一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法技术

城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，属于无人机货运接收领域，为了解决适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收的问题，S1.投放准备；S2.固定翼无人机飞行高度调整并投放；S3.收纳。效果是接收过程不产生有害物质，环境适应性好，可以实现定点投放。

【技术实现步骤摘要】
一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法
本专利技术属于无人机货运接收领域，涉及一种用于城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示装置及方法。
技术介绍
现有情况：随着社会的进步和科技的发展，人们的生活水平日益提高，智能物流领域各种需求急速增加，对物流效率要求越来越高。例如：偏远山区受地形、路况、天气等因素限制，运输物资无法及时到达；军事领域需要及时向环境异常复杂的战场投送战斗物资；医疗领域需要快速向目的地运送急救药品；或是受到自然灾害交通基础设施损坏严重时，及时向受灾地区运送救灾物资。以公路运输，铁路运输，水运航空运输为主要运输方式的传统物流，已无法满足上述情况，因此衍生出了基于固定翼无人机的小件货物快速运输这一新的智能远程物流方式。未来：固定翼无人机具有航行距离长、巡航面积大、飞行速度快、飞行高度高、载重量大、自主飞行控制能力强等优点。随着固定翼无人机飞控、电池、通信技术的日益完善，利用固定翼无人机进行小件货物的低空投递必将在多个领域、多个场景下得到更广泛的应用。目前，部分国家已开展利用多旋翼和固定翼无人机进行小件货物运输的相关实验。旋翼无人机飞行灵活、便于控制、起飞降落不受场地限制，但是飞行距离短、载重量小。例如：2014年10月，DHL宣布将在德国实现无人机送货。但是该公司的四旋翼无人机只可运载1.2公斤的货物，最长飞行时间45分钟，且该无人机并非完全脱离人力，依然受到地面工作人员的控制。固定翼无人机航速高、航行距离长、载重量大。例如：2017年12月26日，顺丰在云南某地进行固定翼无人机应急物资快速投递的演示验证飞行，无人机从云南某机场起飞，飞行约30分钟后抵达受灾地点基站附近的空地后，飞机降低高度至约300米，吊舱从空中投放并展开降落伞，约30秒后吊舱降落在空地上。此种方式不需要飞机降落且可以快速进行货物运输，但是伞降过程中吊舱受货物投放高度、风向、风速及地面建筑物等因素影响，难以满足精准投放的要求。
技术实现思路
为了解决适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收的问题，本专利技术提出如下技术方案：一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，包括如下步骤：S1.投放准备；S2.固定翼无人机飞行高度调整并投放；S3.收纳。进一步的，步骤S1包括如下步骤：当固定翼无人机用于智能物流、偏远地区及山区的物资运输等领域，需投放货物时，在固定翼无人机投放货物前，手机APP会接收到投放信号，发出接收警报，地面操作人员通过在手机上实时查看该无人机飞行路线、投放货物区域以及即将投放货物的体积，确认接收装置是否可以投放货物，如满足投放要求，手机会向该固定翼无人机发出接收确认信号。进一步的，步骤S1包括如下步骤：S1.1.操作人员通过手机确认无人机飞来方向及投放位置，精确确定投放区域；S1.2.根据接收装置顶部的微型风向测速传感器确定实时风向及风速，并根据空投货物运动轨迹，确定投放角度及准确方向；S1.3.组装接收装置，准备接收。进一步的，步骤S1.1包括如下步骤：精确确定投放区域的方法为：首先，将整个空投区域由外向内依次分成空投初始区域、控制区域和延时后控制区域三个区域；其次、确定延时后最大控制区域半径Rmax；然后利用Rmax得到空投最大控制区域半径rmax；最后利用rmax得到空投最大初始区域半径ROmax。进一步的，步骤S1.3组装接收装置的方法如下：将装置内高弹橡胶网2、纵向支撑杆5、斜支撑杆6、缓冲弹簧取8出；将聚酯海绵3从装置本体1内的4条弹性收纳袋中取出并置于装置的后幅1.3内表面；将高弹橡胶网2与装置本体1前幅与后幅相接，然后把底部固定伸缩杆4拉出，通过固定扣将纵向支撑杆5两段分别与底部固定伸缩杆4相连和装置本体1后幅中上部相连接；将斜支撑杆6的一端通过滑扣与纵向支撑杆5相连，另一端通过弹簧滑道与缓冲弹簧8一端相接，最后把四根侧支撑杆拉出，通过调整弹簧滑道及斜支撑杆6来调节装置接收方向及角度，组装完毕。进一步的，组装完毕后，地面操作人员通过手机APP会向无人机发出可以投递货物信号，当固定翼无人机接收到投放信号时，无人机由高空飞行调整为离地面某一垂直距离的高度水平飞行，到达接收区域时，无人机环绕该接收装置飞行，在固定翼无人机水平环绕接收装置飞行中，固定翼无人机中的数字摄像头检测LED灯的两个白色光源像素和两个红色光源像素，无人机根据光源像素位置，确定接收装置的接收方向。进一步的，基于固定翼无人机视角，通过该无人机中的数字摄像头检测到的LED灯A与LED灯B之间的白色光源像素距离，通过图像识别算法，找出两个白色光源像素之间的中点值，并且根据微型风向测速传感器测得的实时风向、风速调整并修正方向，及时调整机身的位置，使固定翼无人机沿两个白色光源像素的中点值飞行，找到最佳投递货物位置，准确投下货物。进一步的，在货物准确落入接收时，接收装置内部的高弹橡胶网通过伸缩、形变可为飞来的货物做一级减速，聚酯海绵可为飞来的货物提供二级保护，接收装置背部的斜支撑杆受到冲击力的作用，缓冲弹簧压缩形变，当缓冲弹簧压缩到最大行程时，弹簧滑道里的锁扣将缓冲弹簧锁死，斜支撑杆弯曲变形，缓解货物的横向速度，当斜支撑杆形变到一定程度时，装置两侧的侧支撑杆着地，为横向速度做辅助缓冲。进一步的，步骤S3包括如下步骤：在完成空投货物接收时，首先将缓冲弹簧及斜支撑杆取下，侧支撑杆收于装置中，纵向支撑杆取下，伸缩固定杆收于装置中；然后将高弹橡胶网从装置中取下，并检查各个部分损坏情况，如各个部分完好无损，则将高弹橡胶网及纵向支撑杆放置于装置本体底部暗袋中，将斜支撑杆及缓冲弹簧放置于装置本体侧幅暗袋中；最后检查空投货物损坏情况，并及时收纳货物。有益效果：该装置由高弹橡胶网、聚酯海绵、LED灯等常规部件组成，具有生产成本低、使用成本低、损坏率低和维修成本低的特点。该装置适用范围广，只要有适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收。该装置的固定伸缩杆、纵向支撑杆、斜支撑杆、侧支撑杆由碳纤维复合材料、玻璃纤维材料等部件组成，抗摔能力强，在没有适合接收的装置时，可以先扔装置，再扔物资，特别适用于救灾、军事等方面。该装置由套格牛津布、碳纤维、玻璃纤维等组成，质量轻，体积适中，可方便携带。该装置采用组合式设计方式，接收装置部分采用支撑杆、缓冲弹簧等组合装置，机械结构设计简单。在不需要接收物件时便于携带，简单美观。该装置由高弹橡胶网、聚酯海绵、缓冲弹簧等组成，在货物投放时，高弹橡胶网通过伸缩、形变可为高速飞来的货物做一级减速缓冲，聚酯海绵可为高速飞来的货物提供了一级保护，缓冲弹簧压缩形变，为货物做二级减速缓冲，两次减速缓冲确保了货物的安全。该装置四角装有LED灯组成，装置顶部装有微型风向测速仪，在货物即将投放时，装置中四个角的LED点亮，固定翼无人机通过对led灯的定位识别，并通过检测微型风向测速仪实时获取的风向及风速，确保货物投放的最佳位置，使货物准确落在该装置内。该装置接收货物过程中，不需适配电源，接收过程不产生有害物质，环境适应性好。该装置可以实现定点投放，当固定翼无人机将要在某地点投放货物时，手机app可根据该无人机传来的位置信号确定货物投放位置，节省物资到达目标地的时间。该装置在使用时受天气范围影响小，运行稳定。附图说明图2：装置侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.投放准备；S2.固定翼无人机飞行高度调整并投放；S3.收纳。

