一种无人机视觉定位替代差分技术制造技术

本发明专利技术涉及一种无人机视觉定位替代差分技术，包括地面基站、外部摄像头、无人机和安装在无人机上的机载摄像头和惯导系统，通过无人机上的机载摄像头获取无人机的视觉感知信息和通过无人机惯导系统获取惯导数据，所述地面基站与无人机无线连接，地面基站接收无人机的视觉感知信息和惯导数据，通过视觉感知信息计算出无人机所处位置的环境信息，通过惯导数据计算出无人机飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，所述外部摄像头将拍摄无人机的位置信息，通过分割区域计算法计算后将数据传送给地面基站，地面基站向无人机发出控制信号，控制无人机向目标飞行。本发明专利技术具有如下优点：准确定位，实时性好且算法简单。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机视觉定位替代差分技术
本专利技术涉及无人机视觉领域，特别是涉及一种无人机视觉定位替代差分技术。
技术介绍
近年来，旋翼无人机得到了快速的发展，具有飞行稳定、易操控、低噪声、安全危害性小等特点，在航空摄影、电力巡检、灾情考察、军事侦察等多个领域得到越来越广的。现有的无人机定位系统，主要依靠全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)，通过接收多颗导航卫星发送的导航定位信号，并以导航卫星作为动态已知点，实时测定飞机的位置和运动状态，引导飞机安全有效地到达目的地，从而实现定位；由于GPS卫星是受美国控制的，美国会对GPS精度进行控制；尤其在室内环境及复杂的低空区域(尤其有电磁干扰)，GPS信号极不稳定，因此无人机无法使用GPS信号进行定位。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种无人机视觉定位替代差分技术，其机构合理，利用视觉技术实现无人机较高精度的定位。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种无人机视觉定位替代差分技术，包括地面基站、外部摄像头、无人机和安装在无人机上的机载摄像头和惯导系统，通过无人机上的机载摄像头获取无人机的视觉感知信息和通过无人机惯导系统获取惯导数据，所述地面基站与无人机无线连接，地面基站接收无人机的视觉感知信息和惯导数据，通过视觉感知信息计算出无人机所处位置的环境信息，通过惯导数据计算出无人机飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，所述外部摄像头将拍摄无人机的位置信息，通过分割区域计算法计算后将数据传送给地面基站，地面基站向无人机发出控制信号，控制无人机向目标飞行。采用以上结构后，本专利技术具有如下优点：采用外部摄像头和机载摄像头实现了无人机的准确定位，可行性高，实时性好且算法简单。作为改进，所述外部摄像头位于无人机工作区域的中心点，所述外部摄像头为超高清可360°旋转，所述外部摄像头与地面基站相连接。作为改进，所述无人机为四翼结构，且每个旋翼下方设有标记物，所述机载摄像头和惯导系统位于无人机主体下方。作为改进，所述无人机上设有第一无线传输模块，并与无人机相连。作为改进，所述外部摄像头上设有无人机位置信息计算模块，所述无人机位置信息计算模块与外部摄像头相连接，所述外部摄像头采集无人机的环境图像，所述无人机位置信息计算模块通过分割区域计算法对环境图像进行计算，同时外部摄像头采集到旋翼下方的标记物，计算出无人机的中心位置，从而得到无人机的位置信息。作为改进，地面基站内设有远程控制系统，所述远程控制系统上连接设有第二无线传输模块，所述远程控制系统接收来自无人机的视觉感知信息和惯导数据，从而得到无人机的飞行环境信息，根据飞行环境信息和无人机位置信息进行对无人机控制，规划飞行路径。附图说明图1是本专利技术一种无人机视觉定位替代差分技术结构示意图。图2是本专利技术一种无人机视觉定位替代差分技术的原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。结合附图1和附图2，一种无人机视觉定位替代差分技术，包括地面基站、外部摄像头、无人机和安装在无人机上的机载摄像头和惯导系统，通过无人机上的机载摄像头获取无人机的视觉感知信息和通过无人机惯导系统获取惯导数据，所述地面基站与无人机无线连接，地面基站接收无人机的视觉感知信息和惯导数据，通过视觉感知信息计算出无人机所处位置的环境信息，通过惯导数据计算出无人机飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，所述外部摄像头将拍摄无人机的位置信息，通过分割区域计算法计算后将数据传送给地面基站，地面基站向无人机发出控制信号，控制无人机向目标飞行。