[发明专利]一种UAV高度定位系统及计算机存储介质

说明书

本发明提供了一种基于无线传感网络的UAV高度定位系统，包括信号强度捕获模块、信号广度捕获模块、UAV交互模块、计算处理模块和高度控制模块，所述信号强度捕获模块用于获取地面能够识别UAV提供信号的强度，所述信号广度捕获模块用于获取UAV提供的信号覆盖的范围，所述计算处理模块用于根据捕获的强度信息和范围信息计算出UAV的合适高度，所述高度控制模块基于计算结果调整UAV至对应高度，UAV将调整信息通过所述UAV交互模块发送至邻近的其余UAV，邻近的UAV根据获取的信息进行高度调整；本系统通过计算出适宜的高度来平衡信号强度与信号范围之间的矛盾，同时通过UAV交互模块构建的无线传感网络形成一个UAV协作团体来应对变化的地面通讯需求。

技术领域

本发明涉及UAV控制技术领域，尤其涉及一种基于无线传感网络的UAV高度定位系统。

背景技术

UAV通信系统具有成本较低的优势和快速部署的能力，使得其特别适合于应急通信场景或者持续时间有限的通信场景，如自然灾害造成的通信基础设施破坏时的通信恢复、体育比赛场馆等热点区域的地面蜂窝基站超负荷时的数据卸载、大规模物联网设备的周期性数据散播/收集等，而UAV的高度选择能都对整个UAV系统的运作效率起到不小的影响。

现在已经开发出了很多UAV控制系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的控制系统有如公开号为KR101418480B1，KR1020170109432A和KR1020170089609A所公开的系统，包括传感监测系统、移动平台系统、一体化Wi-Fi网络通信系统以及调度管制平台；传感器监测系统是指在传感器网络中，任意散落在被监测区内的传感节点实时监测目标区域内的特定变量对象；移动平台系统是挂载Wi-Fi通信模块的UAV，采用旋翼垂直起降平台，实现UAV飞行速度和轨迹的可控性；一体化Wi-Fi网络通信系统指以Wi-Fi通信方式为主，参照蜂窝移动通信网络的结构；所述的调度管制平台是一套用于无人机飞行路径管制、无线网路拓扑控制信息及环境变量信息采集的软件平台。但该系统没有对UAV所处的高度进行优化选择，其所形成的通讯网络的信号强度和覆盖范围没有处于良好的平衡状态，且UAV之间缺少协作。

发明内容

本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种基于无线传感网络的UAV高度定位系统，

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种基于无线传感网络的UAV高度定位系统，包括信号强度捕获模块、信号广度捕获模块、UAV交互模块、计算处理模块和高度控制模块，所述信号强度捕获模块用于获取地面识别到的信号强度，所述信号广度捕获模块用于获取信号覆盖范围，所述计算处理模块用于根据捕获的强度信息和范围信息计算出UAV的合适高度，所述高度控制模块基于计算结果调整UAV至对应高度，所述UAV交互模块构建成无线传感网络用于UAV之间的信息交互以达成协作应对变化的地面通讯需求；

进一步的，所述信号强度捕获模块获取综合信号强度I₀，所述信号广度捕获模块获取信号覆盖范围面积S，所述计算处理模块计算出UAV高度适宜指数P：

所述高度控制模块调整UAV的高度使其高度适宜指数最大；

进一步的，所述信号强度捕获模块发送查询信号，地面上的无线设备接收查询信号后返回强度信息I_i，返回信息所用的时间为t_i，所述信号强度捕获模块根据每个强度信息计算出综合信号强度I₀：

其中，n为信号网络覆盖范围内无线设备的数量；