基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法及系统技术方案

本发明专利技术属于线电能传输技术领域，具体涉及基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法及系统。方法包括：无人机飞回到无线充电平台处时，控制原边发射线圈通电，并调小无人机的充电功率至第一预设功率阈值；控制无人机按照预设轨迹策略在无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行，并获取飞行过程中副边电路结构的输出电压，确定目标输出电压，目标输出电压为等于预设最大输出电压值时的输出电压；控制无人机在目标输出电压对应的位置处降落到无线充电平台。通过上述方式，提高了无人机的位置降落精度，可极大程度地改善无人机降落时出现位置偏移情况，有效提高无线充电平台对无人机的无线充电效率，减少能量损耗，缩短充电时长。电时长。电时长。

【技术实现步骤摘要】
基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法及系统


[0001]本专利技术属于线电能传输
，具体涉及基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，无人机降落地点的定位主要依赖GPS（Global Positioning System，全球定位系统）及RTK（Real Time Kinematic，实时动态定位）技术。无人机通过GPS装置，可以大致降落在指定位置，但由于受信号影响大，最终定位误差便比较大；再通过搭配RTK设备，可将定位误差控制在厘米级。但由于定位误差，无人机停靠在无线充电平台上难免会产生位置偏移，使得在对无人机进行无线充电过程中会出现充电效率低、充电时间长、能量损耗大等问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法及系统，具体技术方案如下：基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法，所述无线充电耦合机构包括设置在无线充电平台内部的原边电路结构以及设置在无人机内部的副边电路结构，所述原边电路结构包括原边发射线圈，所述副边电路结构包括副边接收线圈；所述无人机降落精度调整方法包括：S1：所述无人机飞回到所述无线充电平台处时，控制所述原边发射线圈通电，并控制所述无人机进入降落位置寻找模式，所述降落位置寻找模式包括调小所述无人机的充电功率至第一预设功率阈值；S2：控制所述无人机按照预设轨迹策略在所述无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行，并获取飞行过程中所述副边电路结构的输出电压，确定目标输出电压，所述目标输出电压等于预设最大输出电压值时的所述输出电压；S3：控制所述无人机在所述目标输出电压对应的位置处降落到所述无线充电平台上。
[0004]优选地，在步骤S1控制所述原边发射线圈通电，并控制所述无人机进入降落位置寻找模式之前，还包括：检测所述无人机距离所述无线充电平台的高度是否等于预设高度阈值；若是，则控制所述原边发射线圈通电，并控制所述无人机进入降落位置寻找模式，否则，控制所述无人机降落至距离所述无线充电平台等于预设高度阈值处。
[0005]优选地，所述步骤S2中控制所述无人机按照预设轨迹策略在所述无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行包括：控制所述无人机在所述无线充电平台上方的同一预设高度沿着预设遍历轨迹进行飞行，直至找到所述目标输出电压对应的位置。
[0006]优选地，所述预设遍历轨迹包括正“Z”字形轨迹、旋转90度的“Z”字形轨迹或者从
内向外的螺旋形轨迹。
[0007]优选地，所述步骤S3控制所述无人机在所述目标输出电压对应的位置处降落到所述无线充电平台上之后还包括：S4：控制所述无人机从所述降落位置寻找模式调回无线充电模式进行无线充电，所述无线充电模式包括调整无人机的充电功率至第二预设功率阈值；所述第二预设功率阈值为无人机降落在无线充电平台上进行正常无线充电时的充电功率。
[0008]优选地，所述第一预设功率阈值的取值范围为所述第二预设功率阈值的20%至30%。
[0009]基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整系统，包括无线充电平台、无人机、无线充电耦合机构；所述无线充电耦合机构包括设置在所述无线充电平台内部的原边电路结构以及设置在所述无人机内部的副边电路结构，所述原边电路结构包括原边发射线圈，所述副边电路结构包括副边接收线圈；所述无线充电平台包括与无人机进行通信的第一通信模块、充电控制模块，所述无人机包括与无线充电平台进行通信的并且与第一通信模块相匹配的第二通信模块、测距模块、无人机控制模块；所述第一通信模块、充电控制模块、原边电路结构依次连接；所述第一通信模块与第二通信模块连接；所述第二通信模块、测距模块、副边电路结构分别与无人机控制模块连接；所述无人机控制模块用于控制无人机的飞行状态，并在无人机飞回到无线充电平台处时通过无人机的第二通信模块、无线充电平台的第一通信模块将控制信号传输至充电控制模块；所述充电控制模块用于根据接收到的控制信号控制原边发射线圈通电；所述测距模块用于测量无人机与无线充电平台的距离并将测量数据传输至无人机控制模块；所述无人机控制模块还用于控制副边电路结构调小所述无人机的充电功率至第一预设功率阈值，根据测距模块的测量结果判断所述无人机距离所述无线充电平台的高度是否等于预设高度阈值，若是不等于预设高度阈值，则调整无人机距离所述无线充电平台的高度直至二者距离等于预设高度阈值，以及控制所述无人机按照预设轨迹策略在所述无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行，并获取飞行过程中所述副边电路结构的输出电压和确定目标输出电压、控制所述无人机在所述目标输出电压对应的位置处降落到所述无线充电平台上。
