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一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng)與方法與流程

文檔序號:12270180閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:包括機(jī)載子系統(tǒng)和位于地面基站的紅外發(fā)射點;所述的機(jī)載子系統(tǒng)包括紅外成像模塊、高度探測模塊、水平偏移計算模塊和飛行控制模塊,紅外成像模塊和高度探測模塊分別與水平偏移計算模塊連接,水平偏移計算模塊與飛行控制模塊連接;

所述的紅外發(fā)射點用于向覆蓋范圍內(nèi)發(fā)射紅外信號;

所述的紅外成像模塊用于對紅外發(fā)射點成像;

所述的高度探測模塊用于探測無人機(jī)距離地面的高度;

所述的水平偏移計算模塊用于根據(jù)紅外發(fā)射點的成像數(shù)據(jù)和無人機(jī)距離地面的高度,計算出無人機(jī)與紅外發(fā)射點的水平偏移;

所述的飛行控制模塊用于控制無人機(jī)在水平方向運(yùn)動,糾正無人機(jī)與紅外發(fā)射點的水平偏移后,實現(xiàn)無人機(jī)的精確降落。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的紅外發(fā)射點位于地面基站上無人機(jī)規(guī)定??课恢?。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的紅外成像模塊包括鏡頭組和感光元件,所述鏡頭組與感光元件配合實現(xiàn)紅外成像點的成像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的高度探測模塊包括高度傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的水平偏移計算模塊包括:

識別提取單元,用于根據(jù)紅外成像數(shù)據(jù),提取鏡頭組中心與感光元件的垂直距離,以及鏡頭組中心與感光元件上紅外成像點的水平距離;

角度計算單元,用于根據(jù)數(shù)據(jù)提取模塊獲得的數(shù)據(jù),計算鏡頭組中心與紅外成像點的偏移角度,該偏移角度即無人機(jī)與紅外發(fā)射點的偏移角度;

水平偏移計算單元,用于高度傳感器采集到的數(shù)據(jù)與計算得到的偏移角度,計算出無人機(jī)到紅外發(fā)射點的水平偏移。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的飛行控制模塊包括:

水平調(diào)整控制單元,用于控制無人機(jī)糾正與地面紅外發(fā)射點的水平偏移;

降落控制單元,用于控制無人機(jī)實現(xiàn)準(zhǔn)確降落。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng)的降落定位方法,其特征在于:包括以下步驟:

S1.無人機(jī)飛行至地面基站紅外發(fā)射點的覆蓋范圍;

S2.紅外成像模塊對地面基站的紅外發(fā)射點進(jìn)行紅外成像;

S3.高度探測模塊探測無人機(jī)距離地面的高度H;

S4.水平偏移計算模塊根據(jù)紅外發(fā)射點的成像數(shù)據(jù)和無人機(jī)距離地面的高度,計算出無人機(jī)與紅外發(fā)射點的水平偏移;

S5.飛行控制模塊控制無人機(jī)在水平方向運(yùn)動,糾正無人機(jī)與紅外發(fā)射點的水平偏移后,實現(xiàn)無人機(jī)的精確降落。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng)的降落定位方法,其特征在于:所述的步驟S4包括以下子步驟:

S41.水平偏移計算模塊提取紅外成像模塊中鏡頭組中心與感光元件的垂直距離h;

S42.水平偏移計算模塊提取紅外成像模塊中鏡頭組中心與感光元件上紅外成像點的水平距離l

S43.水平偏移計算模塊計算鏡頭組中心與紅外成像點的偏移角度a = arctan(l/h);偏移角度a即無人機(jī)與紅外發(fā)射點的偏移角度;

S44.水平偏移計算模塊根據(jù)偏移角度a和高度H,計算出無人機(jī)到紅外發(fā)射點的水平偏移:L = Htana。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于紅外線視覺識別的無人機(jī)降落定位系統(tǒng)的降落定位方法,其特征在于:所述的步驟S5包括以下子步驟:

S51.飛行控制模塊控制無人機(jī)在水平方向運(yùn)動,糾正無人機(jī)與紅外發(fā)射點的水平偏移L,使無人機(jī)位于地面基站紅外發(fā)射點的正上方;

S52.飛行控制模塊控制無人機(jī)準(zhǔn)確降落到紅外發(fā)射點上。

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