一种飞行器起降过程中的导航方法技术

本发明专利技术公开了一种飞行器起降过程中的导航方法，所述方法包括以下步骤：S1：启动起飞或降落程序；S2：飞行器切换为对应的起飞模式或降落模式；S3：通过GNSS系统进行预定位；S4：通过双目导航模块捕获地标进行精确定位；S5：以预设的起飞或降落速度上升或降落；S6：到达预设的起飞或降落高度后完成起降操作。本发明专利技术在起降过程中采用GNSS进行预定位，再采用双目导航系统进行精确定位的方式，提高了定位精度，避免了由于电磁干扰无线电信号、卫星信号太弱、丢星而造成的定位不准或定位失效，在复杂的环境下容易造成安全隐患，甚至导致飞行器损坏的问题。

A navigation method in the process of aircraft takeoff and landing

The invention discloses a navigation method in the process of aircraft takeoff and landing. The method includes the following steps: S1: start off or landing program; S2: the aircraft switch to the corresponding take-off mode or landing mode; S3: pre positioning through the GNSS system; S4: S5 through the binocular pilot module to capture the landmark for precise positioning; S5 To rise or descend at a predetermined take-off or landing speed; S6: complete landing and landing operations after a predetermined take-off or landing height. In the process of landing and landing, the invention uses GNSS to pre position, and then uses binocular navigation system to locate accurately. It improves the positioning accuracy and avoids the location and location failure caused by electromagnetic interference radio signal, the weak satellite signal and the star losing. It is easy to cause safety hidden danger in complex environment. Even the problem of damage to the aircraft.

