[发明专利]面向频谱测绘的无人机飞行路径自主规划装置及方法

权利要求书

1.一种面向频谱测绘的无人机飞行路径自主规划装置，其特征在于：包括地面平台单元(1-1)和无人机平台单元(1-2)；

所述地面平台单元(1-1)用于计算无人机路径，将其转换成控制指令发送到无人机平台单元(1-2)，并实时接收无人机平台单元(1-2)采集到的频谱数据，所述无人机平台单元(1-2)用于采集路径点处的频谱数据，并发送到地面平台单元(1-1)。

2.如权利要求1所述的面向频谱测绘的无人机飞行路径自主规划装置，其特征在于：所述地面平台单元(1-1)包括用户输入模块(1-3)、路径计算模块(1-5)、定位算法模块(1-4)、数据补全模块(1-7)、数据接收模块(1-8)以及控制指令模块(1-6)，所述用户输入模块(1-3)用于用户输入初始参数；所述路径计算模块(1-5)，用于基于用户输入模块(1-3)得到的用户的输入参数或者定位算法模块(1-4)得到的辐射源位置计算出无人机的路径；所述定位算法模块(1-4)，用于基于数据补全模块(1-7)得到的频谱数据计算出辐射源的位置；所述数据补全模块(1-7)，根据无人机平台单元(1-2)采集得到的频谱数据补全得出整个频谱地图的频谱数据；所述数据接收模块(1-8)，用于接收无人机平台单元(1-2)发送过来的频谱数据；所述控制指令模块(1-6)，用于基于路径计算模块(1-5)得出的路径信息转换成控制指令发送到无人机平台单元(1-2)。

3.如权利要求2所述的面向频谱测绘的无人机飞行路径自主规划装置，其特征在于：所述无人机平台单元(1-2)包括数据采集模块(1-10)、数据发送模块(1-11)、飞行控制模块(1-9)，所述数据采集模块(1-10)用于无人机飞行采集路径点上的频谱强度信息；所述数据发送模块(1-11)，用于将数据采集模块(1-10)采集到的频谱数据发送到地面平台单元(1-1)；所述飞行控制模块(1-9)，用于基于地面平台单元(1-1)的控制指令控制无人机的飞行。

4.一种面向频谱测绘的无人机飞行路径自主规划方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，用户输入初始参数至地面平台单元(1-1)的用户输入模块(1-3)中，初始参数具体包括待测区域长度L和宽度W，无人机飞行高度H，频谱地图x轴方向分辨率△l和y轴方向分辨率△w；

第二步，路径计算模块(1-5)根据用户输入的初始参数生成无人机的初始飞行路径，并将路径信息通过控制指令模块(1-6)转换成控制指令发送到无人机平台单元(1-2)的飞行控制模块(1-9)中；

第三步，无人机平台单元(1-2)的飞行控制模块(1-9)收到控制指令模块(1-6)发来的控制指令后，开始飞行并实时采集数据，通过数据采集模块(1-10)将采集的频谱数据P_i经由数据发送模块(1-11)发送到地面平台单元(1-1)数据接收模块(1-8)；

第四步，地面平台单元(1-1)的数据接收模块(1-8)接收无人机平台单元(1-2)的频谱数据，并传输到数据补全模块(1-7)，数据补全模块(1-7)将其补全后传输到定位算法模块(1-4)，定位算法模块(1-4)据此估计获得n个辐射源的位置，记为并将其传输至路径计算模块(1-5)；

第五步，路径计算模块(1-5)接收到来自定位算法模块(1-4)的辐射源位置信息后，根据初始平行路径的终点位置(x_e,y_e,z_e)及上述信息计算出无人机的路径信息，包括辐射源的访问顺序以及绕着辐射源周围飞行的路径信息。