CN114740900B - 基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***及方法，降落***包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。本发明解决了GPS信号易受干扰、误差大以及单纯依赖视觉效率低、易受光照干扰的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***及方法。
背景技术
近年来，随着无人机及其相关技术的不断发展，越来越多的无人机正在被使用。而四旋翼凭借着其小巧灵活，对起飞场地要求极低等优点被广泛的应用到生活中的各个方面，如生活中的航拍四旋翼无人机以及电力巡检四旋翼无人机等等。作为最重要的降落过程，一直是关注度最高的问题。因此，四旋翼无人机自主降落技术的研究显得尤为重要。四旋翼的自主降落可以降低人为控制的困难程度， 基于全球定位***导航的自动降落是目前常用的方法，但只依赖GPS引导自动降落有一定的不足。首先，不做特殊处理的GPS定位精度仅能达10m，对于地形复杂的区域，比如建筑群密集的城市，无人机很可能因为导航误差在低空进近区域坠毁；其次，GPS信号受非空气介质干扰大，在遮挡物较多的区域，比如森林，会造成误差增大甚至信号丢失；专业级高精度GPS设备成本昂贵，不具备经济实用性。单纯使用视觉进行导航存在效率低、易受光照干扰的缺点，因此设计一种基于卫星导航***与视觉的精准降落***是具有深厚的研究价值与应用前景的。
在无人机控制中，无人机通信是不可或缺的一部分，目前常用的无人机与传感器、地面站等之间的通信协议为MAVLink (Micro Air Loover Link )协议 ，MAVLink具有更先进、覆盖范围更广、 数据分析处理能力更强的特点。MAVlink除了具有规范无人机与地面站之间互传数据的功能之外, 还具有核对校验数据信号的能力。
AprilTag标识码具有复杂度较低、局部准确性较高、易于识别与信息提取以及算法开源等优势， AprilTag 是密歇根州立大学 April 实验室研发的一种使用 2D 条形码样式“标签”的新型视觉定位***。该***是对 ARToolkit 的改进，提高了线路检测算法性能和数字编码能力，在远距离、光线较差和镜头扭曲等场景AprilTag 也能被识别。AprilTag 种类有以下几种：TAG16H5、TAG25H7、TAG25H9、TAG36H10、TAG36H11，不同种类的AprilTag 拥有不同的特性，同时应用场景也不同。例如TAG16H5，其有效识别范围是 4x4的方块，TAG36H11 的有效识别范围是 6x6 的方块，TAG16H5 能被识别的距离较远但同时识别错误率也越高，而 TAG36H11 的校验信息较为复杂，识别错误率较低。在命名中，TAG36代表该类标签的比特数为 36bit，其值越小表示能被识别的距离越远；H11 表示该类中两个 Tag 的最小汉明距离，通过修改该值就可以变成另一个 Tag。同时识别置信度也与之相关，最小汉明距离越小，表明留给校准信息的容量越小，识别置信度越低。
发明内容
本发明提供了一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***及方法，实现四旋翼无人机在弱GPS信号下成功着陆到降落平台上，解决了目前依赖GPS信号进行降落易受干扰、误差大以及单纯依赖视觉效率低、易受光照干扰的问题。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，飞行器搭载飞行控制器和激光测距仪，视觉传感器为Openmv4传感器，飞行控制器内置APM固件，激光测距仪为飞行控制器提供精确的距离信息，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。
作为本发明的优化方案，基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***还包括WIFI无线数传，WIFI无线数传用于和地面进行通信。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：采用基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***进行降落的方法，降落方法包括如下步骤：
S1、控制无人机在降落平台上的地标的上方悬停，对地标进行搜索，Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析，Openmv4传感器得到图像帧后首先解析出像素坐标系下地标与Openmv4传感器的偏移量，经过坐标转换最终得到无人机导航坐标系下的坐标；搜索时的高度信息Posz来自激光测距仪提供的H lid ，水平位置信息Pos根据GPS信号质量以及水平位置误差Error x,y 选择各个位置信息源，水平位置信息Pos为GPS位置Pos GPS 或Openmv4光流位置信息Pos FLOW ；
S2、飞行器捕捉到地标时自动切换到降落模式，若大于设定时间阈值T th，飞行器未找到地标，飞行器进入到定点模式；
