一种无人机跨域停机库降落方法及降落平台技术

本发明专利技术公开了一种无人机全天候跨域停机库降落方法，该方法先将无人机引导至停机库上方空域，在能见度高的情况下，利用可见光相机识别停机库降落平台上方的图形图案，若未识别到图形图案，则飞行高度上升，可见光相机识别尺寸较大的停机库，引导无人机飞行至停机库的正上方并启动降落，在降落过程中重新开启识别降落平台上方的图形图案以实现更精准的降落，若识别到图形图案，则采用机头定位标记及降落点标记进行降落，在能见度低的情况下，采用红外相机识别降落平台下方放置的红外信标，引导无人机执行机头的调整以及无人机的降落，可见光与红外图像融合分析的方式，实现了无人机的全天候精准可靠。这种方法能够满足无人机全天候异地降落的需求。

A landing method and landing platform for UAV cross domain parking garage

【技术实现步骤摘要】
一种无人机跨域停机库降落方法及降落平台
本专利技术属于无人机控制
，尤其涉及一种无人机跨域停机库降落方法及降落平台。
技术介绍
无人驾驶飞机，简称无人机，无人机因其无需驾驶员，可自主飞行遥控操作、空气动力承载飞行、重复回收使用等优点被广泛发展。它广泛应用于军事，公安，农业，电力巡线，森林防火等方面，根据任务不同，搭载不同的任务载荷，可以根据规划完成各种各样的任务。现有的无人机由于其续航距离和时间的限制，大大的降低了任务能力。为了提高续航能力，无人机充电是一个较为简便的解决方案，而为了实现充电、任务过程的全自动化，无人机的精准降落是不可或缺的一环。无人机降落或采用昂贵的RTK(Real-timekinematic)方案，或通过图像识别算法对起飞位置特征进行保存，重新降落到起飞点，不能实现异地降落。在异地降落中，变化的环境因素使得异地降落更加困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无人机跨域停机库降落方法及降落平台，该种无人机降落方法能够满足无人机异地降落的需求。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种无人机跨域停机库降落方法，包括以下步骤：所述无人机被引导至待降落停机库的上方空域，并下降至第一预设高度；所述无人机在第一预设高度开始识别所述停机库降落平面上的图形图案，若所述无人机识别到所述图形图案，则执行步骤S1、步骤S2；若所述无人机未识别到所述图形图案，并且判断出降落能见度低于阈值范围或者从云端或机库系统得到大雾提示，则执行步骤A1、步骤A2、步骤A3、步骤A4；若所述无人机不能识别到所述图形图案，并且判断出降落能见度高于阈值范围，则所述无人机飞行高度上升，并且识别所述停机库，所述无人机飞行至所述停机库的中心点位置移动并启动降落，所述无人机降落至低于第一预设高度开始识别所述图形图案，若所述无人机识别到所述图形图案，则执行所述步骤S1、所述步骤S2；所述步骤S1、所述步骤S2具体为：S1：所述无人机识别所述停机库的停机坪上的机头定位标记，并根据所述机头定位标记调整所述无人机的机头方向；S2：所述无人机识别所述停机坪上的降落点标记，并朝向所述降落点标记降落；所述步骤A1、所述步骤A2、所述步骤A3、所述步骤A4具体为：A1：所述无人机开启红外标记识别模块；A2：所述红外识别模块识别所述停机坪上的红外定位特征图案，所述红外定位特征图案包括降落导引红外标记信息以及辅助红外定位信息；A3：所述无人机根据所述红外定位特征图案调整所述无人机的机头方向；A4：所述无人机参照所述辅助红外定位信息执行降落。根据本专利技术一实施例，所述无人机飞行高度上升，并且识别所述停机库的过程中，若所述无人机上升到第二预设高度仍未识别到所述停机库，则所述无人机找寻安全位置进行降落，并发送降落预警信息给云端。根据本专利技术一实施例，所述红外定位特征图案包括红外定位阵列，所述红外定位阵列包括降落导引红外标记点以及辅助红外定位点，所述降落导引红外标记信息包括所述降落导引红外标记点，所述辅助红外定位信息包括辅助红外定位点。