【技术特征摘要】
1.一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.投放准备；S2.固定翼无人机飞行高度调整并投放；S3.收纳。2.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，其特征在于，步骤S1包括如下步骤：当固定翼无人机用于智能物流、偏远地区及山区的物资运输等领域，需投放货物时，在固定翼无人机投放货物前，手机APP会接收到投放信号，发出接收警报，地面操作人员通过在手机上实时查看该无人机飞行路线、投放货物区域以及即将投放货物的体积，确认接收装置是否可以投放货物，如满足投放要求，手机会向该固定翼无人机发出接收确认信号。3.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，其特征在于，步骤S1包括如下步骤：S1.1.操作人员通过手机确认无人机飞来方向及投放位置，精确确定投放区域；S1.2.根据接收装置顶部的微型风向测速传感器确定实时风向及风速，并根据空投货物运动轨迹，确定投放角度及准确方向；S1.3.组装接收装置，准备接收。4.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，其特征在于，步骤S1.1包括如下步骤：精确确定投放区域的方法为：首先，将整个空投区域由外向内依次分成空投初始区域、控制区域和延时后控制区域三个区域；其次、确定延时后最大控制区域半径Rmax；然后利用Rmax得到空投最大控制区域半径rmax；最后利用rmax得到空投最大初始区域半径ROmax。5.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示方法，其特征在于，步骤S1.3组装接收装置的方法如下：将装置内高弹橡胶网2、纵向支撑杆5、斜支撑杆6、缓冲弹簧取8出；将聚酯海绵3从装置本体1内的4条弹性收纳袋中取出并置于装置的后幅1.3内表面；将高弹橡胶网2与装置本体1前幅与后幅相接，然后把底部固定伸缩杆4拉出，通过固定扣将纵向支撑杆5两段分别与底部固定伸缩杆4相连和装置本体1后幅中上部相连接；将斜支撑杆6的一端通过滑扣与纵向支撑杆5相连，另一端通过弹簧滑道与缓冲弹簧8一端相接，最后把四根侧支撑杆拉出，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚宁，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21