[发明专利]基于毫米波雷达的车载旋翼无人机回收引导系统及方法

摘要

基于毫米波雷达的车载旋翼无人机回收引导系统及方法，包括车载GPS系统、车载毫米波雷达系统、车载旋翼无人机回收系统、供电系统和中央控制器，由车载GPS系统实时获取车辆所在位置，由中央控制器向旋翼无人机飞控系统发送返航指令；实时比对旋翼无人机与车辆间的距离是否达到降落阈值由车载毫米波雷达系统向旋翼无人机发送电磁波信号，并接收旋翼无人机反射回来的回波信号，解算旋翼无人机与车辆间的距离、相对于车辆的速度及俯仰角信息实时比对旋翼无人机与车辆间的距离是否达到回收距离阈值启动车载无人机回收系统，完成旋翼无人机的回收。本发明可以有效提高旋翼无人机作战环境的普适性，实现旋翼无人机的自主降落、全天候动态回收。

主权项

1.基于毫米波雷达的车载旋翼无人机回收引导系统，其特征在于，包括：车载GPS系统(5)、车载毫米波雷达系统(6)、车载旋翼无人机回收系统(7)、供电系统(8)和中央控制器(9)，所述车载GPS系统(5)用于获取车辆(4)的实时位置信息，并将该实时位置信息传送至旋翼无人机(1)；所述车载毫米波雷达系统(6)包括FM信号调制器(12)、压控振荡器(13)、定向耦合器(14)、环形器(15)、混频器(16)、收发天线(17)、低通滤波器(18)和信号处理器(19)，FM信号调制器(12)的输入端与中央控制器(9)的高低电平控制端连接，FM信号调制器(12)的输出端与压控振荡器(13)的输入端连接，FM信号调制器(12)用于以FMCW调频连续波方式产生所需要的调制信号；压控振荡器用于产生GHz级别、连续周期等幅信号，压控振荡器(13)的输出端与定向耦合器(14)的输入端连接，定向耦合器(14)的输出端分别与环形器(15)的输入端、混频器(16)的输入端连接，定向耦合器(14)用于将一部分连续周期等幅信号输送至混频器(16)作为本振信号，另一部分连续周期等幅信号输送至环形器(15)由收发天线(17)以电磁波形式向空中发射；环形器(15)的收发复用端与收发天线(17)连接，环形器(15)的输出端与混频器(16)的输入端连接，环形器(15)用于对旋翼无人机(1)反射回来的回波信号进行放大，以满足发射信号所需功率值，并将放大后的回波信号发送给混频器(16)；混频器(16)用于对放大后的回波信号与本振信号进行混频处理，得到差频信号；低通滤波器(18)的输入端与混频器(16)的输出端连接，低通滤波器(18)的输出端与信号处理器(19)的输入端连接，低通滤波器(18)用于滤除差频信号中的噪声信号；信号处理器(19)的输出端与中央控制器(9)上的AD采样端口(20)的输入端连接，信号处理器(19)用于放大滤波后的差频信号，从而使得滤波后的差频信号强度达到中央控制器(9)采集信号的强度要求；所述供电系统(8)分别与车载GPS系统(5)、车载毫米波雷达系统(6)、车载旋翼无人机回收系统(7)、供电系统(8)和中央控制器(9)的电压输入端连接，用于提供车载GPS系统(5)、车载毫米波雷达系统(6)、车载旋翼无人机回收系统(7)、供电系统(8)和中央控制器(9)相应的额定工作电压；所述中央控制器(9)用于采集滤波放大后的差频信号，并向所述车载GPS系统(5)、车载毫米波雷达系统(6)、车载旋翼无人机回收系统(7)及旋翼无人机(1)发送控制指令，用于完成旋翼无人机(1)的返航、降落及回收。