一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法及系统技术方案

本发明专利技术属于无人机定位技术领域，具体提供一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法及系统，其中方法包括S1，无人机接收位于待降落平台上的控制端的自动返航指令，并根据GPS导航返回待降落平台上空的第一预设距离高度处悬停；S2，无人机通过双摄像头实时获取下方图像数据信息，并传输至控制端，控制端通过轮廓提取方法识别锁定待降落平台上的标靶，以引导无人机逐步降低；当无人机位于标靶中心上方第二预设距离高度时，自动降落完成定点降落。该方案能够实现车载平台或其他移动平台的定点降落，不仅精度高，且降落耗时短，具有广泛的实际使用价值。的实际使用价值。的实际使用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法及系统


[0001]本专利技术涉及无人机定位
，更具体地，涉及一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法及系统。

技术介绍

[0002]无人机在现实生活各行各业中使用越来越广泛，无人机在使用后的安全返航降落非常重要，主要是通过飞控系统来实现。飞控系统相当于无人机系统的“心脏”部分，也是无人机的核心部件。飞控对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用。
[0003]当前无人机定位系统主要依靠全球定位系统(GPS)获取自身位置，受气候与地理环境影响下，GPS的定位精度在米级左右，这样的精度对于一般任务来说可能是足够的，但对于某些定点小平台或车载移动平台的降落，GPS的精度是无法实现安全可靠的降落。结合当前无人机的应用场景和需求，单纯依靠GPS进行定点降落是无法满足需求的，需要对定点降落的方式方法进行优化改进。
[0004]专利公开号为CN211207175U，公开了一种矿井输电线巡检无人机精确位置和方向的自主降落系统，无人机降落系统包括树莓派模块，树莓派模块输入端与Camera模块、IMU模块、第一GPS模块以及激光测距模块连接。无人机先通过第一GPS模块找到停机平台初始位置，再结合Camera模块获取的LED点阵显示模块指示着陆点位置进行精确着陆。但是没有进一步细化描述如何进行精确停靠，且停靠精度无法保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的是现有技术中存在的无人机定点降落精度低的技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法，包括：
[0007]S1，无人机接收位于待降落平台上的控制端的自动返航指令，并根据GPS导航返回待降落平台上空的第一预设距离高度处悬停；
[0008]S2，无人机通过双摄像头实时获取下方图像数据信息，并传输至控制端，控制端通过轮廓提取方法识别锁定待降落平台上的标靶，以引导无人机逐步降低；当无人机位于标靶中心上方第二预设距离高度时，自动降落完成定点降落。
[0009]优选地，所述无人机与所述控制端之间的通信方式具体包括：
[0010]当无人机与控制端之间的距离大于预设值时，通过Lora通信方式进行数据交流；
[0011]当无人机与控制端之间的距离不大于预设值时，通过WiFi通信方式进行数据交流。
[0012]优选地，所述S2具体包括：
[0013]步骤一：获取标靶图像，通过Hough变换，获得区域边界；
[0014]步骤二：针对区域边界，检测是否存在矩形框，如果存在，获得矩形框的中心位置；
[0015]步骤三：针对中心位置信息，通过meanshift聚类方法，进行聚类，获取聚类中个数
最多的类别，将其作为标靶中心；
[0016]步骤四：无人机按照标靶中心飞行，直至偏差小于预设范围，开始逐步降落；
[0017]步骤五：每逐步降落一次后再重复步骤一至步骤四，并实时监测无人机距离标靶的高度，当无人机距离标靶的高度小于第二预设距离高度时，则自动降落。
[0018]优选地，所述步骤三具体包括：
[0019]针对中心位置信息，过滤面积较小的图形，然后再过滤掉非凸形得到多边形，再通过聚类方法寻找离中心距离最近的一类作为标靶中心。
[0020]优选地，所述步骤三中预设范围的值为10cm。
[0021]优选地，所述第一预设距离高度为5m，所述第二预设距离高度为0.5m。
[0022]优选地，所述S1具体包括：
[0023]采用指南针及温度计辅助GPS定位，获取飞机的经纬度信息，确定无人机的位置；
[0024]采用气压计测量无人机当前位置大气压，获取飞行高度信息；
[0025]采用IMU惯性测量单元，包含一个三轴加速度计和一个三轴陀螺仪，测量飞机在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出无人机的实时姿态。
[0026]本专利技术还提供了一种用于实现基于多功能识别定位的定点降落无人机方法的系统，包括：
[0027]无人机及待降落平台，所述待降落平台包含靶标及控制端；
