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一種基于紅外線視覺(jué)識(shí)別的無(wú)人機(jī)降落定位系統(tǒng)與方法與流程

文檔序號(hào):12270180閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于紅外線視覺(jué)識(shí)別的無(wú)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(diǎn);所述的機(jī)載子系統(tǒng)包括紅外成像模塊、高度探測(cè)模塊、水平偏移計(jì)算模塊和飛行控制模塊,紅外成像模塊和高度探測(cè)模塊分別與水平偏移計(jì)算模塊連接,水平偏移計(jì)算模塊與飛行控制模塊連接;

所述的紅外發(fā)射點(diǎn)用于向覆蓋范圍內(nèi)發(fā)射紅外信號(hào);

所述的紅外成像模塊用于對(duì)紅外發(fā)射點(diǎn)成像;

所述的高度探測(cè)模塊用于探測(cè)無(wú)人機(jī)距離地面的高度;

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

所述的飛行控制模塊用于控制無(wú)人機(jī)在水平方向運(yùn)動(dòng),糾正無(wú)人機(jī)與紅外發(fā)射點(diǎn)的水平偏移后,實(shí)現(xiàn)無(wú)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(jué)識(shí)別的無(wú)人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的紅外發(fā)射點(diǎn)位于地面基站上無(wú)人機(jī)規(guī)定停靠位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外線視覺(jué)識(shí)別的無(wú)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(shí)現(xiàn)紅外成像點(diǎn)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(jué)識(shí)別的無(wú)人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的高度探測(cè)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(jué)識(shí)別的無(wú)人機(jī)降落定位系統(tǒng),其特征在于:所述的水平偏移計(jì)算模塊包括:

識(shí)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(diǎn)的水平距離;

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

水平偏移計(jì)算單元,用于高度傳感器采集到的數(shù)據(jù)與計(jì)算得到的偏移角度,計(jì)算出無(wú)人機(jī)到紅外發(fā)射點(diǎn)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(jué)識(shí)別的無(wú)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(wú)人機(jī)糾正與地面紅外發(fā)射點(diǎn)的水平偏移;

降落控制單元,用于控制無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確降落。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的一種基于紅外線視覺(jué)識(shí)別的無(wú)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(wú)人機(jī)飛行至地面基站紅外發(fā)射點(diǎn)的覆蓋范圍;

S2.紅外成像模塊對(duì)地面基站的紅外發(fā)射點(diǎn)進(jìn)行紅外成像;

S3.高度探測(cè)模塊探測(cè)無(wú)人機(jī)距離地面的高度H;

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

S5.飛行控制模塊控制無(wú)人機(jī)在水平方向運(yùn)動(dòng),糾正無(wú)人機(jī)與紅外發(fā)射點(diǎn)的水平偏移后,實(shí)現(xiàn)無(wú)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(jué)識(shí)別的無(wú)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(jì)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(jì)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(diǎn)的水平距離l;

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

S44.水平偏移計(jì)算模塊根據(jù)偏移角度a和高度H,計(jì)算出無(wú)人機(jī)到紅外發(fā)射點(diǎn)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(jué)識(shí)別的無(wú)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(wú)人機(jī)在水平方向運(yùn)動(dòng),糾正無(wú)人機(jī)與紅外發(fā)射點(diǎn)的水平偏移L,使無(wú)人機(jī)位于地面基站紅外發(fā)射點(diǎn)的正上方;

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

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