一种无人预警机目标定位方法

1.本发明涉及无人机预警技术领域，具体涉及一种无人预警机目标定位方法。


背景技术：

2.当前预警机的主要用途之一是搜索并确定各类空中、海上以及路上各类目标的位置。尤其是对地面静止目标，预警机其借助飞行高度，自空中对目标进行搜索，极大扩大了对目标的搜索范围，但在其应用中，在某些场景下，仍需进一步进行扩大其搜索范围，且增加对搜索到目标定位的精度。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题提供一种利用无人预警机对地面静止或者低速目标进行精准定位的方法。
4.为了解决上述现有技术的不足，本发明采用的技术方案为：一种无人预警机目标定位方法，包括预设在无人预警机中的扫描装置，扫描装置以一定频率对监测区域进行扫描；
5.包括预设在无人预警机内部的定位模块，用于获取无人预警机自身的高度以及经纬度；
6.当无人预警机第一次扫描到目标的通信号后，记录该信号当前的rssi值p1,此时无人预警机与目前的距离为d1；
7.此后，无人预警机以一定方向和速度从当前位置移动，沿途经过m个测定点，分别为第二测定点、第三测定点
…
第m测定点，记录无人预警机在各个测定点接收到的通信信号rssi值，分别记做p1、p2、p3、、pm，m大于等于3；
8.设m个测定点到目标位置的距离为dm，；其中第m个测定点和第m-1个测定点之间的距离为dm-1，
9.则由上可以得到：
10.d1＝10^((abs(p1)-a)/(10*n))
11.d2＝10^((abs(p2)-a)/(10*n))
12.··········
13.dm＝10^((abs(pn)-a)/(10*n))
14.其中：a表示发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子
15.当无人预警机位于第m个测定点时，设目标偏离无人机预警机飞行方向的角度为βm；
16.根据余弦定理可得：
17.当m大于1时，可得出如下方程式：
18.cosβm＝(d
m2
d
m-12-d
m-12
)/2d
mdm-1
＝(d
m2
d
m2-d
m 12
)/2d
mdm
19.cosβ
m-1
＝(d
m-12
(dm d
m-1
)
2-d
m 12
)/2d
m-1
(dm d
m-1
)
20.＝(d
m-12
d
m-12-d
m2
)/2d
m-1dm-1
21.其中d1、d2
…
dm根据无人预警的飞行速度和时间可以计算出，为已知量，根据上述方程组可求得参数a以及n的值，继而求得角度βm以及dm的值，确定目标位于相对于第m个测定点的角度以及距离位置。
22.进一步的，d1，d2…dm
的值均相等。
23.进一步的，m的最小值大于4，记录每三个连续测定点对应的参数a以及n的值，并计算参数a以及n的方差，当参数a以及n的方差均小于阀值时，无人预警机停止飞行测定，并取此时参数a以及参数n的平均值计算目标的与无人预警机的距离。
24.从上述技术方案可以看出本发明具有以下优点：通过无人机检测rssi值可以快速对低速目标进行测距定位，配合无人预警的灵活性，可以实现多组数据探测，可以排减少干扰信号对数据产生的影响。
附图说明
25.图1为本发明的定位原理图。
具体实施方式
26.以下结合附图1对本发明的具体实施方式做具体说明。
27.本发明的一种无人预警机目标定位方法包括预设在无人预警机中的扫描装置，扫描装置以一定频率对监测区域进行扫描；包括预设在无人预警机内部的定位模块，用于获取无人预警机自身的高度以及经纬度。
28.当无人预警机第一次扫描到目标的通信号后，记录该信号当前的rssi值p1,此时无人预警机与目前的距离为d1，d1＝10^((abs(p1)-a)/(10*n))，其中a表示发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子。
29.此后，无人预警机以一定方向和速度从当前位置移动，沿途经过m个测定点，分别为第二测定点、第三测定点
…
第m测定点，记录无人预警机在各个测定点接收到的通信信号rssi值，分别记做p2、p3、、pm，m大于等于3；设第m个测定点到目标位置的距离为dm，；其中第m个测定点和第m-1个测定点之间的距离为dm-1。为了便于计算，d1、d2、、、、dm的取值均相等。
30.则由上可以得到：
31.d1＝10^((abs(p1)-a)/(10*n))
32.d2＝10^((abs(p2)-a)/(10*n))
33.··········
34.dm＝10^((abs(pn)-a)/(10*n))
35.其中：a表示发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子
36.当无人预警机位于第m个测定点时，设目标偏离无人机预警机飞行方向的角度为βm；
37.根据余弦定理可得：
38.当m大于1时，可得出如下方程式：
39.cosβm＝(d
m2
d
m-12-d
m-12
)/2d
mdm-1
＝(d
m2
d
m2-d
m 12
)/2d
mdm
40.cosβ
m-1
＝(d
m-12
(dm d
m-1
)
2-d
m 12
)/2d
m-1
(dm d
m-1
)
41.＝(d
m-12
d
m-12-d
m2
)/2d
m-1dm-1
42.其中d1、d2
…
dm根据无人预警的飞行速度和时间可以计算出，为已知量，根据上述方程组可求得参数a以及n的值，继而求得角度βm以及dm的值，确定目标位于相对于第m个测定点的角度以及距离位置。
43.此外，为了减少计算量，且获得较为准确的a值以及n参数。记录每三个连续测定点对应的参数a以及n的值，并计算参数a以及n的方差，当参数a以及n的方差均小于阀值时，无人预警机停止飞行测定，并取此时参数a以及参数n的平均值计算目标的与无人预警机的距离。


