无人机自动降落UWB引导系统技术方案

本发明专利技术公开了无人机自动降落UWB引导系统；本系统基于UWB技术，由UWB捕获装置捕获地面UWB标记点的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP进行处理，计算无人机与UWB标记点的水平误差，飞控系统根据水平误差控制无人机动作；地面UWB标记点的UWB信号由操作人员通过操作中心和通信装置发送到现场控制器，现场控制器控制UWB发射器向UWB标记点发射UWB信号。解决现有的基于图像识别的无人机辅助降落系统无法在夜间使用，而如果对停机坪补光的话容易暴露目标，不易用于需要隐蔽的地方的问题。

【技术实现步骤摘要】
无人机自动降落UWB引导系统
本专利技术涉及一种无人机降落辅助系统，具体涉及无人机自动降落UWB引导系统。
技术介绍
无人机自主起飞和着陆作为自主控制关键技术中的一个重要内容，它是实现无人机的回收和重复使用的前提。根据作战性能要求，无人机具有多架次同时起降，机场靠近战斗前沿等特点，因此要求无人机能够在无固定跑道或短距离跑道的小型机场上起飞，使用带起落架的短距或垂直起降方式。起飞相对于着陆来说更简单，主要包括加速滑跑和离地爬升两个阶段，当起飞条件满足时，通过较简单程序控制就可以实现起飞，对系统的自主性没有太大的要求；而着陆阶段则比较复杂，需要无人机具有高精度自主定位导航、鲁棒着陆轨迹跟踪能力。据统计，由于无人机在着陆时，操纵复杂，地面干扰因素多，因此发生事故的概率比正常飞行时高出好几倍。现有的基于图像识别的无人机辅助降落系统无法在夜间使用，而如果对停机坪补光的话容易暴露目标，不易用于需要隐蔽的地方。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的基于图像识别的无人机辅助降落系统无法在夜间使用，而如果对停机坪补光的话容易暴露目标，不易用于需要隐蔽的地方，目的在于提供无人机自动降落UWB引导系统，解决现有的基于图像识别的无人机辅助降落系统无法在夜间使用，而如果对停机坪补光的话容易暴露目标，不易用于需要隐蔽的地方的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：无人机自动降落UWB引导系统，包括四旋翼无人机和带有停机坪的机库，所述无人机上设置有与无人机飞控系统连接的DSP，所述DSP上还连接有设置在无人机底部的UWB捕获装置，所述停机坪上设置有与UWB捕获装置匹配的UWB发射器，所述UWB发射器依次通过现场控制器、通信装置与控制中心连接；飞控系统：接收DSP发送水平偏差参数，根据水平偏差参数控制无人机飞行；DSP：接收UWB捕获装置发送的UWB信号数据，处理后生成无人机与UWB标记点的水平偏差参数；UWB捕获装置：捕获UWB发射器发射的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP；UWB发射器：接收现场控制器发送的控制信号，向停机坪的UWB标记点发射UWB信号；现场控制器：接收控制器中心发送的控制信号控制UWB发射器工作；通信装置：建立现场控制器与控制中心之间的连接；控制中心：接收操作人员输入的控制信号，将控制信号发送到现场控制器。本系统基于UWB技术，由UWB捕获装置捕获地面UWB标记点的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP进行处理，计算无人机与UWB标记点的水平误差，飞控系统根据水平误差控制无人机动作；地面UWB标记点的UWB信号由操作人员通过操作中心和通信装置发送到现场控制器，现场控制器控制UWB发射器向UWB标记点发射UWB信号。现场控制器上还连接有与UWB发射器匹配的机械臂。操作人员可以通过操作中心发送控制信号到现场控制器控制机械臂调整UWB发射器的位置和角度，使UWB发射器能够像不同的点发射UWB信号。所述无人机上还设置有近场信号接收装置，所述现场控制器上设置有与近场信号接收装置匹配的近场信号发送装置。而系统的启动依赖近场信号接收装置和近场信号发送装置的匹配完成，近场信号发送装置位于停机坪上，向外发送近场通信信号，信号的有效发送范围小于10m，近场信号接收装置位于无人机上，当近场信号接收装置接收到近场信号发送装置发送的近场通信信号时，意味着无人机位于着陆点10m之内，近场信号接收装置发送触发信号到DSP，开启UWB捕获装置。所述现场控制器上还设置有图像采集模块。便于实时对停机坪进行监控。