一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法技术

本发明专利技术公开了一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，在目标地块内布置若干信号器，控制终端以自身位置为原点，采集信号器所发送的信号并计算出各信号器的相对空间位置，随后将位置数据存储为局域性地图；所述控制终端与无人机的飞控系统通讯连接，依靠局域性地图引导无人机进行飞行作业；这种定位方法不依赖GPS等卫星定位系统，节省了使用基站及购买移动基站的成本；同时，这种局域性地图能够克服GPS在海拔高度方向上的误差，实现对地块内地势的精准判断，从而提高了无人机的飞行安全性和作业精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法
本专利技术涉及一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，无人机开始被应用在农药喷洒、森林防火监测、地质勘探等多个领域。而定位导航的精准度又决定了无人机空中作业的精细程度。因为直接采用GPS导航其误差较大，所以现有的无人机导航通常采用网络RTK和基站RTK两种方式，利用卫星差分定位实现了较高的定位精准度。然而要使用网络RTK需要对应的网络卡，其使用费用高昂，飞行作业成本较高；而使用基站RTK则是通过移动基站进行辅助定位，设备采购成本及使用成本同样较高。所以有必要专利技术一种不依赖定位卫星、便携性好的用于无人机的局域性地图网络的布置方法。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种不依赖定位卫星、便携性好的用于无人机的局域性地图网络的布置方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，在目标地块内布置若干信号器，控制终端以自身位置为原点，采集信号器所发送的信号并计算出各信号器的相对空间位置，随后将位置数据存储为局域性地图；所述控制终端与无人机的飞控系统通讯连接，依靠局域性地图引导无人机进行飞行作业。进一步地，在控制终端存储完局域性地图后，将信号器回收；当下一次再回到同一目标地块时，将控制终端放置在与上一次相同的位置方位，依靠存储的局域性地图即可引导无人机飞行作业，无需再使用信号器重新标点。进一步地，当存在另一个新目标地块与当前地块的边界相接时，首先完成当前目标地块的局域性地图存储，随后保留两地块相接处的信号器，将其余信号器回收并对新目标地块进行标点。进一步地，将控制终端转移至新目标地块内，依靠两地块相接处的信号器位置计算出控制终端的新位置点，随后计算得出新目标地块的局域性地图。进一步地，所述信号器包括描边器；所述描边器沿目标地块的边缘间隔分布；所述控制终端根据描边器所提供的位置点即可识别出所围区域。进一步地，所述描边器还设置在目标地块内，与地势变化的拐点处对应。进一步地，所述信号器还包括标识器；所述标识器分布在目标地块内部的障碍物附近，控制终端根据标识器的位置在局域性地图内进行标定，指引无人机避开标识器附近空域。有益效果：本专利技术的一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，在目标地块内布置若干信号器，控制终端以自身位置为原点，采集信号器所发送的信号并计算出各信号器的相对空间位置，随后将位置数据存储为局域性地图；所述控制终端与无人机的飞控系统通讯连接，依靠局域性地图引导无人机进行飞行作业；这种定位方法不依赖GPS等卫星定位系统，节省了使用基站及购买移动基站的成本；同时，这种局域性地图能够克服GPS在海拔高度方向上的误差，实现对地块内地势的精准判断，从而提高了无人机的飞行安全性和作业精准度。附图说明附图1为地图网络布置位置示意图；附图2为类梯田结构中的信号器摆放位置示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，如附图1所示，虚线框表示区域为目标地块，在目标地块内布置若干信号器1，控制终端2以自身位置为原点，采集信号器1所发送的信号并计算出各信号器1的相对空间位置，随后将位置数据存储为局域性地图；所述控制终端2与无人机的飞控系统通讯连接，依靠局域性地图引导无人机进行飞行作业；控制终端2具有通讯功能和数据处理计算功能，该种定位方式具体可利用无线电来实现，即以控制终端2为确定位置的原点，通过接收器采集信号器1发出的无线电信号，计算信号发出到接收之间的时间间隔，从而计算出控制终端1到信号器1之间的相对距离，从而完成定位；无线电发射及接收装置均可直接从市面上购得，在此不做赘述；同时，在目标地块内布置辅助收发器3，辅助收发器3由工作人员摆放至控制终端2的特定方位，辅助收发器3也会采集信号器1所发出的无线电波，并将这些信息转送至控制终端2，利用不同信号接收点之间的互相对比，可以实现对信号器1的进一步精准定位，将这些位置点整合即可得到目标地块对应的局域性地图；这种定位方法不依赖GPS等卫星定位系统，节省了使用基站及购买移动基站的成本；同时，这种局域性地图能够克服GPS在海拔高度方向上的误差，实现对地块内地势的精准判断，从而提高了无人机的飞行安全性和作业精准度；同时，利用信号器1的打点式标示，该信号器1只需要具备信号发送功能，因此可以做成体积很小的装置；比如将信号器1做成锥形可以方便丢掷到田里，同时在信号器1上安装指示灯，可以在夜间快速判断信号器1的位置方便回收，同时也可以与内部系统连接，用来监测信号发射的状态；控制终端2和若干信号器1占用空间小，布置便捷，利于携带。