CN106681356A - 一种远程控制uwb引导降落的无人机*** - Google Patents

一种远程控制uwb引导降落的无人机*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种远程控制UWB引导降落的无人机***，包括远程控制端、无人机及其飞控***，飞控***上还连接有处理器，连接在处理器上的还有图像模块、通信模块和UWB模块；无人机在根据远程控制端的控制飞行到指定着陆区域时开启图像模块，将无人机周围着陆场的环境图像通过处理器、通信模块发送给远程控制端，远程控制端根据接收到的环境图像选择合适的着陆点，发送控制信号控制UWB模块对着陆点进行定位，UWB完成定位后将定位信息发送给处理器，处理器根据定位信息控制飞控***完成无人机着陆。本发明的优点是：无人机在未知环境着陆适应性强，可靠性高。

Description

一种远程控制UWB引导降落的无人机***
技术领域
本发明涉及一种无人机降落***，具体涉及一种远程控制UWB引导降落的无人机***。
背景技术
定位技术，是指对测量目标进行位置信息测定的技术。随着科技的发展，在各个领域内，需要被精确定位的目标越来越多，尤其是对动态移动目标的精确定位，逐渐成为了各行业关注的关键问题。UWB定位技术具有高带宽、低功耗、抗干扰能力强、传输速率高、频谱利用率高、***容量大、多径分辨率高等特点，可对动态目标进行实时定位，且可保证定位精度，为实现物料厂货物装载的自动化管理提供了可靠的技术支持。
无人直升机的定点着陆方法通常有两种。其一是在GPS全球定位***的指示下，实现定点着陆。利用GPS引导直升机着陆，是目前最普遍的方法。然而，由于GPS信号穿透力差，极易受地面建筑物和树丛的影响而失效。此外，GPS受美国军方控制，在特殊情况下亦会失效。因此，利用GPS引导直升机着陆存在弊端和隐患。其二是利用视觉导航装置，根据事先铺设在地面上信号布的指示，引导直升机着陆。由于视觉导航必须利用光学信号实现识别，而信号布的光学信号受周围环境影响甚大。因此，在光照不足的情况下，视觉导航装置的识别率会严重降低，甚至无法识别信号布。尤其在夜间，视觉导航装置必须借助外界光源的照射才能正常工作。此外，由于信号布通常在直升机着陆前铺设，而在直升机的着陆过程中无法移动。因而无法根据实际飞行情况，实时更改无人直升机的着陆位置。因此，以上两种方法均存在一定程度的不足。
由于GPS引导受美国军方控制，且GPS引导无法准确地对移动平台进行定位，同时战场环境复杂多变，根据地图信息进行着陆危险性较高，继续一种可以根据周围环境灵活选择着陆点的无人机***。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是根据着陆场环境灵活选择着陆点辅助无人机着陆，目的在于提供一种远程控制UWB引导降落的无人机***，解决由于GPS引导受美国军方控制，且GPS引导无法准确地对移动平台进行定位，同时战场环境复杂多变，根据地图信息进行着陆危险性较高，继续一种可以根据周围环境灵活选择着陆点的无人机***的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种远程控制UWB引导降落的无人机***，包括远程控制端、无人机及其飞控***，飞控***上还连接有处理器，连接在处理器上的还有图像模块、通信模块和UWB模块；
处理器：接收图像模块发送的环境图像，将环境图像发送给通信模块；接收远程控制端发送的控制信号，处理后发送控制信号到UWB模块；接收UWB模块发送的定位信息，根据定位信息对飞控***进行控制；
图像模块：采集无人机周围的环境图像，将图像信息发送给处理器；
通信模块：接收处理器发送的环境图像，将环境图像发送给远程控制端；接收远程控制端发送的控制信号，将控制信号发送给处理器；
UWB模块：接收处理器发送的控制信号，发射UWB进行定位，将定位信息发送给处理器。无人机在根据远程控制端的控制飞行到指定着陆区域时开启图像模块，将无人机周围着陆场的环境图像通过处理器、通信模块发送给远程控制端，远程控制端根据接收到的环境图像选择合适的着陆点，发送控制信号控制UWB模块对着陆点进行定位，UWB完成定位后将定位信息发送给处理器，处理器根据定位信息控制飞控***完成无人机着陆。
所述UWB模块包括UWB发射模块和UWB接收模块；
UWB发射模块：根据处理器发送的控制信号向指定地点照射UWB；
UWB接收模块：探测地面上的UWB照射点，对照射点进行定位，将定位信息发送给处理器。UWB发射模块向期望着陆点照射UWB后，无人机上的机载UWB接收模块根据TOA、TDOA、RSS以及AOA技术确定照射点与无人机的位置关系。在无人机着陆的过程中，远程控制端更改UWB发射器的照射点后，无人机的期望着陆点也立即更改为新的照射点。在直升机的着陆过程中，可以利用UWB发射模块方便地更改着陆目标位置，更改UWB发射模块的照射点后，无人机上的机载UWB接收模块捕获新的照射点，根据新的照射点输出信号到处理器。
所述图像模块采用高清摄像头。采用高清摄像头便于采集无人机能采集更清晰的环境图像，便于远程控制端选择合适的着陆点。