根据本专利技术一实施例，所述无人机根据所述红外定位特征图案调整所述无人机的机头方向具体包括：B1：所述无人机拍摄所述红外定位阵列的图片，计算所述红外定位阵列的红外点的排布；B2：将所述无人机的机头调整正确情况下的红外点排布与所述步骤B1中的红外点的排布比对；B3：若所述步骤B2中的比对结果在误差范围内，则判定所述无人机的机头方向调整正确；否则重新调整所述无人机的机头方向。基于相同构思，本专利技术还提供了一种无人机降落平台，所述无人机降落平台上设有机头定位标记、多个降落点标记，所述机头定位标记用于所述无人机调整机头的方向，多个所述降落点标记用于引导所述无人机降落，其中，多个所述降落点标记为权重不同的降落点标记。根据本专利技术一实施例，所述无人机降落平台上还设有红外定位特征图案，所述红外定位特征图案包括降落导引红外标记信息以及辅助红外定位信息；所述红外定位特征图案用于所述无人机调整机头的方向；所述降落导引红外标记信息用于引导所述无人机降落。根据本专利技术一实施例，所述机头定位标记为第一图案识别单元，所述降落点标记为第二图案识别单元，所述第一图案识别单元的尺寸大于所述第二图案识别单元的尺寸。根据本专利技术一实施例，所述红外定位特征图案包括红外定位阵列，所述红外定位阵列包括降落导引红外标记点以及辅助红外定位点，所述降落导引红外标记信息包括所述降落导引红外标记点，所述辅助红外定位信息包括辅助红外定位点。根据本专利技术一实施例，所述降落导引红外标记点设于所述无人机的降落点，所述辅助红外定位点至少包括第一辅助点、第二辅助点，所述辅助红外定位信息与所述降落引导红外标记点之间构成的几何图形用于无人机降落机头方向调整。根据本专利技术一实施例，所述降落导引红外标记点、所述辅助红外定位点均为红外发光装置。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：现有的无人机降落方案或采用昂贵的RTK(Real-timekinematic)方案，或通过图像识别算法对起飞位置特征进行保存，重新降落到起飞点，不能实现异地降落。在异地降落中，变化的环境因素使得异地降落更加困难，本专利技术一实施例中提供的无人机降落方法通过识别停机库、停机库上的图形图案、判断能见度情况，根据能见度情况选择不同的降落方案，具体而言，本专利技术一实施例中提供的无人机降落方法先将无人机引导至停机库上方空域，优先识别图形图案，若未识别到图形图案，则飞行高度上升，开始识别尺寸较大的停机库，然后飞行至停机库的正上方并启动降落，在降落过程中重新开启识别图形图案以实现更精准的降落，若识别到图形图案，则采用机头定位标记及降落点标记进行降落，若仍未识别到图形图案，则在能见度低的情况下优先采用红外信号导引的方式执行机头的调整以及无人机的降落，这样能够适应无人机全天候异地降落的情况。附图说明图1为本专利技术的一种无人机跨域停机库降落方法的流程图；图2为步骤S1、步骤S2的流程图；图3为步骤A1至步骤A4的流程图；图4为无人机根据红外定位特征图案调整无人机的机头方向的流程图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种无人机跨域停机库降落方法及降落平台作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。实施例1参看图1、图2以及图3，一种无人机跨域停机库降落方法，包括以下步骤：无人机被引导至停机库的上方空域，并下降至第一预设高度；无人机可由GPS定位系统、北斗定位系统、GLONASS定位系统等定位系统引导至待降落的空域，或者通过GNS(GPS+GLONASS)将无人机引导至停机库的上方空域，第一预设高度为返航高度具体可以为8.5米、10米、15米等；无人机上可搭载有可见光相机，同时无人机还支持搭载红外相机。无人机在第一预设高度开始识别停机库上的图形图案，若无人机识别到图形图案，则执行步骤S1、步骤S2；否则无人机飞行高度上升，并且基于机器学习算法识别停机库，机库的准确识别高度可达30米或更高，可以保证在GPS信号极度不好的情况下仍能引导无人机飞行至停机库的正上方并启动降落；其中的图形图案的具体形式可以是照片、图片、字母、数字、不同尺寸圆环、一维条码、不同颜色区域等形式。