S3、进入到降落模式后，首先根据水平位置误差Error x,y 得到水平位置最大误差Error max x,y 进行容错位置控制器的切换，容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量作为控制目标，或者容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量叠加GPS模块水平位置信息为控制目标；然后进行水平位置控制，保持水平位置误差Error x,y 在设定阈值Posth范围内；
S4、根据激光测距仪所获取高度信息进行高度控制，当飞行器的高度大于高度阈值Altth时继续执行步骤S3和S4，当飞行器的高度低于所设定高度阈值Altth时，飞行器关闭电机降落到着陆平台上。
作为本发明的优化方案，在步骤S1中，搜索时的高度信息Posz，表达式为：
Posz = H lid
搜索时的水平位置信息Pos，表达式为：
其中，H lid 为搜索时激光测距仪测量的高度，PosGPS为GPS模块获取的GPS位置，G PDOP 为GPS模块根据卫星分布空间几何强度因子。
作为本发明的优化方案，在步骤S1中，Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析的步骤为：
1）Openmv4传感器识别到Apriltag后首先进行线段检测，线段检测将整幅图像中梯度强度和方向相似的像素点聚类，从而聚集成线段；
2）然后进行四边形检测，检测完所有线段后，通过相邻两边的距离阈值进行分组，然后利用深度优化搜索算法分四层遍历所有组合组，当遍历到第四层时，若检测到最后一条边与第一条边形成回路，表明遍历到此节点的路径为四边形；
3）在成功捕获到 Apriltag标识码后通过图像信息提取出Openmv4传感器相对于Apriltag标识码的位置和姿态。
作为本发明的优化方案，在步骤S1中，Openmv4光流位置信息Pos FLOW 是通过Openmv4传感器计算两帧图像的位移从而实现对四旋翼无人机的定位。
作为本发明的优化方案，在步骤S3中，水平位置误差Error x,y ，表达式为：
其中，Pos GPS1为无人机误差计算周期开始时刻GPS信号水平位置信息，Pos GPS2为无人机误差计算周期结束时刻GPS信号水平位置信息，Pos openmv 为Openmv4传感器的镜头相对于Apriltag中心点的水平位置偏移量。
作为本发明的优化方案，无人机降落过程采取先水平对齐再进行高度控制的阶段控制策略，以及最终降落阶段采取空中电机上锁来抵消地效的策略。
本发明具有积极的效果：1）本发明基于质量轻、功耗低的Openmv4传感器实现了飞行器的精准降落，为负载能力较弱的飞行器提供了行之有效的应用场景；
2）本发明公开的飞行器精准降落控制策略为多阶段、高精度要求的方案，避免了采用连续式降落方式中存在的由于目标丢失、飞机震荡、外部干扰导致飞行器无法精准着陆到降落平台上的问题，对于降落精度要求苛刻的应用场景提供了新方案；
3）本发明公开的容错位置控制器，克服了飞行器在弱GPS信号时降落误差大、飞机炸机的问题；
4）本发明步骤S4中公开的高度控制策略解决了飞行器着陆时由于地效导致的误差。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明降落方法的流程图；
图2是本发明Openmv4传感器与飞行控制器的连线示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明公开了基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，飞行器搭载飞行控制器和激光测距仪，视觉传感器为Openmv4传感器，飞行控制器内置APM固件，激光测距仪为飞行控制器提供精确的距离信息，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。其中，飞行控制器为Pixhawk1飞行控制器，APM固件为飞行控制器里承载的软件***。Openmv4传感器，无需搭载额外的图像处理器便可进行图像处理。Openmv4传感器通过Mavlink协议经串口传输给飞行控制器。Openmv4传感器具有功耗低、质量轻的优点。飞行控制器接收Openmv4解算与地标Apriltag的相对坐标后，传入容错位置控制器，容错位置控制器根据所设置判断条件采用不同的控制方式，最终确保在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。本设计飞行控制器与Openmv4传感器、地面站的通信均采用Mavlink协议。采用 AprilTag 标识码作为视觉引导降落地标来引导无人机完成自主降落。为保证识别信息的准确性采用准确率最高的TAG36H11标识。四旋翼无人机简称为无人机。
基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***的降落方法包括如下步骤：