在控制终端2存储完局域性地图后，将信号器1回收；当下一次再回到同一目标地块时，将控制终端2放置在与上一次相同的位置方位，依靠存储的局域性地图即可引导无人机飞行作业，无需再使用信号器1重新标点；因为生成的局域性地图是以控制终端2作为原点的，所以只需要保证控制终端2自身的方位与之前采集时相同即可；局域性地图可以在相应的存储空间内长时间保存，确保同一目标地块只需要测量一次，非常适合于多次间隔操作，如向田里定期喷洒农药等。当存在另一个新目标地块与当前地块的边界相接时，首先完成当前目标地块的局域性地图存储，随后保留两地块相接处的信号器1，将其余信号器1回收并对新目标地块进行标点；利用两地块共有的信号器1可以完成对新地块位置的定位，从而将相邻地块的局域性地图汇总整合，也实现了信号器1的高效利用和作业地块的快速转换。将控制终端2转移至新目标地块内，从而避免控制终端2与新地块距离过远影响定位，依靠两地块相接处的信号器1位置计算出控制终端2的新位置点，随后计算得出新目标地块的局域性地图，这样就可以在第一个目标地块所对应的区域性地图的基础上，叠加建立相对空间坐标系，有效扩展了该地图网络布置方法的应用范围。所述信号器1包括描边器11；所述描边器11沿目标地块的边缘间隔分布；所述控制终端2根据描边器11所提供的位置点即可识别出所围区域，从而避免了采用RTK导航时需要用描边器进行不间断描边的繁琐操作，在遇到复杂地形时也更加便于操作。所述描边器11还设置在目标地块内，与地势变化的拐点处对应，这种地势变化对某些飞行作业的影响极大，如高空药液喷洒、施肥等，无人机的离地高度会影响其分散物料的范围和密度；同时，如附图2所示，针对梯田这类特殊的地形，普通的GPS定位也无法精准判断其高度差的变化，而通过描边器11就可轻松实现，图中采用架体状图形代表梯田结构，圆形代表描边器11，梯田结构上方为喷洒农药的无人机。所述信号器1还包括标识器12；所述标识器12分布在目标地块内部的障碍物附近，控制终端2根据标识器12的位置在局域性地图内进行标定，指引无人机避开标识器12附近空域；目前无人机想要实现避障只能依靠机身上安装是激光传感器或视觉传感器之类的部件来实现，这不仅增加了无人机的购机成本，而且增大了运行功率，会影响无人机的续航能力；通过将标识器12放在需要避开的物体附近，就可以依靠控制终端2实现避障，设备成本更低；利用该避障功能，就可以在进行田间飞行作业时避开电线杆等障碍物。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，其特征在于：在目标地块内布置若干信号器(1)，控制终端(2)以自身位置为原点，采集信号器(1)所发送的信号并计算出各信号器(1)的相对空间位置，随后将位置数据存储为局域性地图；所述控制终端(2)与无人机的飞控系统通讯连接，依靠局域性地图引导无人机进行飞行作业。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，其特征在于：在目标地块内布置若干信号器(1)，控制终端(2)以自身位置为原点，采集信号器(1)所发送的信号并计算出各信号器(1)的相对空间位置，随后将位置数据存储为局域性地图；所述控制终端(2)与无人机的飞控系统通讯连接，依靠局域性地图引导无人机进行飞行作业。2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，其特征在于：在控制终端(2)存储完局域性地图后，将信号器(1)回收；当下一次再回到同一目标地块时，将控制终端(2)放置在与上一次相同的位置方位，依靠存储的局域性地图即可引导无人机飞行作业，无需再使用信号器(1)重新标点。3.根据权利要求2所述的一种用于无人机的局域性地图网络的布置方法，其特征在于：当存在另一个新目标地块与当前地块的边界相接时，首先完成当前目标地块的局域性地图存储，随后保留两地块相接处的信号器(1)，将其余信号器(1)回收并对新目标地块进行标点。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫廷廷，陈天宇，翟智云，
申请(专利权)人：中交遥感农业科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32