所述通信模块采用TD-LTE进行通信。TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇，包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准；同时上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能，便于进行高清图像的数据传输。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种远程控制UWB引导降落的无人机***，远程控制端能根据无人机传回的图像远程控制无人机着陆，适应性强；
2、本发明一种远程控制UWB引导降落的无人机***，采用UWB进行引导，可靠性高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明***结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明一种远程控制UWB引导降落的无人机***，包括远程控制端、无人机及其飞控***，飞控***上还连接有处理器，连接在处理器上的还有图像模块、通信模块和UWB模块，所述处理器采用S12MagniV；无人机在根据远程控制端的控制飞行到指定着陆区域时开启图像模块，将无人机周围着陆场的环境图像通过处理器、通信模块发送给远程控制端，远程控制端根据接收到的环境图像选择合适的着陆点，发送控制信号控制UWB模块对着陆点进行定位，UWB完成定位后将定位信息发送给处理器，处理器根据定位信息控制飞控***完成无人机着陆。所述UWB模块包括UWB发射模块和UWB接收模块，UWB发送模块采用FREESCALE XS110，UWB接收模块采用NOVELDA 6100系列雷达；UWB发射模块向期望着陆点照射UWB后，无人机上的机载UWB接收模块根据TOA、TDOA、RSS以及AOA技术确定照射点与无人机的位置关系。在无人机着陆的过程中，远程控制端更改UWB发射器的照射点后，无人机的期望着陆点也立即更改为新的照射点。在直升机的着陆过程中，可以利用UWB发射模块方便地更改着陆目标位置，更改UWB发射模块的照射点后，无人机上的机载UWB接收模块捕获新的照射点，根据新的照射点输出信号到处理器。所述图像模块采用高清摄像头。采用高清摄像头便于采集无人机能采集更清晰的环境图像，便于远程控制端选择合适的着陆点。所述通信模块采用TD-LTE进行通信。TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇，包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准；同时上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能，便于进行高清图像的数据传输。
处理器：接收图像模块发送的环境图像，将环境图像发送给通信模块；接收远程控制端发送的控制信号，处理后发送控制信号到UWB模块；接收UWB模块发送的定位信息，根据定位信息对飞控***进行控制；
图像模块：采集无人机周围的环境图像，将图像信息发送给处理器；
通信模块：接收处理器发送的环境图像，将环境图像发送给远程控制端；接收远程控制端发送的控制信号，将控制信号发送给处理器；
UWB模块：接收处理器发送的控制信号，发射UWB进行定位，将定位信息发送给处理器；
UWB发射模块：根据处理器发送的控制信号向指定地点照射UWB；
UWB接收模块：探测地面上的UWB照射点，对照射点进行定位，将定位信息发送给处理器。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种远程控制UWB引导降落的无人机***，包括远程控制端、无人机及其飞控***，其特征在于，飞控***上还连接有处理器，连接在处理器上的还有图像模块、通信模块和UWB模块；
处理器：接收图像模块发送的环境图像，将环境图像发送给通信模块；接收远程控制端发送的控制信号，处理后发送控制信号到UWB模块；接收UWB模块发送的定位信息，根据定位信息对飞控***进行控制；
图像模块：采集无人机周围的环境图像，将图像信息发送给处理器；
通信模块：接收处理器发送的环境图像，将环境图像发送给远程控制端；接收远程控制端发送的控制信号，将控制信号发送给处理器；
UWB模块：接收处理器发送的控制信号，发射UWB进行定位，将定位信息发送给处理器。
2.根据权利要求1所述的一种远程控制UWB引导降落的无人机***，其特征在于，所述UWB模块包括UWB发射模块和UWB接收模块；
UWB发射模块：根据处理器发送的控制信号向指定地点照射UWB；
UWB接收模块：探测地面上的UWB照射点，对照射点进行定位，将定位信息发送给处理器。
3.根据权利要求1所述的一种远程控制UWB引导降落的无人机***，其特征在于，所述图像模块采用高清摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种远程控制UWB引导降落的无人机***，其特征在于，所述通信模块采用TD-LTE进行通信。
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