所述外部摄像头位于无人机工作区域的中心点，所述外部摄像头为超高清可360°旋转，所述外部摄像头与地面基站相连接。所述无人机为四翼结构，且每个旋翼下方设有标记物，所述机载摄像头和惯导系统位于无人机主体下方。所述无人机上设有第一无线传输模块，并与无人机相连。所述外部摄像头上设有无人机位置信息计算模块，所述无人机位置信息计算模块与外部摄像头相连接，所述外部摄像头采集无人机的环境图像，所述无人机位置信息计算模块通过分割区域计算法对环境图像进行计算，同时外部摄像头采集到旋翼下方的标记物，计算出无人机的中心位置，从而得到无人机的位置信息。地面基站内设有远程控制系统，所述远程控制系统上连接设有第二无线传输模块，所述远程控制系统接收来自无人机的视觉感知信息和惯导数据，从而得到无人机的飞行环境信息，根据飞行环境信息和无人机位置信息进行对无人机控制，规划飞行路径。本专利技术在具体实施时，无人机与地面基站通过第一无线传输模块和第二传输模块相互联，利用无人机的机载摄像头和惯导系统分别采集无人机当下的视觉感知信息和惯导数据，从视觉感知信息中计算出无人机当下的环境信息，从惯导数据中计算出无人机当下的飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，然后通过第一无线传输模块和第二无线传输模块将无人机环境信息和惯导数据传送到地面基站，地面基站接收无人机环境信息和惯导数据后，根据无人机环境信息和惯导数据计算出无人机位于当下环境的大致位置；通过外部摄像头拍摄无人机旋翼下方的标记物，根据具拍摄图像计算出无人机中心点，然后根据机载摄像头拍下的无人机环境信息，再通过分割区域计算法计算出无人机中心点位于工作区域的具体位置信息，然后将无人机的位置信息传送给地面基站，地面基站接收信号后，通过远程控制系统对无人机进行控制，规划飞行路线。这样当无人机出现航线偏离或飞出工作区域可及时的实时的对无人机进行控制。以上对本专利技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本专利技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机视觉定位替代差分技术，其特征在于：包括地面基站、外部摄像头、无人机和安装在无人机上的机载摄像头和惯导系统，通过无人机上的机载摄像头获取无人机的视觉感知信息和通过无人机惯导系统获取惯导数据，所述地面基站与无人机无线连接，地面基站接收无人机的视觉感知信息和惯导数据，通过视觉感知信息计算出无人机所处位置的环境信息，通过惯导数据计算出无人机飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，所述外部摄像头将拍摄无人机的位置信息，通过分割区域计算法计算后将数据传送给地面基站，地面基站向无人机发出控制信号，控制无人机向目标飞行。

【技术特征摘要】
1.一种无人机视觉定位替代差分技术，其特征在于：包括地面基站、外部摄像头、无人机和安装在无人机上的机载摄像头和惯导系统，通过无人机上的机载摄像头获取无人机的视觉感知信息和通过无人机惯导系统获取惯导数据，所述地面基站与无人机无线连接，地面基站接收无人机的视觉感知信息和惯导数据，通过视觉感知信息计算出无人机所处位置的环境信息，通过惯导数据计算出无人机飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，所述外部摄像头将拍摄无人机的位置信息，通过分割区域计算法计算后将数据传送给地面基站，地面基站向无人机发出控制信号，控制无人机向目标飞行。2.根据权利要求1所述的一种无人机视觉定位替代差分技术，其特征在于：所述外部摄像头位于无人机工作区域的中心点，所述外部摄像头为超高清可360°旋转，所述外部摄像头与地面基站相连接。3.根据权利要求1所述的一种无人机视觉定位替代差分技术，其特征在于：所述无人机为四翼结构，且每个旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光磊，
申请(专利权)人：江苏大成航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32