[发明专利]雷场探测无人机实时地形地貌跟随检测装置

说明书

本发明公开了一种雷场探测无人机实时地形地貌跟随检测装置，检测装置包括气压传感器、RTK移动站、超声波测距模块、毫米波雷达，用于由飞控MCU、姿态感知模块、地形地貌跟随模块、地空通信模块、动力子系统、机载雷场探测子系统、电源模块组成的雷场探测无人机。本发明的有益效果在于：采用多传感器协同监测的方案，充分发挥各传感器的优势性能，利用姿态感知模块的估计结果来实时修正气压传感器、RTK移动站、超声波测距模块、毫米波雷达的测量值以实现雷场探测过程中的实时地形地貌跟随，提高了监测量的精度和抗干扰能力，保证了数据的准确性；有效的解决了野外雷场因地形结构复杂、大量茂密植被覆盖引起的传感器稳定性差、易受干扰的问题。

技术领域

本发明涉及一种无人机飞行高度检测装置，尤其涉及一种应用于野外复杂地形环境下的雷场探测无人机实时地形地貌跟随检测装置。

背景技术

雷场是曾经主战场的前沿阵地，这里通常掩埋有大量的地雷、子弹、炮弹、手榴弹等爆炸物，严重影响了该地区经济发展以及人民的正常生活。雷场因其危险性而长期闲置，大多生长着茂密的植被且地形结构复杂，这给探排雷工作带来了很大的难度。随着探雷技术的不断进步以及无人机控制技术的飞速发展，以无人机为应用平台搭载探雷系统进行野外雷场探测的方式逐渐成为一种新的研究方向。在雷场探测飞行中，为实现雷场目标的可靠探测、准确识别和精确定位，探测无人机需与探测区域地形地貌保持恒定高度飞行；因此，以高度传感器为核心的地形地貌检测装置成为了影响探测无人机实时地形地貌跟随飞行精度和雷场探测质量的重要因素。

目前地形地貌检测主要采用激光雷达、超声波测距和视觉等传感器检测方案实现，但实际应用效果和环境兼容性较差；一方面，多数无人机仅搭载单一传感器进行地形地貌检测，存在单参数检测固有的不确定性，由于野外环境复杂多变，干扰因素众多，一旦传感器出现故障，飞行的安全性和稳定性便无法保证；另一方面，单一传感器检测方案会不同程度的受天气和环境因素影响，如激光雷达存在有对植被反射效果差，测量误差大的问题，视觉测量质量对环境光强度具有极大依赖性，常会出现测量精度低、质量差的问题从而影响飞行安全。

综上所述，为适应雷场复杂地形结构的探测飞行，避免雷场茂密植被对定高飞行的影响；如何设计信息多源、结构合理的基于多传感器的地形地貌高度检测装置以及能够满足无人机地形地貌跟随飞行实时性、精度、效率要求成为当前亟待解决的问题。一方面，检测装置要尽可能的满足高度传感器检测原理的多样性，同时能够提供地形地貌高度、海拔高度、速度、加速度等信息；另一方面，检测装置要具有优良的稳定性及抗干扰能力，确保检测数据的实时性和精度要求，以达成优势互补、协同监测的目的。因此设计一种稳定高效、满足实时性和精度要求的雷场探测无人机实时地形地貌跟随的检测装置是十分必要的。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明公布了一种雷场探测无人机实时地形地貌跟随检测装置。