【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机控制领域，尤其涉及一种无人机视觉编队飞行控制系统。
技术介绍
1、随着无人机技术的飞速发展，无人机编队飞行在军事侦察、民用航拍等领域的应用越来越广泛。然而，在复杂环境中，特别是在电磁信号受到干扰的情况下，无人机编队飞行的稳定性和精确性受到严重挑战。传统的无人机编队飞行控制系统主要依赖于gps定位和无线通信技术，但在通信受到干扰时，无人机编队难以保持队形飞行。
2、为了解决上述问题，经检索，中国专利公开号为cn111123341a的专利，公开了一种无人机群三维协同定位方法，其方案是：无人机群中所有无人机将自身gps定位坐标发送给承担计算任务的中心无人机；测试无人机群中两两无人机之间的距离，并将测得的距离信息发送给中心无人机；中心无人机将接收的距离信息构建成距离矩阵，根据距离矩阵采用多维尺度分析算法得到无人机群中所有无人机的相对坐标；中心无人机采用最小二乘原则将相对坐标向gps定位坐标作变换，计算无人机的绝对坐标，发送给整个无人机群。
3、其虽然采用最小二乘原则结合相对坐标来增加gps定位精度，但是对于电磁屏蔽的干扰导致的gps信号弱甚至无的情况下，无法可靠使用。
4、为此，本专利技术提出一种无人机视觉编队飞行控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种无人机视觉编队飞行控制系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种无人机视觉编队飞行
4、视觉标记物，其设置于无人机外侧，用于其余无人机采集；
5、视觉采集模块，其用于采集其余无人机的标记物信息；
6、视觉分析定位模块，其用于对对采集的标记物信息处理，并分离当前无人机与获取的无人机方位；
7、gps定位模块，其用于无人机的定位，并且其内置有信号强度检测单元；
8、通信组网模块，其通过无线通信的形式将无人机群进行组网通信。
9、优选地：所述视觉采集模块为视觉相机。
10、优选地：所述无人机视觉编队飞行控制系统的控制方法包括以下步骤：
11、s1：将无人机飞行任务以及路径规划信息输入至每一个无人机的控制系统内；
12、s2：gps定位模块在飞行期间实时获取无人机的飞行位置，并在出现偏离后根据规划路径操控无人机进行修正；
13、s3：gps定位模块内的信号强度检测单元实时检测定位信号强度；
14、s4：根据信号强度导致的定位偏差以及所需的定位偏差精度，设定信号强度下限阈值；
15、s5：当定位信号的信号强度低于阈值时，采用基于互相投票的算法利用无人机的组网进行定位。
16、优选地：所述s5步骤中，采用基于互相投票的算法利用无人机的组网进行定位包括以下步骤：
17、s51：根据路径规划，得到各个无人机之间的理论方位；
18、s52：根据视觉采集模块对视觉标记物的采集，判断各个无人机之间的实际方位；
19、s53：利用理论方位和实际方位的偏差，对目标无人机的位置精确度进行投票，根据投票结果，确定基准无人机；
20、s54：再结合视觉采集模块对基准无人机上的视觉标记物的获取和方位计算，对无人机方位进行调整。
21、优选地：所述s53步骤中，其包括以下步骤：
22、s531：设定允许偏差系数k；
23、s532：将方位沿三维空间分解，分别得到x、y、z轴的理论距离lx、ly、lz以及实际距离l′x、l′y、l′z；
24、s533：判定①：l′x∈[(1-k)lx，(1+k)lx]、②：l′y∈[(1-k)ly，(1+k)ly]、③l′x∈[(1-k)lz，(1+k)lz]；
25、s534：根据①②③的符合条件判定投票得分；
26、s535：将所有无人机对目标无人机的投票结果去均值，得到目标无人机的投票得分。
27、优选地：所述s531步骤中，k∈[0.05，0.15]。
28、优选地：所述s534步骤中，若①②③均符合，则对目标无人机投票结果为1，若①②③其中一个不符合，则对目标无人机投票结果为2/3，若①②③其中两个不符合，则对目标无人机投票结果为1/3，若①②③均不符合，则投票结果为0。
29、优选地：所述视觉分析定位模块的分析方法采用单目视觉测距。
30、优选地：所述单目视觉测距包括以下步骤：
31、a1：确定视觉采集模块的焦距；
32、a2：实景取点测试，并根据实际长度和视觉预测长度确定预测比例；
33、a3：测距时，根据实际预测长度与预测比例还原实际长度。
34、本专利技术的有益效果为：
35、1.本专利技术在gps无线信号弱或无的情况下，采用无人机群的组网通信以及视觉技术，利用投票选出基准无人机，再利用基准无人机进行位置调整，从而可完全摆脱gps的依赖，从而解决电磁干扰对定位影响的问题。
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1.一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，包括搭载于无人机上的：
2.根据权利要求1所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述视觉采集模块为视觉相机。
3.根据权利要求1所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述无人机视觉编队飞行控制系统的通信方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述S5步骤中，采用基于互相投票的算法利用无人机的组网进行定位包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述S53步骤中，其包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述S531步骤中，k∈[0.05，0.15]。
7.根据权利要求5所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述S534步骤中，若①②③均符合，则对目标无人机投票结果为1，若①②③其中一个不符合，则对目标无人机投票结果为2/3，若①②③其中两个不符合，则对目标无人机投票结果为1/3，若①②③均不符合
8.根据权利要求1所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述视觉分析定位模块的分析方法采用单目视觉测距。
9.根据权利要求8所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述单目视觉测距包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，包括搭载于无人机上的：
2.根据权利要求1所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述视觉采集模块为视觉相机。
3.根据权利要求1所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述无人机视觉编队飞行控制系统的通信方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述s5步骤中，采用基于互相投票的算法利用无人机的组网进行定位包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种无人机视觉编队飞行控制系统，其特征在于，所述s53步骤中，其包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫奎，
申请(专利权)人：上海辅雅智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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