.2；一旦超过，立即终止执行步骤2.3.2，跳转执行步骤2.3.3；步骤2.3.2，所述第3线程按第1自校准周期进行自校准，设第1自校准周期的时间长度为T1，则：在当前第1自校准周期内，初始时，缓存为空，然后，所述第3线程不断将接收到的来自于第2线程的飞行器无线高度值存储到缓存中，并且，每当将一个飞行器无线高度值存储到缓存时，对缓存中所存储的各个飞行器无线高度值进行滤波处理，得到当前时刻的飞行器无线高度有效值，并输出所述飞行器无线高度有效值；当达到本次的第1自校准周期时，所述第3线程清空所述缓存中存储的各个飞行器无线高度值，然后进入下一个第1自校准周期；步骤2.3.3，包括：步骤2.3.3.1，假设在时刻t1，所述第3线程接收到某个超过第2设定极大值的飞行器倾斜角度值，则从时刻t1开始，所述第3线程一方面实时判断所接收到的最新的飞行器倾斜角度值是否已低于第2设定极大值，如果未低于，则执行步骤2.3.3.2；如果低于，则立即返回执行步骤2.3.2；步骤2.3.3.2，所述第3线程按第2自校准周期进行自校准，设第2自校准周期的时间长度为T2；则：所述第3线程将从时刻t1到时刻t1+T2接收到的来自于第2线程的每个飞行器无线高度值均存储到缓存中，并且，每当将一个飞行器无线高度值存储到缓存时，对缓存中所存储的所有飞行器无线高度值进行滤波处理，得到当前时刻的飞行器无线高度有效值，并输出所述飞行器无线高度有效值。