S1、控制无人机在降落平台上的地标的上方悬停，对地标进行搜索，Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析，Openmv4传感器得到图像帧后首先解析出像素坐标系下地标与Openmv4传感器的偏移量，经过坐标转换最终得到无人机导航坐标系下的坐标；搜索时的高度信息Posz来自激光测距仪提供的H lid ，水平位置信息Pos根据GPS信号质量以及飞行器水平位置误差Error x,y 选择各个位置信息源，水平位置信息Pos为GPS位置Pos GPS 或Openmv4光流位置信息Pos FLOW ；GPS信号质量及水平位置误差Error x,y 对飞行器的位置控制有着较大的影响，因此基于PID控制器设计容错位置控制器，使飞行器始终保持高精度定位，根据设定的阈值在GPS定位信息与Openmv4光流位置信息之间进行切换；
搜索时的高度信息Posz，表达式为：
Posz = H lid
搜索时的水平位置信息Pos，表达式为：
其中，H lid 为搜索时激光测距仪测量的高度，PosGPS为GPS模块获取的GPS位置，G PDOP 为GPS模块根据卫星分布空间几何强度因子（G PDOP 表征GPS信号质量）。
无人机搭载GPS模块时根据G PDOP 判断卫星信息是否准确可用，根据GPS官网信息，当G PDOP 小于5时可被无人机正常采用，且无人机搭载GPS模块时水平漂移误差为5m。所以当G PDOP 小于5或水平位置误差Error x,y 小于5m时，水平位置信息Pos采用GPS位置PosGPS，否则水平位置信息采取Openmv4光流位置信息Pos FLOW 。光流位置信息的获取与Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析算法交错运行，目的是提高Openmv4传感器的运算速度与防止内存溢出导致Openmv4传感器失灵，本发明公开的两部分算法交错运行方式通过飞行控制器给Openmv4传感器传输标志位进行确定，Openmv4传感器接收到飞行控制器传输的标志位“1”时Openmv4传感器启用光流定位（即Openmv4光流位置信息Pos FLOW ），否则Openmv4传感器一直运行Apriltag解析算法，即当G PDOP 大于5或水平位置误差Error x,y 大于5m时飞行控制器通过串口向Openmv4传感器传输标志位“1”，Openmv4传感器进入光流定位算法，飞行控制器与Openmv4传感器连线如图2所示，tx为发送口，rx为接收口。
在步骤S1中，Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析的步骤为：
1）Openmv4传感器识别到Apriltag后首先进行线段检测，线段检测将整幅图像中梯度强度和方向相似的像素点聚类，从而聚集成线段；
具体为：Apriltag线段检测与其它二维码线段检测原理类似，均是将整幅图像中梯度强度和方向相似的像素点聚类，从而聚集成线段。聚类算法是一种基于图的算法，图像中的每个像素点为图节点，其中两个相邻像素点都存在一条边，边的权值代表相邻像素点在梯度方向上的差值，然后将所有的边按照边的权值大小进行排序并做边合并。
2）然后进行四边形检测，检测完所有线段后，通过相邻两边的距离阈值进行分组，然后利用深度优化搜索算法分四层遍历所有组合组，当遍历到第四层时，若检测到最后一条边与第一条边形成回路，表明遍历到此节点的路径为四边形；
具体为：检测完所有线段后，接着对线段进行分组，当前一条边末端与下一条边始端的距离在某个阈值内且连接后的线段方向为逆时针方向时，两者可纳为一组，每组线段都是有可能形成四边形回路的侯选者。分组完成会形成一棵树，检测到的所有有向线段为该树的第一层，同一组侯选者线段为第二层到第四层的节点，然后利用深度优先搜索算法遍历整棵树，当遍历到第四层时，若检测到最后一条边与第一条边形成回路，表明遍历到此节点的路径为四边形。
3）在成功捕获到 Apriltag标识码后通过图像信息提取出Openmv4传感器相对于Apriltag标识码的位置和姿态。
具体为：位姿的计算与Openmv4传感器的摄像头焦距、标识码的实际物理距离有关，通常在进行位姿估计前需对这两个量进行测量和标定，然后再利用直接线性变换（Direct Linear Transform，DLT）计算单应矩阵，得到无人机的位置和姿态等信息。一个 3×3 的单应矩阵可用 3×4 的摄像头内参矩阵 P 和 4×3 的外参矩阵 E 的乘积来表示：
式中，单应矩阵h为从二维码坐标系中的四个角点的齐次坐标到图像二维码四个角点坐标的映射，s为尺度因子，f x 、f y 为摄像头焦距，f x =f y ；R ij 为旋转矩阵参数；Tk为平移矩阵参数，Tx为x方向的平移矩阵参数，Ty为y方向的平移矩阵参数，Tz为z方向的平移矩阵参数，通过解上述方程可得到摄像头相对于Apriltag 标识码的位置和姿态。
在步骤S1中，Openmv4光流位置信息Pos FLOW 是通过Openmv4传感器计算两帧图像的位移从而实现对四旋翼无人机的定位。
光流定位（获取Openmv4光流位置信息Pos FLOW ）是通过Openmv4传感器计算两帧图像的位移从而实现对四旋翼无人机的定位。在光流理论中，前提是下面两个假设成立1）摄像头采集到的两帧图像之间的像素灰度不变；2）相邻的两帧像素具有相对运动。在使用时，只需要对图像中的一些点去跟踪，采用上面的方法就可以计算得到光流向量，根据得到的光流向量，就可以进一步优化无人机的姿态控制，实现更加准确的控制。
