CN108536167A - 用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法 - Google Patents

用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法 Download PDF

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赵占锋
赵宜楠
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    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G—PHYSICS
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Abstract

用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，属于无人机技术领域，本发明为解决现有降落方法在倾斜非平稳平台上降落会发生侧翻和受损的问题。本发明所述自主降落方法的具体过程为：在着陆场喷涂或粘贴特定图案标识，该图案标识为经过图像采集和处理后，能够反映着陆场俯仰角信息的特定图案；在无人机上增配图像采集装置和处理器；图像采集装置获取着陆场的图案标识，将采集的图像发送至处理器，处理器根据图像透视信息获取无人机相对于着陆场的俯仰角数据，无人机根据该俯仰角数据实时动态调整飞行姿态，使起落架与着陆场平行，重复该过程至无人机平稳着陆。本发明用于无人机的降落。

Description

用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法
技术领域
本发明涉及一种面向倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，属于无人机技术领域。
背景技术
无人机以其优异的机动特性，在众多行业和领域发挥着重要作用。无人机在着陆阶段最易发生事故，自主降落技术成为无人机控制技术的关键。
现有的无人机自主降落一般面向陆地等水平着陆场，以平稳的水平面为基准实现降落。而在很多特殊条件下，无人机需要降落在倾斜非平稳平台上，如船舶、海洋浮台、斜坡屋顶、山坡等。
以海洋浮台为例，浮台分布于远洋，随着海水的涌动摇摆不定，着落面的倾斜俯仰角度实时变化。当无人机采用现有方法在倾斜的浮台上降落时，将导致单个起落架与浮台发生撞击，无人机侧翻，机体受损，该过程如图1所示。在其他倾斜非平稳平台上降落亦会出现类似的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决无人机采用现有降落方法在倾斜非平稳平台上降落会发生侧翻和受损的问题，提供了一种用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法。
本发明所述用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，该自主降落方法为：
在着陆场喷涂或粘贴特定图案标识，该图案标识为经过图像采集和处理后，能够反映着陆场俯仰角信息的特定图案；
在无人机上增配图像采集装置和处理器；
图像采集装置获取着陆场的图案标识，将采集的图像发送至处理器，处理器根据图像透视信息获取无人机相对于着陆场的俯仰角数据，无人机根据该俯仰角数据实时动态调整飞行姿态，使起落架与着陆场平行，重复该过程至无人机平稳着陆。
本发明的优点：本发明提供了一种无人机在船舶、海上浮台、倾斜房屋、山坡等倾斜非平稳平台的自主降落方法。该方法在现有自主降落方法的基础上，着陆面喷涂或粘贴特定图案标识，无人机增加图像采集与处理过程。根据图像处理结果，在降落过程中，无人机实时动态调整飞行姿态，保证起落架平面与着陆面平行，避免单个起落架与着陆面发生撞击，使无人机能够平稳、安全地降落于海洋浮台等倾斜非平稳平台之上。
附图说明
图1是无人机采用现有降落方法在倾斜非平稳平台上降落的示意图；
图2是无人机采用本发明所述用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法降落的示意图，其中A表示无人机，B表示图像采集装置，C表示海上浮台等倾斜非平稳平台，D表示喷涂有特定图案标识的着陆场；
图3、图4和图5是图案标识的三种特定图案；
图6是当采用图3作为特定图案标识时无人机在降落过程与着陆场存在俯仰角时的图案；
图7是图像采集装置和处理器工作的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式所述用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，该自主降落方法为：
在着陆场喷涂或粘贴特定图案标识，该图案标识为经过图像采集和处理后，能够反映着陆场俯仰角信息的特定图案；
在无人机上增配图像采集装置和处理器；
图像采集装置获取着陆场的图案标识，将采集的图像发送至处理器，处理器根据图像透视信息获取无人机相对于着陆场的俯仰角数据，无人机根据该俯仰角数据实时动态调整飞行姿态，使起落架与着陆场平行，重复该过程至无人机平稳着陆。
本实施方式中，处理器根据如图7所示的图像透视信息获取无人机相对于着陆场的俯仰角数据。
具体实施方式二：下面结合图3、图4和图5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，经过图像采集和处理后反映着陆场俯仰角信息的特定图案包括嵌套的圆形、嵌套的方形和混合嵌套的圆形与方形。
本实施方式中，经过图像采集和处理后能够反映着陆场俯仰角信息的特定图案不仅仅为嵌套的圆形、嵌套的方形和混合嵌套的圆形与方形，还包括此一类图案。
具体实施方式三：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，图像采集装置竖直向下安装在无人机上。
具体实施方式四：下面结合图7说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，图像采集装置和处理器工作的具体过程为：
步骤1、无人机抵达着陆场上方，降低飞行高度，并达到预设的采集高度；
步骤2、图像采集装置获取着陆场的图案标识，将采集的图像发送至处理器，处理器根据图案的透视效果，计算着陆场的俯仰角；
步骤3、无人机根据步骤2获取的着陆场的俯仰角信息，调整飞行姿态，使起落架平面与着陆场平行，同时降低飞行高度；
步骤4、无人机判断当前飞行高度是否达到预设的着陆高度，如果否则返回执行步骤3，如果是则执行步骤5；
步骤5、无人机开始着陆，完成无人机自主降落。
本发明中，无人机抵达着陆场上方后，开始降低飞行高度，当飞行高度达到预设的采集高度后，竖直向下安装在无人机上的图像采集装置开始不断地采集着陆面喷涂的图案标识，并将采集到的图像发送至处理器，处理器根据图案的透视效果，计算无人机相对于着陆面的俯仰角，无人机根据俯仰角信息调整飞行姿态，保证起落架的平面与着陆面平行时，同时继续降低飞行高度，不断重复该过程至无人机飞行高度达到预设的着陆高度，无人机开始着陆，完成无人机自主降落。

