基于无人机监测数据测量电磁环境的方法及系统与流程

本发明涉及环境监测相关制品领域，具体为基于无人机监测数据测量电磁环境的方法及系统。

背景技术：

1、电磁环境监测是空域、区域电磁资源管控、电磁异常溯源、电磁环境合规评估的核心基础技术，广泛应用于城市空域管理、工业电磁管控、安防监测等多个领域。目前主流的电磁环境监测技术多采用固定点位监测或单次无人机瞬时监测的方式，存在诸多固有技术缺陷，严重制约电磁环境监测的精度与科学性。

2、现有技术未建立多时段、多批次监测数据累积与融合体系，仅依靠单次瞬时监测数据完成电磁环境评估，无法获取电磁环境的长期波动规律、稳态基准及异常频发特征，极易出现常态异常漏判、偶然干扰误判的问题，导致评估结果代表性差、可靠性低，无法实现科学化常态化评估。同时，现有监测技术均为单点、小范围碎片化监测模式，监测覆盖范围有限，无法完成大面积区域的全域电磁测量，难以满足规模化区域电磁环境整体研判的需求。

3、除此之外，传统监测方式未考虑地形建筑遮挡、气象环境变化、监测设备工况异常等干扰因素，监测误差来源多且无法有效校正，测量精度偏低，适配场景有限，无法实现多场景、高精度、常态化的区域电磁环境监测工作。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于无人机监测数据测量电磁环境的方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于无人机监测数据测量电磁环境的方法，包括以下步骤：

3、s1、多站点无人机监测组网与常态化数据采集：在目标监测区域布设多组无人机监测基站，构建分布式协同监测网络，通过各无人机监测基站持续采集区域无线电信号数据，同步记录无人机飞行位置、航迹、姿态的飞行数据，构建广覆盖、全时序的核心监测数据集；

4、s2、多维度辅助修正数据同步获取：实时接入目标区域的城市地图空间数据、地标建筑信息、时序气象数据、各无人机监测设备运行状态参数，形成多维度辅助数据集；

5、s3、多源数据标准化预处理：对所述核心监测数据集和多维度辅助数据集进行统一清洗、去噪、时序对齐与格式归一化处理，剔除异常干扰数据，消除多设备、多时段的数据偏差，得到标准化监测数据集；

6、s4、横纵向双向比对分析：对标准化监测数据集进行横向同时段多站点交叉比对，完成区域电磁数据补盲与全域覆盖分析；进行纵向单站点长时序时序比对，挖掘区域电磁环境稳态基准与动态波动规律；

7、s5、多维度融合误差校正：基于城市地图与地标建筑数据校正地形、建筑遮挡引发的电磁传播误差；基于气象数据补偿环境变化导致的信号衰减偏差；基于无人机设备运行状态参数校正硬件工况异常、机载自干扰引发的测量误差；

8、s6、电磁环境态势结果输出：基于校正后的高精度数据完成目标区域电磁环境全域建模与态势评估，输出区域电磁分布状态、长期变化规律及异常识别结果，完成电磁环境精准测量研判。

9、作为本发明优选的，步骤s1中，所述分布式协同监测网络为多站点分布式布设结构，各无人机监测基站独立采集数据且数据互联互通，实现目标区域无死角全域数据采集。

10、作为本发明优选的，步骤s3中，所述数据清洗包括剔除超阈值异常数据、重复冗余数据；所述去噪包括滤除环境随机干扰噪声与设备固有噪声；所述时序对齐为统一所有监测数据与辅助数据的时间戳，保证多源数据时间维度匹配。

11、作为本发明优选的，步骤s4中，所述横向交叉比对用于弥补单站点监测盲区，实现大面积区域电磁数据全覆盖；所述纵向时序比对基于长期累积监测数据，区分电磁环境正常波动与突发异常干扰。