S2、飞行器捕捉到地标时自动切换到降落模式，若大于设定时间阈值T th，飞行器未找到地标，飞行器进入到定点模式待飞手接管，即无人机保持当前的位置、高度不变。
在本发明中设定未找到地标飞行器下降时的最大下降速度为30cm/s，根据设定的Openmv4传感器焦距，设定起始降落高度为2m，当飞机在距离地面1m时激光测距仪工作状态良好可快速的切换都定点模式，因此将时间阈值T th设定为3s。
S3、进入到降落模式后，首先根据水平位置误差Error x,y 得到水平位置最大误差Error max x,y 进行容错位置控制器的切换，容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量作为控制目标，或者容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量叠加GPS模块水平位置信息为控制目标；然后进行水平位置控制，保持水平位置误差Error x,y 在设定阈值Posth范围内；
在步骤S3中，水平位置误差Error x,y ，表达式为：
其中，Pos GPS1为无人机误差计算周期开始时刻GPS信号水平位置信息，Pos GPS2为无人机误差计算周期结束时刻GPS信号水平位置信息，Pos openmv 为Openmv4传感器的镜头相对于Apriltag中心点的水平位置偏移量。
Openmv4传感器将镜头相对Apriltag中心点的水平位置偏移量Pos openmv 传给飞行控制器，叠加到当前GPS信号水平位置信息Pos GPS1上作为目标位置Pos target ，再减去当前的GPS位置Pos GPS2得到水平位置误差Error x,y 传入PID控制器进行控制。为克服GPS模块易受干扰、误差大的缺点保证更高的降落精度，设定了容错位置控制器，根据水平位置误差Error x,y 得到水平位置最大误差Error max x,y 进行容错位置控制器的切换，容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量作为控制目标，或者容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量叠加GPS模块水平位置信息为控制目标。当水平位置误差大于50cm时仅使用Openmv4传感器获取的水平位置偏移量作为控制目标，否则采用容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量叠加GPS模块水平位置信息为控制目标。水平位置最大误差Error max x,y 为50cm的选取根据所使用镜头焦距以及Apriltag大小进行计算，本发明使用的Openmv4传感器的镜头焦距为3.2mm，Apriltag为TAG36H11，边框为97mm，经计算Openmv4传感器在水平方向以地标中心为原点，左右最远识别Apriltag距离为50cm，所以当水平位置最大误差Error max x,y 大于50cm时说明GPS产生了漂移，此漂移远远大于Openmv4传感器解算的相对坐标，将导致无人机失去地标，因此容错控制将提高飞行器在弱GPS、GPS漂移时的定位精度。
使飞行器在下降过程中水平位置误差Error x,y 一直保持在阈值Posth内，本发明设置最优阈值Posth为5cm，只要当水平位置误差Error x,y 在5cm内时才可执行下一步进行高度控制，防止由于下降过程水平位置的累积误差造成地标脱离无人机视野。
S4、根据激光测距仪所获取高度信息进行高度控制，根据飞行器的高度采取不同的控制策略，当飞行器的高度大于高度阈值Altth时继续执行步骤S3和S4；当飞行器的高度低于所设定高度阈值Altth时，飞行器关闭电机降落到着陆平台上。
此步骤主要为飞行器降落过程中的高度控制，高度控制器结合步骤S3和S4的水平位置控制器协同控制飞行器进行精准降落。当飞行器识别到地标且高度大于15cm时飞行器先执行水平位置控制器保持水平位置误差在5cm以内然后执行高度PID控制器进行下降，以此循环，直到高度低于15cm，且水平位置误差在5cm以内时，飞行器关闭电机着陆到降落平台上，此策略可以解决飞行器着陆时由于地效产生位置偏移、机身弹起等问题。根据本发明实验时Openmv4传感器焦距以及Apriltag的大小设定高度阈值Altth为15cm，本发明一个实例中飞行器在距离地标12cm以后将失去地标，在15cm时可以正常解算相对坐标，且经实验验证在15cm以下关闭电机无人机自由落体到地面不会因高度太高产生弹跳现象可以稳定的落地，因此设定高度阈值Altth为15cm。
具体实施时，硬件包括350mm机架，Openmv4传感器、北醒luna激光测距仪、WIFI无线数传、Apriltag 36H11地标等。首先飞行器飞至地标上方2m处进行悬停，飞机搜索到地标后自动切到降落模式，采用基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***的降落方法进行阶段性降落，直到飞机高度小于15cm，水平位置误差在5cm时飞机空中电机上锁自由落体到地标上。经大量实验验证，采用本发明提供的***及方法，可使得飞行器在弱GPS、GPS信号正常下降落精度在10cm以内。