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器起降过程中的导航方法
本专利技术涉及飞行器实时导航领域，具体涉及一种飞行器起降过程中的导航方法
技术介绍
飞行器具有机械结构简单、运动灵活、姿态多样、可扩展性好和易维护等优点，因而在勘探、测绘、救援、航拍等领域扮演越来越重要的角色，而这些领域无一不要求相当高的精确性、可靠性和自主性。现有的飞行器导航方法多采用GPS导航，在室外的定位精度可以达到1.5米，对于一般用户的定为服务可以满足。然而在无人机上，普通廉价的GPS接收机的精度不能满足各种复杂姿态的导航精度，并且在复杂环境下难以定位，如大型工厂内部、山区和矿井下方等环境下,GPS信号受到电磁干扰、卫星信号太弱、丢星等情况发生时则会造成定位不准或定位失效的问题，存在极大的安全隐患，严重甚至会导致飞行器损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为解决现有技术中GPS信号受到电磁干扰、卫星信号太弱、丢星等情况发生时则会造成定位不准或定位失效的问题，存在安全隐患的问题，特提供一种飞行器起降过程中的导航方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种飞行器起降过程中的导航方法，所述方法包括以下步骤：S1：启动起飞或降落程序；S2：飞行器切换为对应的起飞模式或降落模式；S3：通过GNSS进行预定位；S4：通过双目导航模块捕获地标进行精确定位；S5：以预设的起飞速度或降落速度上升或降落；S6：到达预设的起飞或降落高度后完成起降操作。所述步骤S4中，双目导航模块进行精确定位的方法为：通过安装在飞行器机腹的摄像头对起降平台上的目标图形进行连续拍摄，将拍摄的图形与预存图形进行对比，根据图形匹配度计算出三维位置信息。上述方案中，所述步骤S4，具体为：S41：位于飞行器机腹的左右两个摄像头分别获取目标图形的左右图像；S42：将获取的图像进行分割得到候选区域；S43：对候选区域进行特征提取；S44：将提取到的特征与预存图形的特征进行相似性匹配，形成匹配形状；S45：提取匹配形状的特征点位置；S46：根据匹配的特征点计算出飞行器的三维位置信息；作为优选的，所述目标图形为T字。上述方案中，所述导航方法的起飞流程具体为：S1：开始起飞操作；S2：飞行器切换为起飞模式；S3：通过GNSS进行预定位，引导飞行器移动到起飞点上方，判断是否到达目标图形的上方，否，重复S3，是，进行S4；S4：通过双目导航模块进行精确定位，判断是否到达起飞位置，否，根据精确定位的位置信息调整飞行器的位置，进行S3，是，进行S5；S5：飞行器以预设的起飞速度从预定的起飞位置上升至预设的起飞高度；S6：飞行器转换为留待模式，完成起飞操作。上述方案中，所述导航方法的降落流程具体为：S1：开始降落操作；S2：飞行器切换为降落模式；S3：通过GNSS进行预定位，引导飞行器飞向降落点安全高度上空，判断是否到达降落点安全高度上空，否，重复S3，是，降落至双目导航模块可以工作的高度，进行S4；S4：通过双目导航模块进行精确定位，判断是否到达降落位置上空，否，根据精确定位的位置信息调整飞行器的位置，重复S4，是，进行S5；S5：飞行器以预设的降落速度开始下降，直至降落到预设的位置；S6：飞行器进行触地检测，否，调节飞行器姿态，重复S6，是，完成降落操作。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术在起降过程中采用GNSS进行预定位，再采用双目导航系统进行精确定位的方式，提高了定位精度，避免了由于电磁干扰无线电信号、卫星信号太弱、丢星而造成的定位不准或定位失效的问题的同时避免了由于现有的导航技术定位精度不够，导致在起飞和降落时，无法准确的判断飞行器处在的位置，复杂的环境下容易造成安全隐患，甚至导致飞行器损坏的问题，利用双目导航系统将拍摄到的图像跟预存图像进行对比，根据图形匹配度计算出具体的三维信息的方式，大大提高了导航的精度，使得起飞和降落更加的精准。附图说明本专利技术将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：图1为本专利技术起飞过程流程示意图；图2为本专利技术降落过程流程示意图；图3为本专利技术中双目导航系统流程示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。一种飞行器起降过程中的导航方法，所述方法包括以下步骤：S1：启动起飞或降落程序；S2：飞行器切换为对应的起飞模式或降落模式；S3：通过GNSS系统进行预定位；S4：通过双目导航模块捕获地标进行精确定位；S5：以预设的起飞或降落速度上升或降落；S6：到达预设的起飞或降落高度后完成起降操作。所述步骤S4中，双目导航模块进行精确定位的方法为：通过安装在飞行器机腹的摄像头对起降平台上的目标图形进行连续拍摄，将拍摄的图形与预存图形进行对比，根据图形匹配度计算出三维位置信息。进一步的，所述步骤S4，具体为：S41：位于飞行器机腹的左右两个摄像头分别获取目标图形的左右图像；S42：将获取的图像进行分割得到候选区域；S43：对候选区域进行特征提取；S44：将提取到的特征与预存图形的特征进行相似性匹配，形成匹配形状；S45：提取匹配形状的特征点位置；S46：根据匹配的特征点计算出飞行器的三维位置信息；作为优选的，所述目标图形为T字。实施例1一种飞行器起降过程中的导航方法，所述导航方法的起飞流程具体为：S1：开始起飞操作；S2：飞行器切换为起飞模式；S3：通过GNSS进行预定位，判断是否到达地上的目标图形的上方，否，重复S3，是，进行S4；S4：通过双目导航系统进行精确定位，判断是否到达起飞位置，否，进行S3，是，进行S5；S5：飞行器以预设的起飞速度从预定的起飞位置上升至预设的起飞高度；S6：飞行器转换为留待模式，完成起飞操作。进一步的，所述步骤S4，具体为：S41：位于飞行器机腹的左右两个摄像头分别获取目标图形的左右图像；S42：将获取的图像进行分割得到候选区域；S43：对候选区域进行特征提取；S44：将提取到的特征与预存图形的特征进行相似性匹配，形成匹配形状；S45：提取匹配形状的特征点位置；S46：根据匹配的特征点计算出飞行器的三维位置信息；作为优选的，所述目标图形为T字。实施例2一种飞行器起降过程中的导航方法，所述导航方法的降落流程具体为：S1：开始降落操作；S2：飞行器切换为降落模式；S3：通过GNSS预定位，引导飞行器飞向降落点安全高度上空，并降落至双目导航系统可以工作的高度；S4：通过双目导航系统进行精确定位，判断降落位置是否是预设位置。S5：飞行器根据双目导航系统提供的位置信息进行调整，直至降落到预设的位置；S6：飞行器进行触地检测，否，重复触地检测过程，是，完成降落操作。进一步的，所述步骤S4，具体为：S41：位于飞行器机腹的左右两个摄像头分别获取目标图形的左右图像；S42：将获取的图像进行分割得到候选区域；S43：对候选区域进行特征提取；S44：将提取到的特征与预存图形的特征进行相似性匹配，形成匹配形状；S45：提取匹配形状的特征点位置；S46：根据匹配的特征点计算出飞行器的三维位置信息；作为优选的，所述目标图形为T字。以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，本专利技术的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本专利技术的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器起降过程中的导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：启动起飞或降落程序；S2：飞行器切换为对应的起飞模式或降落模式；S3：通过GNSS进行预定位；S4：通过双目导航模块捕获地标进行精确定位；S5：以预设的起飞速度或降落速度上升或降落；S6：到达预设的起飞或降落高度后完成起降操作。所述步骤S4中，双目导航模块进行精确定位的方法为：通过安装在飞行器机腹的摄像头对起降平台上的目标图形进行连续拍摄，将拍摄的图形与预存图形进行对比，根据图形匹配度计算出三维位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器起降过程中的导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：启动起飞或降落程序；S2：飞行器切换为对应的起飞模式或降落模式；S3：通过GNSS进行预定位；S4：通过双目导航模块捕获地标进行精确定位；S5：以预设的起飞速度或降落速度上升或降落；S6：到达预设的起飞或降落高度后完成起降操作。所述步骤S4中，双目导航模块进行精确定位的方法为：通过安装在飞行器机腹的摄像头对起降平台上的目标图形进行连续拍摄，将拍摄的图形与预存图形进行对比，根据图形匹配度计算出三维位置信息。2.根据权利要求1所述的一种飞行器起降过程中的导航方法，其特征在于，所述步骤S4，具体为：S41：位于飞行器机腹的左右两个摄像头分别获取目标图形的左右图像；S42：将获取的图像进行分割得到候选区域；S43：对候选区域进行特征提取；S44：将提取到的特征与预存图形的特征进行相似性匹配，形成匹配形状；S45：提取匹配形状的特征点位置；S46：根据匹配的特征点计算出飞行器的三维位置信息。3.根据权利要求2所述的一种飞行器起降过程中的导航方法，其特征在于，所述目标图形为T字。4.根据权利要求1或2所述的一种飞行器起降过程中的导航方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文明，朱明辉，
申请(专利权)人：河南三和航空工业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41