一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法及系统与流程

allin2026-01-30  14


本技术涉及磁感应通信领域,尤其涉及一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法及系统。


背景技术:

1、无线穿地磁通信中的磁感应信号,穿透能力强,传播稳定、抗干扰能力强,能够传输到射频信号不能达到的环境,应用于地下遥控爆破、应急救援透地通信等跨介质穿地、穿水等场景。但是磁感应信号在传播中衰减速度快,传输距离近,当磁通信发射机所处地下范围较广或位置不确定时,很难接收到相关磁感应信号。


技术实现思路

1、本技术提供一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法及系统,以至少解决当磁通信发射机所处地下范围较广或位置不确定时,很难接收到相关磁感应信号的技术问题。

2、本技术第一方面实施例提出一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法,所述方法包括:

3、当磁感应信号探测与接收设备收到任务指令时飞行至任务区,并生成探测路线;

4、基于所述探测路线利用所述磁感应信号探测与接收设备在所述任务区内进行磁感应信号的探测,得到所述任务区内的正交磁信号和所述正交磁信号对应的所述磁感应信号探测与接收设备的方位姿态信息;

5、根据所述任务区内的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,并基于所述接近路线引导所述磁感应信号探测与接收设备靠近所述磁信号发射设备;

6、利用所述磁感应信号探测与接收设备接收所述磁信号发射设备发出的第一磁信号,并对所述第一磁信号进行预处理,得到所述磁信号发射设备发出的呼救信息。

7、优选的,所述根据所述任务区内的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,包括:

8、对所述任务区内的正交磁信号进行预处理,得到预处理后的正交磁信号;

9、根据所述预处理后的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁信号发射设备的位置信息,并基于所述磁信号发射设备的位置信息生成所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线。

10、进一步的,所述方法还包括:

11、将所述呼救信息通过无线互联网络发送到远端的指挥控制平台。

12、进一步的,所述磁感应信号探测与接收设备由无人机和一体化磁感应信号探测与接收载荷组成;

13、所述一体化磁感应信号探测与接收载荷挂载于所述无人机的下方。

14、进一步的,所述一体化磁感应信号探测与接收载荷包括:三维磁信号接收天线、信号调理单元、数据采集单元、方位姿态感知单元和系统处理单元;

15、所述三维磁信号接收天线、所述信号调理单元、所述数据采集单元和所述系统处理单元依次连接;

16、所述方位姿态感知单元与所述系统处理单元连接;

17、所述三维磁信号接收天线,用于接收任务区内的正交磁信号或第一磁信号,并将所述正交磁信号或第一磁信号发送到所述信号调理单元;

18、所述信号调理单元,用于对所述正交磁信号或第一磁信号进行放大、多级滤波、陷波和混频调理,并将调理后的正交磁信号或第一磁信号发送到所述数据采集单元;

19、所述数据采集单元,用于对调理后的正交磁信号或第一磁信号进行采集、数字滤波和抽样处理,得到处理后的正交磁信号或第一磁信号,并将所述处理后的正交磁信号或第一磁信号发送到所述系统处理单元;

20、所述方位姿态感知单元,用于获取磁感应信号探测与接收设备的姿态和方位信息,并将所述姿态和方位信息发送到所述系统处理单元;

21、所述系统处理单元,用于基于所述处理后的正交磁信号和所述姿态和方位信息确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,并基于所述接近路线引导所述磁感应信号探测与接收设备靠近所述磁信号发射设备;

22、所述系统处理单元,还用于对处理后的第一磁信号进行预处理,得到所述磁信号发射设备发出的呼救信息。

23、进一步的,所述一体化磁感应信号探测与接收载荷还包括:信息发送单元;

24、所述信息发送单元与所述系统处理单元连接;

25、所述系统处理单元,还用于将所述呼救信息发送到所述信息发送单元;

26、所述信息发送单元,用于接收所述呼救信息,并将所述呼救信息通过无线互联网络发送到远端的指挥控制平台。

27、本技术第二方面实施例提出一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收系统,包括:

28、生成模块,用于当磁感应信号探测与接收设备收到任务指令时飞行至任务区,并生成探测路线;

29、第一确定模块,用于基于所述探测路线利用所述磁感应信号探测与接收设备在所述任务区内进行磁感应信号的探测,得到所述任务区内的正交磁信号和所述正交磁信号对应的所述磁感应信号探测与接收设备的方位姿态信息;

30、第二确定模块,用于根据所述任务区内的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,并基于所述接近路线引导所述磁感应信号探测与接收设备靠近所述磁信号发射设备;

31、第三确定模块,用于利用所述磁感应信号探测与接收设备接收所述磁信号发射设备发出的第一磁信号,并对所述第一磁信号进行预处理,得到所述磁信号发射设备发出的呼救信息。

32、优选的,所述第二确定模块,还用于:

33、对所述任务区内的正交磁信号进行预处理,得到预处理后的正交磁信号;

34、根据所述预处理后的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁信号发射设备的位置信息,并基于所述磁信号发射设备的位置信息生成所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线。

35、本技术第三方面实施例提出一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如第一方面实施例所述的方法。

36、本技术第四方面实施例提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的方法。

37、本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:

38、本技术提出了一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法及系统,其中所述方法包括:当磁感应信号探测与接收设备收到任务指令时飞行至任务区,并生成探测路线;基于所述探测路线利用所述磁感应信号探测与接收设备在所述任务区内进行磁感应信号的探测,得到所述任务区内的正交磁信号和所述正交磁信号对应的所述磁感应信号探测与接收设备的方位姿态信息;根据所述任务区内的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,并基于所述接近路线引导所述磁感应信号探测与接收设备靠近所述磁信号发射设备;利用所述磁感应信号探测与接收设备接收所述磁信号发射设备发出的第一磁信号,并对所述第一磁信号进行预处理,得到所述磁信号发射设备发出的呼救信息。本技术提出的技术方案,可以精确的接收到地下不确定位置的透地磁通信设备发送的磁信号。

39、本技术附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


技术特征:

1.一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述任务区内的正交磁信号和所述方位姿态信息确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,包括:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磁感应信号探测与接收设备由无人机和一体化磁感应信号探测与接收载荷组成;

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述一体化磁感应信号探测与接收载荷包括:三维磁信号接收天线、信号调理单元、数据采集单元、方位姿态感知单元和系统处理单元;

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述一体化磁感应信号探测与接收载荷还包括:信息发送单元;

7.一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收系统,其特征在于,所述系统包括:

8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述第二确定模块,还用于:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如权利要求1-6任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的方法。


技术总结
本申请提出一种基于无人机平台的磁感应信号探测与接收方法及系统,所述方法包括:当磁感应信号探测与接收设备收到任务指令时飞行至任务区,并生成探测路线;进行磁感应信号的探测,得到所述任务区内的正交磁信号和所述正交磁信号对应的所述磁感应信号探测与接收设备的方位姿态信息;确定所述磁感应信号探测与接收设备的接近路线,并基于所述接近路线引导所述磁感应信号探测与接收设备靠近所述磁信号发射设备;利用所述磁感应信号探测与接收设备接收所述磁信号发射设备发出的第一磁信号,并对第一磁信号进行预处理,得到所述磁信号发射设备发出的呼救信息。本申请提出的技术方案,可以精确的接收到地下不确定位置的透地磁通信设备发送的磁信号。

技术研发人员:齐庆杰,王善刚,程会锋,贾新雷,孙立峰,王月,马天放,张婧雯
受保护的技术使用者:煤炭科学研究总院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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