基于5G移动通信的无人机与民用飞机防相撞技术研究
发布时间：2024-03-20 02:05
随着无人机行业的不断壮大,无人机数量的不断增加,无人机应用领域的不断增多,无人机事件也越来越多,给飞机的飞行安全和地面人员的人生财产安全带来严重威胁。我国为此颁布了相关规章划设隔离空域限制无人机的飞行范围来避免无人机与飞机相撞,但由于无人机和飞机不能共享空域,极大地浪费了有限空域,也进一步抑制了无人机的发展。为了打破隔离空域对无人机飞行的限制,保证无人机与飞机在共享空域的情况下不发生相撞,本文研究了基于5G移动通信的无人机与民用飞机的防相撞技术,不仅可以高效利用空域,还能推动无人机行业的发展。无人机防相撞技术有着对无人机定位精度高和通信延时低的要求,结合我国在定位和通信技术方面的发展现状,通过可行性分析后选取GPS(Global Positioning System)/BDS(BeiDou Navigation Satellite System)组合定位对无人机高精度定位,5G移动通信实时交换无人机和民用飞机之间的飞行动态信息。该防相撞技术首先通过5G移动通信实现无人机和民用飞机之间的飞行动态信息交换,再利用动态电子格栅模型建立正常飞行情况下的动态电子格栅,其次通过预测算法预测飞行冲突...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外无人机防相撞技术研究现状以及发展趋势
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 现有无人机防相撞技术的缺陷
1.4 研究思路及结构
第二章 GPS/BDS组合定位在无人机定位中的应用研究
2.1 全球导航卫星系统(GNSS)的性能参数对比
2.2 GPS系统与BDS系统的发展研究
2.2.1 GPS系统的现代化计划
2.2.2 BDS系统的发展研究
2.3 基于中美协议的GPS/BDS组合定位性能分析
2.4 GPS/BDS组合定位在无人机定位中的应用可行性分析
2.5 本章小结
第三章 基于5G移动通信的无人机飞行动态信息实时交换的通信方案研究
3.1 航空通信应用于无人机的可行性分析
3.1.1 无人机通信技术现状及其缺陷分析
3.1.2 航空移动通信系统应用于无人机的可行性分析
3.2 5G移动通信系统应用于无人机的可行性分析
3.2.1 5G应用场景及性能目标
3.2.2 4G与5G关键能力对比
3.2.3 无人机应用5G移动通信的可行性分析
3.2.4 5G时代对无人机行业的影响
3.3 本章小结
第四章 动态电子格栅模型的建立
4.1 动态电子格栅的概念
4.2 固定目标物的动态电子格栅模型的建立
4.2.1 固定目标物初始电子格栅的建立
4.2.2 固定目标物动态电子格栅的建立
4.3 移动物动态电子格栅模型建立
4.3.1 移动物初始电子格栅的建立
4.3.2 移动物动态电子格栅的建立
4.4 动态电子格栅大小的影响因素分析
4.4.1 固定目标物动态电子格栅半径的影响因素分析
4.4.2 移动物动态电子格栅大小的影响因素分析
4.5 飞行中无人机与飞机的电子格栅
4.5.1 自动规避阶段无人机与飞机动态电子格栅
4.5.2 紧急避撞阶段无人机与飞机动态电子格栅
4.6 本章小结
第五章 基于动态电子格栅的无人机防相撞技术研究
5.1 无人机飞行冲突预测
5.2 无人机避撞机动区模型建立
5.2.1 无人机紧急避撞机动区模型建立
5.2.2 无人机自动规避飞行区模型建立
5.3 机载防相撞系统的架构设计
5.3.1 机载防相撞系统的功能概述
5.3.2 机载防相撞系统的结构设计
5.4 基于动态电子格栅的机载防相撞程序
5.5 本章小结
第六章 无人机与飞机的碰撞风险评估
6.1 无人机与飞机的碰撞风险目标安全等级
6.2 无人机与飞机的碰撞风险模型的建立
6.2.1 只考虑空域因素的无人机与飞机的碰撞风险模型
6.2.2 人机环管对无人机与飞机的碰撞风险的影响
6.2.3 人机环管影响下的无人机与飞机的碰撞风险模型
6.3 算例分析
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
本文编号：3932790
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外无人机防相撞技术研究现状以及发展趋势
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 现有无人机防相撞技术的缺陷
1.4 研究思路及结构
第二章 GPS/BDS组合定位在无人机定位中的应用研究
2.1 全球导航卫星系统(GNSS)的性能参数对比
2.2 GPS系统与BDS系统的发展研究
2.2.1 GPS系统的现代化计划
2.2.2 BDS系统的发展研究
2.3 基于中美协议的GPS/BDS组合定位性能分析
2.4 GPS/BDS组合定位在无人机定位中的应用可行性分析
2.5 本章小结
第三章 基于5G移动通信的无人机飞行动态信息实时交换的通信方案研究
3.1 航空通信应用于无人机的可行性分析
3.1.1 无人机通信技术现状及其缺陷分析
3.1.2 航空移动通信系统应用于无人机的可行性分析
3.2 5G移动通信系统应用于无人机的可行性分析
3.2.1 5G应用场景及性能目标
3.2.2 4G与5G关键能力对比
3.2.3 无人机应用5G移动通信的可行性分析
3.2.4 5G时代对无人机行业的影响
3.3 本章小结
第四章 动态电子格栅模型的建立
4.1 动态电子格栅的概念
4.2 固定目标物的动态电子格栅模型的建立
4.2.1 固定目标物初始电子格栅的建立
4.2.2 固定目标物动态电子格栅的建立
4.3 移动物动态电子格栅模型建立
4.3.1 移动物初始电子格栅的建立
4.3.2 移动物动态电子格栅的建立
4.4 动态电子格栅大小的影响因素分析
4.4.1 固定目标物动态电子格栅半径的影响因素分析
4.4.2 移动物动态电子格栅大小的影响因素分析
4.5 飞行中无人机与飞机的电子格栅
4.5.1 自动规避阶段无人机与飞机动态电子格栅
4.5.2 紧急避撞阶段无人机与飞机动态电子格栅
4.6 本章小结
第五章 基于动态电子格栅的无人机防相撞技术研究
5.1 无人机飞行冲突预测
5.2 无人机避撞机动区模型建立
5.2.1 无人机紧急避撞机动区模型建立
5.2.2 无人机自动规避飞行区模型建立
5.3 机载防相撞系统的架构设计
5.3.1 机载防相撞系统的功能概述
5.3.2 机载防相撞系统的结构设计
5.4 基于动态电子格栅的机载防相撞程序
5.5 本章小结
第六章 无人机与飞机的碰撞风险评估
6.1 无人机与飞机的碰撞风险目标安全等级
6.2 无人机与飞机的碰撞风险模型的建立
6.2.1 只考虑空域因素的无人机与飞机的碰撞风险模型
6.2.2 人机环管对无人机与飞机的碰撞风险的影响
6.2.3 人机环管影响下的无人机与飞机的碰撞风险模型
6.3 算例分析
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
本文编号：3932790
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