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术无人机自动降落UWB引导系统，系统中大部分模块均在无人机着陆时才启动，系统整体能耗较低；2、本专利技术无人机自动降落UWB引导系统，基于现有的成熟的UWB技术，可以不依赖光照，便于隐蔽使用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所示，本专利技术无人机自动降落UWB引导系统，包括四旋翼无人机和带有停机坪的机库，所述无人机上设置有与无人机飞控系统连接的ADSP21DSP，所述DSP上还连接有设置在无人机底部的NOVELDA6100UWB捕获装置，所述停机坪上设置有与UWB捕获装置匹配的FREESCALEXS110UWB发射器，所述UWB发射器依次通过STM32现场控制器、RaLink3070通信装置与控制中心连接；本系统基于UWB技术，由UWB捕获装置捕获地面UWB标记点的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP进行处理，计算无人机与UWB标记点的水平误差，飞控系统根据水平误差控制无人机动作；地面UWB标记点的UWB信号由操作人员通过操作中心和通信装置发送到现场控制器，现场控制器控制UWB发射器向UWB标记点发射UWB信号。现场控制器上还连接有与UWB发射器匹配的三轴机械臂。操作人员可以通过操作中心发送控制信号到现场控制器控制机械臂调整UWB发射器的位置和角度，使UWB发射器能够像不同的点发射UWB信号。所述无人机上还设置有RF近场信号接收装置，所述现场控制器上设置有与近场信号接收装置匹配的RF近场信号发送装置。而系统的启动依赖近场信号接收装置和近场信号发送装置的匹配完成，近场信号发送装置位于停机坪上，向外发送近场通信信号，信号的有效发送范围小于10m，近场信号接收装置位于无人机上，当近场信号接收装置接收到近场信号发送装置发送的近场通信信号时，意味着无人机位于着陆点10m之内，近场信号接收装置发送触发信号到DSP，开启UWB捕获装置。飞控系统：接收DSP发送水平偏差参数，根据水平偏差参数控制无人机飞行；DSP：接收UWB捕获装置发送的UWB信号数据，处理后生成无人机与UWB标记点的水平偏差参数；UWB捕获装置：捕获UWB发射器发射的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP；UWB发射器：接收现场控制器发送的控制信号，向停机坪的UWB标记点发射UWB信号；现场控制器：接收控制器中心发送的控制信号控制UWB发射器工作；通信装置：建立现场控制器与控制中心之间的连接；控制中心：接收操作人员输入的控制信号，将控制信号发送到现场控制器。所述现场控制器上还设置有图像采集模块。便于实时对停机坪进行监控。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无人机自动降落UWB引导系统，包括四旋翼无人机和带有停机坪的机库，其特征在于，所述无人机上设置有与无人机飞控系统连接的DSP，所述DSP上还连接有设置在无人机底部的UWB捕获装置，所述停机坪上设置有与UWB捕获装置匹配的UWB发射器，所述UWB发射器依次通过现场控制器、通信装置与控制中心连接；/n飞控系统：接收DSP发送水平偏差参数，根据水平偏差参数控制无人机飞行；/nDSP：接收UWB捕获装置发送的UWB信号数据，处理后生成无人机与UWB标记点的水平偏差参数；/nUWB捕获装置：捕获UWB发射器发射的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP；/nUWB发射器：接收现场控制器发送的控制信号，向停机坪的UWB标记点发射UWB信号；/n现场控制器：接收控制器中心发送的控制信号控制UWB发射器工作；/n通信装置：建立现场控制器与控制中心之间的连接；/n控制中心：接收操作人员输入的控制信号，将控制信号发送到现场控制器；/n现场控制器上还连接有与UWB发射器匹配的机械臂；所述无人机上还设置有近场信号接收装置，所述现场控制器上设置有与近场信号接收装置匹配的近场信号发送装置。/n

【技术特征摘要】
1.无人机自动降落UWB引导系统，包括四旋翼无人机和带有停机坪的机库，其特征在于，所述无人机上设置有与无人机飞控系统连接的DSP，所述DSP上还连接有设置在无人机底部的UWB捕获装置，所述停机坪上设置有与UWB捕获装置匹配的UWB发射器，所述UWB发射器依次通过现场控制器、通信装置与控制中心连接；
飞控系统：接收DSP发送水平偏差参数，根据水平偏差参数控制无人机飞行；
DSP：接收UWB捕获装置发送的UWB信号数据，处理后生成无人机与UWB标记点的水平偏差参数；
UWB捕获装置：捕获UWB发射器发射的UWB信号，将UWB信号数据发送到DSP；

【专利技术属性】
技术研发人员：王明玉，
申请(专利权)人：王明玉，
类型：发明
国别省市：四川;51