[实用新型]一种基于射频雷达的自主着舰系统

说明书

本申请提供一种基于射频雷达的自主着舰系统，舰船两侧设阻拦索，舰载子系统包括：信号发生器模块、雷达测量模块、雷达三维建模模块、无人机相对位置计算模块和无人机基准轨迹计算模块；机载子系统包括：传感器模块、航姿控制模块和油门舵机伺服模块；信号发生器模块包括四个信号发生器，其中两个设在舰船甲板表面对应阻拦索的端部，另两个分别设在舰船甲板表面对应着陆起点及着陆终点的位置；雷达测量模块用于测量无人机坐标、四个信号发生器的位置坐标；雷达三维建模模块用于建立无人机与舰船甲板之间相对空间三维模型。本申请的有益效果是：采用雷达与信号发生器配合，可简化计算舰船平面倾角与侧翻角的步骤，精准实现无人机航姿控制。

技术领域

本公开涉及无人机自主着舰技术领域，具体涉及一种基于射频雷达的自主着舰系统。

背景技术

现有雷达引导着舰技术，通过监测无人机、着舰点以及舰船重心位置，测算出舰船平面的水平倾角与侧翻倾角，再根据无人机与着舰点的相对位置以及无人机与舰船的相对速度，智能控制无人机的水平侧翻角以及垂直倾角，飞行速度一系列参数，实现自主着舰。此方案测算方法复杂，准确性较低，极易产生误差。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种基于射频雷达的自主着舰系统。

第一方面，本申请提供一种基于射频雷达的自主着舰系统，包括用于无人机着陆在舰船上，所述舰船两侧对称设置斜拉阻拦索，包括舰载子系统及机载子系统；所述舰载子系统包括：信号发生器模块、雷达测量模块、雷达三维建模模块、无人机相对位置计算模块和无人机基准轨迹计算模块；所述机载子系统包括：传感器模块、航姿控制模块和油门舵机伺服模块；所述信号发生器模块包括四个信号发生器，其中两个设置在舰船甲板上对应两根阻拦索的端部，另两个分别设置在舰船甲板上对应无人机着陆起点及无人机着陆终点的位置；所述雷达测量模块设置在对应舰船甲板的上方，用于测量引导天线下的无人机坐标、四个信号发生器的位置坐标，并将测量的各个坐标发送至雷达三维建模模块；所述雷达三维建模模块根据各个坐标建立无人机与舰船甲板之间相对空间三维模型，并将三维模型数据发送至无人机相对位置计算模块；所述无人机相对位置计算模块计算无人机前倾角及无人机侧翻角，并将计算的数据发送至无人机基准轨迹计算模块；所述无人机基准轨迹计算模块用于拟合出无人机着舰基准轨迹，并将轨迹数据发送至所述航姿控制模块和油门舵机伺服模块。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述舰载子系统还包括雷达坐标转换计算模块及舰船扰动影响模块，所述雷达坐标转换计算模块用于实时接收雷达测量模块发送的坐标数据，并将坐标数据处理后发送至所述雷达三维建模模块及舰船扰动影响模块；所述舰船扰动影响模块将各个处理后的坐标数据进行整合并进行回归分析，建立数学模型，得到扰动因子。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述无人机基准轨迹计算模块根据无人机前倾角、无人机侧翻角及扰动因子得出无人机降落角度拟合数据，无人机基准轨迹计算模块根据无人机与舰船的相对速度以及无人机与着舰起点的相对位移可得出无人机降落速度拟合数据。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述机载子系统还包括传感器模块，所述传感器模块用于实时检测无人机的速度、前倾角及侧翻角，并将所检测的信息发送至所述无人机基准轨迹计算模块。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述舰船的甲板表面对应安装四个信号发生器的位置分别向内凹陷有凹坑，所述信号发生器安装在所述凹坑内并使得信号发生器的上表面与甲板表面平齐。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述凹坑内的相对侧壁上设置两对弹性限位条，所述信号发生器放置在凹坑内并使得信号发生器的侧壁表面与限位条抵接贴合。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述雷达测量模块安装在对应舰船甲板上方的陀螺仪上。