[发明专利]一种无人机协同监测与跟踪方法

说明书

本申请公开了一种无人机协同监测与跟踪方法，包括：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；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。应用本申请公开的技术方案，能够降低无人机监测以及跟踪过程中的计算复杂度。

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机协同监测与跟踪方法。

背景技术

近年来，随着自动化技术、计算机技术、电子器件等高新科技水平的不断提高,无人驾驶飞行器(也可称为无人机或飞行器)的应用领域已从单纯的军事领域逐渐扩展至民用领域,其普及程度大大提高,应用亦日益广泛。民用无人机主要分为消费级和工业级两类，其中，消费级无人机多用于个人航拍、娱乐等领域；工业级无人机则在农业、巡检、物流、救援等领域有众多应用。随着无人机市场规模持续快速增长、应用范围持续拓展，现有的无人机点对点通信解决方案带来的飞行距离短、信号不稳定等局限性逐渐凸显，同时无人机“黑飞”、安全事故的屡次发生也对监管政策提出了迫切需求，无人机网联化发展势在必行。

接入低空移动通信网络的网联无人机，可以实现设备的监管、航线的规范、效率的提升，促进空域的合理利用，从而极大延展无人机的应用领域，产生巨大经济价值。根据中国产业信息网预测，2020年消费级无人机将达到1600万台。基于新一代蜂窝移动通信网络4G+/5G为网联无人机赋予的实时超高清图像传输、远程低时延控制、永远在线等重要能力，全球将形成一个数以千万计的无人机智能网络，不间断地提供航拍、送货、勘探等各种各样的个人及行业服务。

在无人机执行一些特定任务的过程中(如反恐防暴、交通监控、抗灾救援等),需要对其进行追踪才能实现有效控制，同时对于尚未授权认证的无人机目标，应对其航迹进行实时追踪。目前使用基站对无人机进行定位，且在定位过程中使用全域搜索与三维坐标，在整个定位与跟踪计算过程中，占用较多资源，计算复杂度较高。

目前的无人机协同技术方案中，需要通过基站对无人机进行大范围整体实时定位，且定位精度不高，使整个定位流程中的计算量变得复杂庞大，从而耗费基站信令以及能耗资源。尤其在海量大规模无人机进行协同工作时，现有方案由于海量定位，信令请求频繁，不能有效完成相关任务。

发明内容

本申请提供了一种无人机协同监测与跟踪方法，旨在减少无人机监测以及跟踪过程中的计算复杂度。

本申请公开了一种无人机协同监测与跟踪方法，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。

较佳的，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。