[发明专利]一种基于网格的社区低空飞行器快速锁定方法

说明书

本发明公开了一种基于网格的社区低空飞行器快速锁定方法，本发明的主要技术路线是通过网格技术对以车载雷达站为基点的空间进行三维网格划分，然后利用车载雷达对低空飞行器进行扫描，确定空中飞行器的经纬度、高度、速度、大小等信息。最后，把此信息进行处理后，发送给车载摄像头，摄像头通过接收到的信息对空中飞行器进行锁定，并实现实时跟踪。本发明的核心算法包括：三维网格空间划分算法、飞行器三维信息与网格空间坐标信息的转换算法、摄像头的控制算法。本发明的优点是：能够针对社区小范围内的空域进行三维空间网格区域划分，实现了对雷达捕捉到的三维信息的网格空间坐标转换，实现了对此空中目标的快速、有效锁定和跟踪，填补了社区范围内低空飞行器快速锁定的技术空白。

技术领域

本发明涉及一种基于网格的社区低空飞行器快速锁定方法。属于航空航天技术领域。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，低空飞行器的数量和种类不断增多。如无人机、私人小型飞机等。低空飞行器的发展与使用，一方面革新了相关行业的工作模式。如利用无人机发快递，因空域中不存在“堵车”，从而提高了快递的发送效率。还如，利用私人小型飞机代替婚车，给人以较为前卫和惊喜的感觉。但另一方面，低空飞行器的应用也带来了很多社会问题。如目前很多民用无人机的遥控范围有限，当无人机超越遥控范围时，就会发生失控现象。无人机就会游离于空域中，直至电量耗尽而坠落。还如，我国2015年中国民航局将无人机驾驶人员的资质管理权授予了中国航空器拥有者及驾驶员协会（中国AOPA），要求7公斤及以上的无人机驾驶需要考取执照（民用无人驾驶航空器系统驾驶员合格证），但从目前来看，无照飞行的人员较多，这就造成了一定的安全隐患。

鉴于上述问题，实现对低空飞行器，特别是对社区飞行器进行管理和控制成为研究课题。而此课题的关键技术就是对低空飞行器，特别是对社区范围内的低空飞行器进行快速锁定和跟踪。目前，对于低空飞行器的扫描技术较多。如申请号为201610395176的发明专利提出了一种飞行监视服务的方法及系统。此技术应用飞机自带的黑盒子向基地提供信息数据，可以看出，此方法不适用于对不明飞行器的锁定与跟踪。还如申请号为2015101900420的发明专利提出了一种低空预警探测机动车系统。此系统搭载了雷达和摄像跟踪系统，具有低空飞行器的扫描与跟踪功能。但此系统的飞行器捕捉与锁定需要人为干预。另外，需要强调的是，此类系统通过直接把雷达获取的空域目标三维信息实时传送给光电摄像头，因雷达扫描生成数据，及数据传送给光电摄像头，摄像头再进行基于机械云台的实时调整过程中的时延不容忽视，还有机械云台的调整到位也需要有一定的时间。故容易造成目标跟踪不稳定的情况。故此类系统还存在很大的智能化提升空间，来解决目标的稳定跟踪和快速捕捉问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种基于网格的社区低空飞行器快速锁定方法。解决了社区小范围内的低空飞行器的快速锁定与跟踪问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于网格的社区低空飞行器快速锁定方法的主要思想是：通过对社区以车载站为原点的小范围空域进行网格划分，划分出一系列网格空间。通过雷达扫描获取低空飞行器的三维数据，进而进行三维数据向网格空间的映射。然后，把信息传送给云台摄像头。云台摄像头指向所确定的网格区域，对飞行器进行视频采集。服务器实时接收雷达获取的低空飞行器数据，并不断实现三维数据向网格空间的映射。假如飞行器映射的网格空间发生了变化，则向摄像头传输新的网格信息，云台摄像头再进行调整，指向新的网格区域。此思想的优越性就在于，通过判断飞行器所在的网格空间是否发生改变而确定是否调整摄像头的视频采集方位，而不是根据飞机的动态实时进行摄像头的调整。此方法可有效解决信息的传输延时与摄像头机械调整的不同步等问题，实现了对飞行器的高效、稳定锁定。

一种基于网格的社区低空飞行器快速锁定方法，包括如下步骤：

S101、搭建实现此发明方法的硬件系统