12、作为本发明优选的，步骤s5中，多维度误差校正同步覆盖空间遮挡、环境气象、设备硬件三类核心误差来源，实现全方位、高精度数据优化。

13、一种基于无人机监测数据测量电磁环境的系统，包括数据采集模块、辅助数据接入模块、数据预处理模块、双向比对分析模块、误差校正模块、结果输出模块；

14、所述数据采集模块，用于布设多站点无人机监测组网，常态化采集区域无线电信号数据与无人机飞行数据，构建核心监测数据集；

15、所述辅助数据接入模块，用于同步接入城市地图、地标建筑、气象时序、设备运行状态的多维度辅助修正数据；

16、所述数据预处理模块，用于完成多源数据的清洗、去噪、时序对齐与格式归一化处理，输出标准化数据集；

17、所述双向比对分析模块，用于执行横向多站点同时段交叉比对与纵向单站点长时序比对，解析电磁环境全域分布特征与动态波动规律；

18、所述误差校正模块，用于基于多维度辅助数据校正各类监测误差，优化监测数据精度；

19、所述结果输出模块，用于完成区域电磁环境全域建模与态势评估，输出电磁环境分布、变化规律及异常识别结果。

20、作为本发明优选的，所述数据采集模块包含多组分布式无人机监测基站，各基站具备独立数据采集、存储与传输功能，组网形成全域协同监测体系。

21、作为本发明优选的，所述系统构建全闭环自动化监测流程，无需人工频繁干预，可实现电磁环境常态化、长效化监测研判。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、该基于无人机监测数据测量电磁环境的方法及系统，可实现平方公里级大面积区域电磁环境全域监测，监测覆盖范围较传统单点监测提升；依托长时序数据累积分析，电磁异常识别准确率更高，彻底杜绝瞬时监测的误判、漏判问题；通过多维度误差校正机制，电磁信号监测精度提升30%以上，可适配城市、工业园区、空旷空域、复杂建筑区域等多类场景，全流程自动化运行，无需人工干预，可长期稳定开展常态化电磁环境监测工作。

1.基于无人机监测数据测量电磁环境的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无人机监测数据测量电磁环境的方法，其特征在于，步骤s1中，所述分布式协同监测网络为多站点分布式布设结构，各无人机监测基站独立采集数据且数据互联互通，实现目标区域无死角全域数据采集。

3.根据权利要求1所述的基于无人机监测数据测量电磁环境的方法，其特征在于，步骤s3中，所述数据清洗包括剔除超阈值异常数据、重复冗余数据；所述去噪包括滤除环境随机干扰噪声与设备固有噪声；所述时序对齐为统一所有监测数据与辅助数据的时间戳，保证多源数据时间维度匹配。

4.根据权利要求1所述的基于无人机监测数据测量电磁环境的方法，其特征在于，步骤s4中，所述横向交叉比对用于弥补单站点监测盲区，实现大面积区域电磁数据全覆盖；所述纵向时序比对基于长期累积监测数据，区分电磁环境正常波动与突发异常干扰。

5.根据权利要求1所述的基于无人机监测数据测量电磁环境的方法，其特征在于，步骤s5中，多维度误差校正同步覆盖空间遮挡、环境气象、设备硬件三类核心误差来源，实现全方位、高精度数据优化。

6.一种基于无人机监测数据测量电磁环境的系统，其特征在于，用于实现权利要求1-5任一项所述的测量方法，包括数据采集模块、辅助数据接入模块、数据预处理模块、双向比对分析模块、误差校正模块、结果输出模块；

7.根据权利要求6所述的基于无人机监测数据测量电磁环境的系统，其特征在于，所述数据采集模块包含多组分布式无人机监测基站，各基站具备独立数据采集、存储与传输功能，组网形成全域协同监测体系。

8.根据权利要求6所述的基于无人机监测数据测量电磁环境的系统，其特征在于，所述系统构建全闭环自动化监测流程，无需人工频繁干预，可实现电磁环境常态化、长效化监测研判。