Claims (4)

1.用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，其特征在于，该自主降落方法为：
在着陆场喷涂或粘贴特定图案标识，该图案标识为经过图像采集和处理后，能够反映着陆场俯仰角信息的特定图案；
在无人机上增配图像采集装置和处理器；
图像采集装置获取着陆场的图案标识，将采集的图像发送至处理器，处理器根据图像透视信息获取无人机相对于着陆场的俯仰角数据，无人机根据该俯仰角数据实时动态调整飞行姿态，使起落架与着陆场平行，重复该过程至无人机平稳着陆。
2.根据权利要求1所述的用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，其特征在于，经过图像采集和处理后反映着陆场俯仰角信息的特定图案包括嵌套的圆形、嵌套的方形和混合嵌套的圆形与方形。
3.根据权利要求1所述的用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，其特征在于，图像采集装置竖直向下安装在无人机上。
4.根据权利要求1所述的用于倾斜非平稳平台的无人机自主降落方法，其特征在于，图像采集装置和处理器工作的具体过程为：
步骤1、无人机抵达着陆场上方，降低飞行高度，并达到预设的采集高度；
步骤2、图像采集装置获取着陆场的图案标识，将采集的图像发送至处理器，处理器根据图案的透视效果，计算着陆场的俯仰角；
步骤3、无人机根据步骤2获取的着陆场的俯仰角信息，调整飞行姿态，使起落架平面与着陆场平行，同时降低飞行高度；
步骤4、无人机判断当前飞行高度是否达到预设的着陆高度，如果否则返回执行步骤3，如果是则执行步骤5；
步骤5、无人机开始着陆，完成无人机自主降落。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109407687A (zh) * 2018-12-03 2019-03-01 北京航空航天大学合肥创新研究院 无人机高精度自主降落控制***
CN109725645A (zh) * 2019-03-29 2019-05-07 中国人民解放军国防科技大学 一种嵌套式无人机着陆合作标志设计及相对位姿获取方法
CN113359804A (zh) * 2021-07-12 2021-09-07 福建中量智汇科技有限公司 一种基于移动式停机坪的无人机降落方法及装置
CN113829903A (zh) * 2021-09-30 2021-12-24 西安热工研究院有限公司 一种海上风电场的增程充电***

