基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法及系统技术方案

本申请涉及旋翼无人机的技术领域，尤其是涉及基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法及系统,包括以下步骤：在无人机上加装机载电脑、高清摄像头和轨迹追踪摄像头，高清摄像头、轨迹追踪摄像头均与机载电脑信号连接；飞控采集无人机的姿态信息，发送至机载电脑；高清摄像头对地形图像进行采集，将地形图像发送至机载电脑；轨迹追踪摄像头采集无人机的飞行轨迹信息，发送至机载电脑；机载电脑根据地形图像生成地形深度图，从地形深度图中选取平坦的区域作为降落候选区域，根据无人机的姿态信息和轨迹信息，以降落候选区域为目标，进行着陆轨迹规划，实施无人机降落；本发明专利技术能够应用于绝大部分的无人机机型和不同的地形区域，具有普适性。具有普适性。具有普适性。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法及系统


[0001]本专利技术涉及旋翼无人机的
，特别是基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法及系统。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的快速发展，无人机的运用领域也愈来愈广泛，比如快递配送，地理勘探，灾后救援等，这类任务的显著特征是着陆的地表地形未知，无人机着陆时存在安全隐患。
[0003]现有技术中，无人机着陆方案有两种技术路径，第一种技术方案是改变无人机的着陆机械结构，使之能适应地表的地形，这种方式无需预先获取地形信息，而是在降落时根据传感器的反馈调整起落架与地表的接触角度，以此达到平稳降落的目的，此类方法能适用于大部分的地形地表，并且不需要设计降落决策算法，有很广泛的运用场景。但是此类方式需要对无人机起落架的机械结构进行重新定制，不适用于现有的无人机，并且大大增加了成本，难以得到大规模的运用。第二种技术方案是在适合降落的地表处放置醒目的标签，无人机通过摄像头感知标签，改变自身的位姿，对齐标签，从而实现平稳降落。此类方案可以满足高精度的着陆要求，但对于一些无法放置标签的着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1：在无人机上加装机载电脑、高清摄像头和轨迹追踪摄像头，所述高清摄像头、轨迹追踪摄像头均与机载电脑信号连接；步骤A2：无人机起飞后，根据机载的GPS信号进行定位，到达待降落点的领域上空，进行航行扫描；步骤A3：在航行扫描时，飞控采集无人机的姿态信息并发送至机载电脑；高清摄像头对该领域的地形图像进行采集，并将获取到的地形图像发送至机载电脑；轨迹追踪摄像头采集无人机的飞行轨迹信息，发送至机载电脑；步骤A4：所述机载电脑根据地形图像生成地形深度图；步骤A5：所述机载电脑从地形深度图中选取平坦的区域作为降落候选区域；步骤A6：所述机载电脑根据无人机的姿态信息和轨迹信息，以降落候选区域为目标，进行着陆轨迹规划；步骤A7：所述机载电脑根据规划出的着陆轨迹，向飞控发送控制指令，实施无人机降落。2.根据权利要求1所述的基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法，其特征在于：在步骤A4中，运用三维重建算法生成地形深度图，包括：步骤A41：基于尺度不变特征变换的特征点提取和匹配；步骤A42：计算高清摄像头的外参矩阵；步骤A43：关键帧的选取；步骤A44：特征点三角化求三维点云；步骤A45：运用光束平差法进行优化，生成深度图。3.根据权利要求2所述的基于视觉的旋翼无人机在崎岖地表的安全降落方法，其特征在于：在步骤A5中，从地形深度图中选取降落候选区域，包括：步骤A51：将无人机的轮廓投影到深度图上，以使无人机的轮廓转化成模板，并用所述模板在深度图上进行降落区域的搜索，计算降落模板的尺寸；步骤A52：运用Sobel算子获取深度图的梯度，以在深度图中寻找梯度较小的区域；步骤A53：以模板边长S组成一个S*S尺寸的窗口，所述窗口滑动遍历整个深度图，获取每一次滑动窗口的梯度值，将梯度值最小的窗口匹配为降落候选区域。4.根据权利要求3所述的基于视...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟伟，王春源，蔡倩倩，李丹丹，鲁仁全，刘志发，陈科璟，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：