一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法技术

本发明专利技术公开了一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法。固定翼无人机以匀速定高的状态执行期望航线任务；通过固定翼无人机上的云台相机拍摄图像，通过图像实时监测，若目标出现在图像中且不位于图像中心区域中，进入调整状态；当目标出现在图像中且位于图像中心区域中，进入定位状态，根据目标中心点相对于图像中心之间的偏差控制固定翼无人机上的云台相机进行偏转；偏转处理后，云台相机的光轴指向目标，根据云台相机相对于与固定翼无人机在俯仰、偏航两个方向上的夹角，根据这两个角度、固定翼无人机的地理信息和高度信息，结算处理获得目标相对于固定翼无人机的地理位置信息。本发明专利技术方法具有原理简单，固定翼无人机飞行任务简单，对户外地面目标多次定位等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法


[0001]本专利技术属于固定翼无人机控制
的一种固定翼无人机定位方法，尤其涉及一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法。

技术介绍

[0002]在传统的定位方法中，常运用于四旋翼借助机载云台相机结合图像信息对室内目标进行定位，但不适用户外高空长时间对目标的定位。对目标的定位仍然是固定翼无人机最主要的功能之一，利用目标的特征点信息，结合机载传感器的内参和外参，解算目标在空间的位置。由于参数的标定环节极易产生误差，固定翼无人机又处于高速运动状态，导致定位效果较差；加之特征点的信息独立于控制环节之外，无法保证目标始终位于云台相机视野之内，使固定翼无人机无法实现长久鲁棒的跟踪。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，利用自身地理位置信息结算地面目标的经纬度信息。
[0004]本专利技术方法具有原理简单，固定翼无人机飞行任务简单，对户外地面目标多次定位等优点。
[0005]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，其特征在于，方法包括以下步骤：1)固定翼无人机执行期望航线任务，在目标所在区域中飞行，固定翼无人机保持以最小速度匀速定高以期望航线进行飞行，在飞行过程中控制固定翼无人机上安装的云台相机相对于固定翼无人机以固定的姿态保持；2)通过固定翼无人机上安装的云台相机拍摄图像，通过图像实时监测：若目标出现在图像中且位于图像中心区域中，则进行下一步骤；若目标出现在图像中且不位于图像中心区域中，则控制固定翼无人机进入调整状态S
t1
，直到目标出现在图像中且位于图像中心区域中；3)控制固定翼无人机进入定位状态S
t2
，根据目标相对于图像中心之间的偏差，控制固定翼无人机上的云台相机进行偏转；4)按照步骤3)偏转处理后，云台相机的光轴指向目标，根据云台相机相对于与固定翼无人机在俯仰、偏航两个方向上的夹角，结合固定翼无人机的地理位置信息处理获得目标的地理位置信息。2.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，其特征为：所述步骤1)中，所述的期望航线由直线和圆弧构成，所述的期望航线是由众多航点组成的折线构成。3.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，其特征为：所述步骤1)中，固定翼无人机水平飞行，控制云台相机倾斜朝下朝向地面，云台相机朝向和固定翼无人机飞行的水平面之间呈45度的角度差。4.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，其特征为：所述的调整状态S
t1
中，控制固定翼无人机仅以圆弧航线进行飞行，根据期望目标相对于固定翼无人机方向，控制固定翼无人机以偏航角速率w实时飞行。5.根据权利要求4所述的一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，其特征为：所述的调整状态S
t1
，固定翼无人机以速度v、半径为r、保持高度h的圆弧进行飞行，且不改变云台相机相对于固定翼无人机的姿态，按照以下公式处理获得固定翼无人机的偏航角速率ω
uav
为：d＝L*sinη1其中，d表示固定翼无人机当前位置距离期望航线中最接近的期望航点的水平距离，L表示固定翼无人机的当前位置与期望航线中最接近的期望航点的距离，η1表示期望偏航角η投影到水平面上的分量，r表示圆弧航线的半径，v
uav
表示固定翼无人机的速度，h表示固定
翼无人机的飞行高度，表示固定翼无人机当前位置距离期望航线中最接近的期望航点的水平距离的变化率。6.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机多次测量定位地面目标地理位置方法，其特征为：所述的定位状态S
...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛弼政，郑恩辉，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：