以上所述的具体实施例，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例而已，并不用于限制本发明，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 (7)
1.基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，飞行器搭载飞行控制器和激光测距仪，视觉传感器为Openmv4传感器，飞行控制器内置APM固件，激光测距仪为飞行控制器提供精确的距离信息，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上；基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***进行降落的方法，包括如下步骤：
S1、控制无人机在降落平台上的地标的上方悬停，对地标进行搜索，Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析，Openmv4传感器得到图像帧后首先解析出像素坐标系下地标与Openmv4传感器的偏移量，经过坐标转换最终得到无人机导航坐标系下的坐标；搜索时的高度信息Posz来自激光测距仪提供的H lid ，水平位置信息Pos根据GPS信号质量以及飞行器水平位置误差Error x,y 选择各个位置信息源，水平位置信息Pos为GPS位置Pos GPS 或Openmv4光流位置信息Pos FLOW ；
S2、飞行器捕捉到地标时自动切换到降落模式，若大于设定时间阈值T th，飞行器未找到地标，飞行器进入到定点模式；
S3、进入到降落模式后，首先根据水平位置误差Error x,y 得到水平位置最大误差Error max x,y 进行容错位置控制器的切换，容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量作为控制目标，或者容错位置控制器以Openmv4传感器获取的水平位置偏移量叠加GPS模块水平位置信息为控制目标；然后进行水平位置控制，保持水平位置误差Error x,y 在设定阈值Posth范围内；
S4、根据激光测距仪所获取高度信息进行高度控制，当飞行器的高度大于高度阈值Altth时继续执行步骤S3和S4，当飞行器的高度低于所设定高度阈值Altth时，飞行器关闭电机降落到着陆平台上。
2.根据权利要求1所述的基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***还包括WIFI无线数传，WIFI无线数传用于和地面进行通信。
3.根据权利要求1所述的基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：在步骤S1中，搜索时的高度信息Posz，表达式为：
Posz = H lid
搜索时的水平位置信息Pos，表达式为：
其中，H lid 为搜索时激光测距仪测量的高度，PosGPS为GPS模块获取的GPS位置，G PDOP 为GPS模块根据卫星分布空间几何强度因子。
4.根据权利要求3所述的基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：在步骤S1中，Openmv4传感器对地标Apriltag进行位置解析的步骤为：
1）Openmv4传感器识别到Apriltag后首先进行线段检测，线段检测将整幅图像中梯度强度和方向相似的像素点聚类，从而聚集成线段；
2）然后进行四边形检测，检测完所有线段后，通过相邻两边的距离阈值进行分组，然后利用深度优化搜索算法分四层遍历所有组合组，当遍历到第四层时，若检测到最后一条边与第一条边形成回路，表明遍历到此节点的路径为四边形；
3）在成功捕获到 Apriltag标识码后通过图像信息提取出Openmv4传感器相对于Apriltag标识码的位置和姿态。
5.根据权利要求4所述的基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：在步骤S1中，Openmv4光流位置信息Pos FLOW 是通过Openmv4传感器计算两帧图像的位移从而实现对四旋翼无人机的定位。
6.根据权利要求5所述的基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：在步骤S3中，水平位置误差Error x,y ，表达式为：
其中，Pos GPS1为无人机误差计算周期开始时刻GPS信号水平位置信息，Pos GPS2为无人机误差计算周期结束时刻GPS信号水平位置信息，Pos openmv 为Openmv4传感器的镜头相对于Apriltag中心点的水平位置偏移量。
7.根据权利要求6所述的基于容错控制的四旋翼无人机精准降落***，其特征在于：无人机降落过程采取先水平对齐再进行高度控制的阶段控制策略，以及最终降落阶段采取空中电机上锁来抵消地效的策略。
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