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103809598A (zh) * 2014-03-12 2014-05-21 北京航空航天大学 一种基于三层品字形多色降落坪的旋翼无人机自主起降***
CN105005309A (zh) * 2015-07-08 2015-10-28 西安电子科技大学 一种用于无人直升机的辅助着舰引导显示***
CN105204515A (zh) * 2015-08-27 2015-12-30 泉州装备制造研究所 无人机自主着陆的测量解析及控制方法和装置
CN105644785A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 哈尔滨工业大学 一种基于光流法和地平线检测的无人机着陆方法
CN105843242A (zh) * 2016-04-22 2016-08-10 四方继保（武汉）软件有限公司 无人船舰载平台的无人机图像引导降落方法
CN105867397A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 中国计量学院 一种基于图像处理和模糊控制的无人机精确位置降落方法
CN105929837A (zh) * 2016-04-23 2016-09-07 上海大学 小型无人旋翼机自主着陆位姿估计方法
CN106054929A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 西北工业大学 一种基于光流的无人机自动降落引导方法
CN106444824A (zh) * 2016-05-23 2017-02-22 重庆零度智控智能科技有限公司 无人机、无人机降落控制装置及方法
CN106502257A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 南京奇蛙智能科技有限公司 一种无人机精准降落抗干扰的控制方法
CN107063261A (zh) * 2017-03-29 2017-08-18 东北大学 用于无人机精准着陆的多特征信息地标检测方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103809598A (zh) * 2014-03-12 2014-05-21 北京航空航天大学 一种基于三层品字形多色降落坪的旋翼无人机自主起降***
CN105005309A (zh) * 2015-07-08 2015-10-28 西安电子科技大学 一种用于无人直升机的辅助着舰引导显示***
CN105204515A (zh) * 2015-08-27 2015-12-30 泉州装备制造研究所 无人机自主着陆的测量解析及控制方法和装置
CN105644785A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 哈尔滨工业大学 一种基于光流法和地平线检测的无人机着陆方法
CN105867397A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 中国计量学院 一种基于图像处理和模糊控制的无人机精确位置降落方法
CN105843242A (zh) * 2016-04-22 2016-08-10 四方继保（武汉）软件有限公司 无人船舰载平台的无人机图像引导降落方法
CN105929837A (zh) * 2016-04-23 2016-09-07 上海大学 小型无人旋翼机自主着陆位姿估计方法
CN106444824A (zh) * 2016-05-23 2017-02-22 重庆零度智控智能科技有限公司 无人机、无人机降落控制装置及方法
CN106054929A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 西北工业大学 一种基于光流的无人机自动降落引导方法
CN106502257A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 南京奇蛙智能科技有限公司 一种无人机精准降落抗干扰的控制方法
CN107063261A (zh) * 2017-03-29 2017-08-18 东北大学 用于无人机精准着陆的多特征信息地标检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
樊珑: "多旋翼无人机视觉引导降落研究", 《万方学术论文》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109407687A (zh) * 2018-12-03 2019-03-01 北京航空航天大学合肥创新研究院 无人机高精度自主降落控制***
CN109725645A (zh) * 2019-03-29 2019-05-07 中国人民解放军国防科技大学 一种嵌套式无人机着陆合作标志设计及相对位姿获取方法
CN113359804A (zh) * 2021-07-12 2021-09-07 福建中量智汇科技有限公司 一种基于移动式停机坪的无人机降落方法及装置
CN113829903A (zh) * 2021-09-30 2021-12-24 西安热工研究院有限公司 一种海上风电场的增程充电***

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