【技术实现步骤摘要】
一种无人机在移动平台上的鲁棒着陆方法
[0001]本专利技术涉及无人机
，具体为一种无人机在移动平台上的鲁棒着陆方法。
技术介绍
[0002]由于传感、计算系统和通信系统中越来越精确和可靠的技术，无人机飞行器的自动化是一个重要的研究领域，人们对于无人机的兴趣与日俱增。虽然无人机飞行器已经面世了几十年，它们的功能和有效性都在加强，使得它们具有盘旋、垂直起降、低成本等特性，但同时受制于电池技术，它们依旧难以长时间的执行任务。近年来，无人机与无人车配合使用已经成为一大热点，无人车承担移动任务，在需要执行地理探查、电网巡检、空中监视等任务时，无人机直接在无人车上起飞，同时还能在无人车上完成充电，这大大加强了无人机的使用时间和范围，加强了无人机在复杂环境中自主执行任务的能力。但是，目前在着陆期间大量的事故表明，如果不解决无人机在无人车上自主降落的能力，那么它就难以与无人车配合，因此，针对上述问题提出一种无人机在移动平台上的鲁棒着陆方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种无人机在移动平台上的鲁...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人机在移动平台上的鲁棒着陆方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：构建基于视觉的着陆系统，该系统由一台欠驱动的四旋翼无人机和一台未知移动平台组成；步骤S2：无人机搭载一个向下看的摄像头，由角点检测来获取4个像素点作为图像特征，基于预定性能控制方法构建图像误差；步骤S3：设计基于图像的着陆控制律，进而保证在无人机着陆过程中像素点始终在相机视野范围之内；步骤S4：根据反演控制技术和非对称时变李亚普洛夫函数解算四旋翼的推力与力矩，驱使四旋翼自主着陆。2.根据权利要求1所述的一种无人机在移动平台上的鲁棒着陆方法，其特征在于：步骤S1具体包括如下步骤：步骤S101：基于视觉的着陆系统由一台欠驱动的四旋翼无人机和一台未知移动平台组成；步骤S102：欠驱动的四旋翼无人机的动力学模型如下所示：步骤S102：欠驱动的四旋翼无人机的动力学模型如下所示：步骤S102：欠驱动的四旋翼无人机的动力学模型如下所示：步骤S102：欠驱动的四旋翼无人机的动力学模型如下所示：F＝fRe3其中,定义了分别是四旋翼在笛卡尔坐标系中的住置和速度，ω是四旋翼的角速度,m是它的质量,J＝diag(J1,J2,J3)表示惯性矩阵,f和Γ分别是四旋翼飞行所需的推力和力矩向量，e3＝[0,0,1]
T
表示单位向量,旋转矩阵R由滚动角俯仰角θ、偏航角ψ组成,表示四旋翼本体坐标系到世界坐标系的旋转变换，符号表示斜对称矩阵；步骤S103：移动平台模型表示如下：步骤S103：移动平台模型表示如下：步骤S103：移动平台模型表示如下：其中,分别表示移动平台的线速度和角速度。3.根据权利要求1所述的一种无人机在移动平台上的鲁棒着陆方法，其特征在于：步骤S2具体包括如下步骤：步骤S201：一个单目相机被安装在四旋翼无人机下方，它的光轴指向地面，使用角点检测算法来捕捉一个图像点，使用普通针孔相机模型，相机坐标系中的三维点Q＝[X,Y,Z]T到图像坐标q＝[u,v]
T
的变化表示如下；
其中,α
u
>0,α
v
>0分别为水平方向和垂直方向的比例因子,(u0,v0)
T
是主点坐标；由移动平台模型可得每个特征点的归一化图像坐标点m
i
＝[x
i
,y
i
]
T
为其中,i＝1,2,3,4；步骤S202：单目相机具有固定大小的视野水平，只有当特征点停留在其视野内时，才能保证基于图像的控制器能稳定运行，因此特征点的图像坐标需要保证如下可见性约束：其中，可以由步骤S201中的公式获得：可以由步骤S201中的公式获得：对步骤S201中的公式求导，得到如下的式子将归一化图像坐标与四旋翼/移动平台的速度关联起来，表示如下：s
i
＝h
i
(V
m
‑
V)其中，S
i
＝[x
i
,y
i
]
T
,V＝[v
T
,w
T
]
【专利技术属性】
技术研发人员：罗文彬，林锦山，李国英，林勇，林宏升，陈炜，余钧游，唐昭媛，刘佳琪，薛伟杰，林龙平，
申请(专利权)人：福建中程锐铂电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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