无人机降落至低于第一预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机跨域停机库降落方法，其特征在于，包括以下步骤：所述无人机被引导至待降落停机库的上方空域，并下降至第一预设高度；所述无人机在第一预设高度开始识别所述停机库降落平面上的图形图案，若所述无人机识别到所述图形图案，则执行步骤S1、步骤S2；若所述无人机未识别到所述图形图案，并且判断出降落能见度低于阈值范围或者从云端或机库系统得到大雾提示，则执行步骤A1、步骤A2、步骤A3、步骤A4；若所述无人机不能识别到所述图形图案，并且判断出降落能见度高于阈值范围，则所述无人机飞行高度上升，并且识别所述停机库，所述无人机飞行至所述停机库的中心点位置移动并启动降落，所述无人机降落至低于第一预设高度开始识别所述图形图案，若所述无人机识别到所述图形图案，则执行所述步骤S1、所述步骤S2；所述步骤S1、所述步骤S2具体为：S1：所述无人机识别所述停机库的停机坪上的机头定位标记，并根据所述机头定位标记调整所述无人机的机头方向；S2：所述无人机识别所述停机坪上的降落点标记，并朝向所述降落点标记降落；所述步骤A1、所述步骤A2、所述步骤A3、所述步骤A4具体为：A1：所述无人机开启红外标记识别模块；A2：所述红外识别模块识别所述停机坪上的红外定位特征图案，所述红外定位特征图案包括降落导引红外标记信息以及辅助红外定位信息；A3：所述无人机根据所述红外定位特征图案调整所述无人机的机头方向；A4：所述无人机参照所述辅助红外定位信息执行降落。...

【技术特征摘要】
1.一种无人机跨域停机库降落方法，其特征在于，包括以下步骤：所述无人机被引导至待降落停机库的上方空域，并下降至第一预设高度；所述无人机在第一预设高度开始识别所述停机库降落平面上的图形图案，若所述无人机识别到所述图形图案，则执行步骤S1、步骤S2；若所述无人机未识别到所述图形图案，并且判断出降落能见度低于阈值范围或者从云端或机库系统得到大雾提示，则执行步骤A1、步骤A2、步骤A3、步骤A4；若所述无人机不能识别到所述图形图案，并且判断出降落能见度高于阈值范围，则所述无人机飞行高度上升，并且识别所述停机库，所述无人机飞行至所述停机库的中心点位置移动并启动降落，所述无人机降落至低于第一预设高度开始识别所述图形图案，若所述无人机识别到所述图形图案，则执行所述步骤S1、所述步骤S2；所述步骤S1、所述步骤S2具体为：S1：所述无人机识别所述停机库的停机坪上的机头定位标记，并根据所述机头定位标记调整所述无人机的机头方向；S2：所述无人机识别所述停机坪上的降落点标记，并朝向所述降落点标记降落；所述步骤A1、所述步骤A2、所述步骤A3、所述步骤A4具体为：A1：所述无人机开启红外标记识别模块；A2：所述红外识别模块识别所述停机坪上的红外定位特征图案，所述红外定位特征图案包括降落导引红外标记信息以及辅助红外定位信息；A3：所述无人机根据所述红外定位特征图案调整所述无人机的机头方向；A4：所述无人机参照所述辅助红外定位信息执行降落。2.根据权利要求1所述的无人机跨域停机库降落方法，其特征在于，所述无人机飞行高度上升，并且识别所述停机库的过程中，若所述无人机上升到第二预设高度仍未识别到所述停机库，则所述无人机找寻安全位置进行降落，并发送降落预警信息给云端。3.根据权利要求1所述的无人机跨域停机库降落方法，其特征在于，所述红外定位特征图案包括红外定位阵列，所述红外定位阵列包括降落导引红外标记点以及辅助红外定位点，所述降落导引红外标记信息包括所述降落导引红外标记点，所述辅助红外定位信息包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖素枝，苏振宇，钱茂冬，王海滨，
申请(专利权)人：祺步智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31