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申请/专利权人：北京航空航天大学杭州创新研究院

摘要：本发明提供了一种基于ADS‑B的无人机自动跟随实现方法及装置，所述装置包括飞控系统装置、导航定位装置、ADS‑B接收装置、感知装置、通信装置、存储装置、电源及时钟装置、天线装置。发明通过ADS‑B通讯技术，加强了无人机空中态势感知的能力，同时为无人机自主跟随提供了新的技术手段，相对于视觉跟踪、激光雷达跟踪等技术成本更为低廉，提升了无人机的远距离目标跟随能力，可广泛应用于可疑目标飞行器跟踪、作为僚机辅助飞行员决策等领域，进一步提升飞行的主动安全性能。

主权项：1.一种基于ADS-B的无人机自动跟随装置，其特征在于，包括：飞控系统装置，通过反馈控制实现对无人机飞行状态的控制，使其能够按照制定的轨迹进行飞行，保持飞行状态的平稳可控；导航定位装置，获取本机的当前位置姿态信息，并将此信息反馈至飞控系统装置，对无人机飞行目标位置实时进行纠偏；ADS-B接收装置，实时接收目标飞行器发出的周期性ADS-B报文；感知装置，通过机载雷达对无人机周围的障碍物进行测量感知，为无人机决策规划、制定避让策略提供信息来源；通信装置，实现无人机与地面站的通信交互，反馈无人机当前的位置姿态信息，以及所感知到的周围目标飞行器的位置、速度、航向信息，接收地面站发出的指令并传输给飞控系统装置执行相应的操作；存储装置，对无人机的配置参数、状态信息、异常操作进行日志记录，另外对接收到的目标飞行器的航迹信息进行记录；电源及时钟装置，为无人机各个装置正常工作提供时钟驱动信号及动力来源；天线装置，接收周边飞行器发射的ADS-B报文，将原始电磁波信息传输至ADS-B接收装置；所述的飞控系统装置包括：指令数据通信交互模块，实现无人机与地面站的可靠通信交互，此模块控制通信装置接收地面站下发到无人机的任务指令，向地面站上传日志数据、位置姿态信息、ADS-B解码后的周边飞行器数据信息；ADS-B报文解析模块，与ADS-B接收装置通信连接，实现对周边飞行器发出的ADS-B报文的解码处理，获取飞行器唯一标识号、当前位置、速度、航向及高度信息，作为无人机所要跟随的目标飞行器的数据来源；位置感知及导航模块，该模块与感知装置和导航定位装置相连，获取无人机当前所处的位置、速度、方向信息，并计算与目标飞行器的相对距离、速度、角度，为无人机飞向目标位置提供实时反馈数据来源；障碍感知及避让模块，与感知模块与ADS-B报文解析模块相连，获取无人机感知到的障碍物信息，对信息进行滤波融合后，作为无人机制定避让策略的依据；路径规划及决策模块，结合目标飞行器的飞行目标位置信息以及当前感知到的障碍物信息，制定最优飞行策略，生成最优飞行轨迹，进行离散平滑后输出离散飞行轨迹点；飞行控制模块，结合无人机当前位置信息以及离散后的目标飞行轨迹点对无人机的飞行控制器进行指令输入，调节电机输出力矩大小，保证无人机受控可靠的到达目标位置。

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