技术特征：
1.一种无人预警机目标定位方法,其特征在于：包括预设在无人预警机中的扫描装置，扫描装置以一定频率对监测区域进行扫描；包括预设在无人预警机内部的定位模块，用于获取无人预警机自身的高度以及经纬度；当无人预警机第一次扫描到目标的通信号后，记录该信号当前的rssi值p1,此时无人预警机与目前的距离为d1；此后，无人预警机以一定方向和速度从当前位置移动，沿途经过m个测定点，分别为第二测定点、第三测定点
…
第m测定点，记录无人预警机在各个测定点接收到的通信信号rssi值，分别记做p1、p2、p3、、pm，m大于等于3；设m个测定点到目标位置的距离为dm，；其中第m个测定点和第m-1个测定点之间的距离为dm-1，则由上可以得到：d1＝10^((abs(p1)-a)/(10*n))d2＝10^((abs(p2)-a)/(10*n))
··········
dm＝10^((abs(pn)-a)/(10*n))其中：a表示发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子当无人预警机位于第m个测定点时，设目标偏离无人机预警机飞行方向的角度为β
m
；根据余弦定理可得：当m大于1时，可得出如下方程式：cosβ
m
＝(d
m2
d
m-12-d
m-12
)/2d
m
d
m-1
＝(d
m2
d
m2-d
m 12
)/2d
m
d
m
cosβ
m-1
＝(d
m-12
(d
m
d
m-1
)
2-d
m 12
)/2d
m-1
(d
m
d
m-1
)＝(d
m-12
d
m-12-d
m2
)/2d
m-1
d
m-1
其中d1、d2
…
dm根据无人预警的飞行速度和时间可以计算出，为已知量，根据上述方程组可求得参数a以及n的值，继而求得角度β
m
以及d
m
的值，确定目标位于相对于第m个测定点的角度以及距离位置。2.根据权利要求1所述的无人预警机目标定位方法，其特征在于：d1、d2、、、、d
m
的值均相等。3.根据权利要求1所述的无人预警机目标定位方法，其特征在于：m的最小值大于4，记录每三个连续测定点对应的参数a以及n的值，并计算参数a以及n的方差，当参数a以及n的方差均小于阀值时，无人预警机停止飞行测定，并取此时参数a以及参数n的平均值计算目标的与无人预警机的距离。

技术总结
本发明公开了一种无人预警机目标定位方法，包括预设在无人预警机中的扫描装置，扫描装置以一定频率对监测区域进行扫描；包括预设在无人预警机内部的定位模块，用于获取无人预警机自身的高度以及经纬度通过无人机检多点测量入侵单位的RSSI值，可以快速对低速目标进行测距定位，配合无人预警的灵活性，可以实现多组数据探测，可以排减少干扰信号对数据产生的影响。的影响。的影响。


技术研发人员：孙合敏 李浩 祁炜
受保护的技术使用者：中国人民解放军空军预警学院
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2022/6/24