[0010]优选地，所述原边发射线圈为平面型方形线圈，所述副边接收线圈位螺线管型线圈。
[0011]优选地，所述无人机控制模块还用于在控制所述无人机降落至所述无线充电平台的对应位置处后调整无人机的充电功率至第二预设功率阈值。
[0012]优选地，所述测距模块包括超声波测距模块或激光测距模块中的一种。
[0013]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法及系统，无线充电耦合机构包括设置在无线充电平台内部的原边电路结构以及设置在无人机内部的副边电路结构，原边电路结构包括原边发射线圈，副边电路结构包括副边
接收线圈；方法包括：无人机飞回到无线充电平台处时，控制原边发射线圈通电，并控制无人机进入降落位置寻找模式，降落位置寻找模式包括调小无人机的充电功率至第一预设功率阈值；控制无人机按照预设轨迹策略在无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行，并获取飞行过程中副边电路结构的输出电压，确定目标输出电压，目标输出电压为等于预设最大输出电压值时的输出电压；控制无人机在目标输出电压对应的位置处降落到无线充电平台。通过上述方式，提高了无人机的位置降落精度，可极大程度地改善无人机降落时出现位置偏移情况，有效提高无线充电平台对无人机的无线充电效率，减少能量损耗，缩短充电时长。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0015]图1为本专利技术中的无线充电耦合机构的示意图；图2为本专利技术的方法流程示意图；图3为输出电压与偏移距离的关系的示意图；图4为原边发射线圈和副边接收线圈之间的互感与偏移距离的关系的示意图；图5为本专利技术的系统原理示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]应当理解，当在本说明书和所附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法，其特征在于：所述无线充电耦合机构包括设置在无线充电平台内部的原边电路结构以及设置在无人机内部的副边电路结构，所述原边电路结构包括原边发射线圈，所述副边电路结构包括副边接收线圈；所述无人机降落精度调整方法包括：S1：所述无人机飞回到所述无线充电平台处时，控制所述原边发射线圈通电，并控制所述无人机进入降落位置寻找模式，所述降落位置寻找模式包括调小所述无人机的充电功率至第一预设功率阈值；S2：控制所述无人机按照预设轨迹策略在所述无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行，并获取飞行过程中所述副边电路结构的输出电压，确定目标输出电压，所述目标输出电压等于预设最大输出电压值时的所述输出电压；S3：控制所述无人机在所述目标输出电压对应的位置处降落到所述无线充电平台上。2.根据权利要求1所述的基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法，其特征在于：在步骤S1控制所述原边发射线圈通电，并控制所述无人机进入降落位置寻找模式之前，还包括：检测所述无人机距离所述无线充电平台的高度是否等于预设高度阈值；若是，则控制所述原边发射线圈通电，并控制所述无人机进入降落位置寻找模式，否则，控制所述无人机降落至距离所述无线充电平台等于预设高度阈值处。3.根据权利要求1所述的基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法，其特征在于：所述步骤S2中控制所述无人机按照预设轨迹策略在所述无线充电平台上方的同一预设高度进行飞行包括：控制所述无人机在所述无线充电平台上方的同一预设高度沿着预设遍历轨迹进行飞行，直至找到所述目标输出电压对应的位置。4.根据权利要求3所述的基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法，其特征在于：所述预设遍历轨迹包括正“Z”字形轨迹、旋转90度的“Z”字形轨迹或者从内向外的螺旋形轨迹。5.根据权利要求1所述的基于无线充电耦合机构的无人机降落精度调整方法，其特征在于：所述步骤S3控制所述无人机在所述目标输出电压对应的位置处降落到所述无线充电平台上之后还包括：S4：控制所述无人机从所述降落位置寻找模式调回无线充电模式进行无线充电，所述无线充电模式包括调整无人机的充电功率至第二预设功率阈值；所述第二预设功率阈值为无人机降落在无线充电平台上进行正常无线充电时的充电功率。6.根据权利要求5所述的基于无线充电耦合机构的无人机降落精...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍南，奉斌，俞小勇，陈干懿，秦丽文，吴丽芳，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：