[0028]所述无人机接收位于待降落平台上的控制端的自动返航指令，根据GPS导航返回待降落平台上空的第一预设距离高度处悬停；并通过双摄像头实时获取下方图像数据信息，并传输至控制端；
[0029]所述控制端通过轮廓提取方法识别锁定待降落平台上的标靶，以引导无人机逐步降低；当无人机位于标靶中心上方第二预设距离高度时，自动降落完成定点降落。
[0030]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现基于多功能识别定位的定点降落无人机方法的步骤。
[0031]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现基于多功能识别定位的定点降落无人机方法的步骤。
[0032]有益效果：本专利技术提供的一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法及系统，其中方法包括S1，无人机接收位于待降落平台上的控制端的自动返航指令，并根据GPS导航返回待降落平台上空的第一预设距离高度处悬停；S2，无人机通过双摄像头实时获取下方图像数据信息，并传输至控制端，控制端通过轮廓提取方法识别锁定待降落平台上的标靶，以引导无人机逐步降低；当无人机位于标靶中心上方第二预设距离高度时，自动降落完成定点降落。该方案能够实现车载平台或其他移动平台的定点降落，不仅精度高，且降落耗时短，具有广泛的实际使用价值。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提供的一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；
[0035]图3为本专利技术提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图；
[0036]图4为本专利技术提供的一种基于多功能识别定位的定点降落无人机系统原理图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0038]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法及系统，其中方法包括S1，无人机接收位于待降落平台上的控制端的自动返航指令，并根据GPS导航返回待降落平台上空的第一预设距离高度处悬停；S2，无人机通过双摄像头实时获取下方图像数据信息，并传输至控制端，控制端通过轮廓提取方法识别锁定待降落平台上的标靶，以引导无人机逐步降低；当无人机位于标靶中心上方第二预设距离高度时，自动降落完成定点降落。该方案能够实现车载平台或其他移动平台的定点降落，不仅精度高，且降落耗时短，具有广泛的实际使用价值。
[0039]具体操作步骤如下：
[0040]1、控制端发送无人机返航指令，无人机根据GPS导航返回待降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多功能识别定位的定点降落无人机方法，其特征在于，包括：S1，无人机接收位于待降落平台上的控制端的自动返航指令，并根据GPS导航返回待降落平台上空的第一预设距离高度处悬停；S2，无人机通过双摄像头实时获取下方图像数据信息，并传输至控制端，控制端通过轮廓提取方法识别锁定待降落平台上的标靶，以引导无人机逐步降低；当无人机位于标靶中心上方第二预设距离高度时，自动降落完成定点降落。2.根据权利要求1所述的基于多功能识别定位的定点降落无人机方法，其特征在于，所述无人机与所述控制端之间的通信方式具体包括：当无人机与控制端之间的距离大于预设值时，通过Lora通信方式进行数据交流；当无人机与控制端之间的距离不大于预设值时，通过WiFi通信方式进行数据交流。3.根据权利要求1所述的基于多功能识别定位的定点降落无人机方法，其特征在于，所述S2具体包括：步骤一：获取标靶图像，通过Hough变换，获得区域边界；步骤二：针对区域边界，检测是否存在矩形框，如果存在，获得矩形框的中心位置；步骤三：针对中心位置信息，通过meanshift聚类方法，进行聚类，获取聚类中个数最多的类别，将其作为标靶中心；步骤四：无人机按照标靶中心飞行，直至偏差小于预设范围，开始逐步降落；步骤五：每逐步降落一次后再重复步骤一至步骤四，并实时监测无人机距离标靶的高度，当无人机距离标靶的高度小于第二预设距离高度时，则自动降落。4.根据权利要求3所述的基于多功能识别定位的定点降落无人机方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：针对中心位置信息，过滤面积较小的图形，然后再过滤掉非凸形得到多边形，再通过聚类方法寻找离中心距离最近的一类作为标靶中心。5.根据权利要求3所述的基于多功能识别定位的定点降落无人机方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东国，
申请(专利权)人：无锡科若斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：