[发明专利]一种无人机协同监测与跟踪方法

权利要求书

1.一种无人机协同监测与跟踪方法，其特征在于，该方法基于集中式无线接入网C-RAN，包括：

A、将监测目标空间划分为若干立体空间，并对所划分的立体空间进行编号；

B、由射频拉远单元RRU探测出无人机飞行时所处的立体空间，再使用立体空间编号对无人机进行跟踪；

所述B包括：

B11、无人机起飞后广播确认信号，如果无人机未检测到RRU发回的回应信号，则无人机返回起飞点，如果无人机接收到RRU的回应信号，则与发回了回应信号的RRU开启定时同步；

B12、参与协同监测的各RRU之间进行立体空间编号的同步，然后测算无人机的位置，并使用立体空间编号对无人机的位置进行标定；

B13、以当前无人机所处立体空间为中心，控制中心在与之相邻的立体空间所构成的区域内，根据无人机历史所处的立体空间位置，对无人机可能的运动方向上的各个立体空间进行权重赋值，并通知参与协同监测的各RRU汇聚波束使用波束赋形按照各个立体空间的权值，优先向权值大的立体空间发送探测信号，并接收无人机的回传信号，再根据回传信号进行测算以完成实时监测；

B14、当无人机发回的回传信号的信噪比即将小于可通信门限值时，RRU向控制中心回传信令，控制中心采用相应的策略，从邻近的RRU中确定下一个或几个进行接续跟踪的RRU，并通知对应的RRU执行所述B12中各RRU进行立体空间编号同步的操作，以进行接续跟踪；

或者，所述B包括：

B21、无人机起点处的RRU定期进行探查信号广播，而后进行侦听，当无人机进入探测范围时，向RRU发送回应信号，RRU接收到无人机的回应信号之后发送定时信号与无人机进行同步；

B22、参与协同监测的各RRU之间进行立体空间编号的同步，然后测算无人机的位置，并使用立体空间编号对无人机的位置进行标定；

B23、以当前无人机所处立体空间为中心，控制中心在与之相邻的立体空间所构成的区域内，根据无人机历史所处的立体空间位置，对无人机可能的运动方向上的各个立体空间进行权重赋值，并通知参与协同监测的各RRU汇聚波束使用波束赋形按照各个立体空间的权值，优先向权值大的立体空间发送探测信号，并接收无人机的回传信号，再根据回传信号进行测算以完成实时监测；

B24、当无人机发回的回传信号的信噪比即将小于可通信门限值时，RRU向控制中心回传信令，控制中心采用相应的策略，从邻近的RRU中确定下一个或几个进行接续跟踪的RRU，并通知对应的RRU执行所述B22中各RRU进行立体空间编号同步的操作，以进行接续跟踪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述B12之前，还包括：若控制中心检测到向无人机发送回应信号的RRU的数量少于设定门限N，则通知发回了回应信号的RRU请求就近的至少N-1个RRU进行协同监测。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述B22之前，还包括：若控制中心检测到接收到无人机发送的回应信号的RRU的数量少于设定门限N，则通知接收到了回应信号的RRU请求就近的至少N-1个RRU进行协同监测。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对无人机可能的运动方向上的各个立体空间进行权重赋值包括：

a、记录前后任意连续立体空间块中无人机所在位置及时间，将两个位置相减，得到对应时间段内无人机运动的距离以及平均运动速度矢量；

b、以当前无人机位置为原点，将运动速度矢量投影至笛卡尔坐标系；

c、以此投影数值为基准，进行赋值计算，赋值过程如下：

取距离当前时刻位置最近的两点位置延长线中最近的立体空间块，赋值为n1，其中，n1取最大值，将与该立体空间块对称的立体空间块标定为最小值1/n1；

根据投影到坐标系三轴的速度，确定当前无人机位置的水平立体空间块以及竖直立体空间块的赋值：根据速度分量之间相对数值的大小，按比例进行赋值，并将与之相对的立体空间块的赋值取分别取对应的倒数，剩余立体空间块的取值在0到所述最小值之间均匀分布。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

若一个立体空间块内同时有至少两个赋值，则取最大者为最终赋值；

若两次检测无人机处于相同位置，则判定无人机悬停与当前立体空间。