[发明专利]一种直升机飞行障碍物报警系统及方法

权利要求书

1.一种直升机飞行障碍物报警方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预设的定位设备获取机体位置，根据机体位置实时计算运动参数，根据所述运动参数确定信号检测半径；所述机体位置为三维坐标，所述运动参数为三维向量；

定时以机体位置为中心，获取信号检测半径内的区域地图，根据所述区域地图确定障碍分布图；

根据预设的脉冲频率定时产生无向信号，基于所述障碍分布图确定所述无向信号的预测回波信号，并记录映射关系；

实时接收实际回波信号，匹配所述实际回波信号和所述预测回波信号，基于所述映射关系查询对应的无向信号的生成时刻；

根据所述生成时刻和实际回波信号的时间信息确定障碍物距离，根据所述障碍物距离判定区域地图的准确率；

根据所述障碍物距离判定区域地图的准确率生成报警信息。

2.根据权利要求1所述的直升机飞行障碍物报警方法，其特征在于，所述根据预设的定位设备获取机体位置，根据机体位置实时计算运动参数，根据所述运动参数确定信号检测半径的步骤包括：

根据预设的定位设备实时获取机体位置，根据机体位置的时间信息计算运动速度；

获取机体的制动参数，根据所述制动参数和运动速度计算半径下界；

根据所述半径下界和预设的扩容率确定信号检测半径；其中，所述扩容率为动态数值，由机体性能及环境特征确定。

3.根据权利要求2所述的直升机飞行障碍物报警方法，其特征在于，所述定时以机体位置为中心，获取信号检测半径内的区域地图，根据所述区域地图确定障碍分布图的步骤包括：

建立与导航系统的连接通道，定时获取区域地图；所述区域地图为球形区域，所述区域地图以机体位置为中心，以信号检测半径为半径；

获取区域地图的俯视面，在俯视面中根据预设的采集密度获取各点位的海拔高度；

根据所述海拔高度确定障碍分布图；所述障碍分布图为2.5D模型。

4.根据权利要求1所述的直升机飞行障碍物报警方法，其特征在于，所述根据预设的脉冲频率定时产生无向信号，基于所述障碍分布图确定所述无向信号的预测回波信号，并记录映射关系的步骤包括：

根据预设的脉冲频率定时产生无向信号；所述无向信号包括信号强度和信号类型；

以机体位置为中心，预设的角度频率发送无向信号，确定各个方向上的预测回波信号；所述预测回波信号包括时间戳；

统计所有方向上的预测回波信号，根据时间戳进行排序，得到含有时间段的幅值序列；其中幅值序列的计算过程引入预设的衰减因子；

建立时间段与无向信号的发送时间的映射关系。

5.根据权利要求1所述的直升机飞行障碍物报警方法，其特征在于，所述实时接收实际回波信号，匹配所述实际回波信号和所述预测回波信号，基于所述映射关系查询对应的无向信号的生成时刻的步骤包括：

实时接收实际回波信号，根据实际回波信号生成幅值序列；

根据实际回波信号的时间跨度对预测回波信号进行切分，确定待检回波信号；

基于希尔伯特变换分别提取实际回波信号的幅值序列和待检回波信号的幅值序列的包络序列；

比对两个包络，根据比对结果选取目标预测波段；

根据映射关系查询所述目标预测波段对应的无向信号的生成时刻。

6.根据权利要求5所述的直升机飞行障碍物报警方法，其特征在于，提取包络序列的步骤包括：

构建信号序列；

求解信号序列的模值和相角，得到包络序列；

信号序列的构建过程如下：

；

；

式中，为构建的信号序列，为由幅值序列确定的拟合信号，所述幅值序列包括实际回波信号的幅值序列和待检回波信号的幅值序列；为希尔伯特变换。