[发明专利]无人机空间导航方法、无人机控制系统及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及导航技术，尤其涉及一种无人机空间导航方法、无人机控制系统及控制装置。

背景技术

现有技术中无人机的导航设备可包括：人工遥控装置、包含机载摄像在内的传感器导航装置，以及机载全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)导航仪等。

然而，人工遥控装置耗费人力，通过人眼确定无人机的飞行状态无法使无人机持续工作较长时间，且无法精确控制无人机，进而无法扩大无人机应用范围。

包括机载摄像在内的传感器导航装置容易增加无人机的负载，导致无人机的可持续工作时间不长；此外，该传感器导航装置无法对周边障碍物、无人机需到达的目标物进行较好判断。

GPS导航仪对无人机的导航在较长时间和较长距离上精度比较高，但是GPS导航仪无法实现无人机在室内的导航，在室外，GPS导航仪无法对无人机周边复杂地形进行识别和侦查。

发明内容

本发明提供一种无人机空间导航方法、无人机控制系统及控制装置，用于实现在室内或室外精确掌握无人机的飞行状态，实现无人机的智能化自主飞行。

第一方面，本发明提供一种无人机空间导航方法，包括：

确定无人机的飞行范围，根据所述飞行范围调整图像采集装置的图像采集范围，所述图像采集装置用于实时采集所述无人机的图像；

根据所述图像采集装置实时采集的所述无人机的图像，确定所述无人机当前所在的位置信息和所述无人机当前的状态参数；

根据所述无人机的位置信息、所述状态参数和预设的飞行轨迹，确定所述无人机的调整信息；

将所述调整信息发送所述无人机，以使所述无人机根据所述调整信息调整当前的航向和速度以完成所述预设的飞行轨迹。

可选地，所述根据所述图像采集装置实时采集的所述无人机的图像，确定所述无人机当前所在的位置信息，包括：

对每一图像采集装置中一帧以上的图像进行处理，确定每一图像中所述无人机的二维坐标信息；

将所述无人机对应的所有二维坐标信息进行转换，获得所述无人机在三维空间的位置信息。

可选地，所述根据所述图像采集装置实时采集的所述无人机的图像，确定所述无人机当前的状态参数，包括：

确定所述无人机当前位置信息对应的第一时间点，获取无人机在第二时间点的位置信息；所述第二时间点小于所述第一时间点，且所述第一时间点与所述第二时间点的差值为预设值；

根据所述无人机在第一时间点的位置信息、第二时间点的位置信息，确定所述无人机当前的航向和当前的飞行速度。

可选地，若所述无人机预设的飞行轨迹是到达所述飞行范围内的目标物，则所述根据所述图像采集装置实时采集的所述无人机的图像，确定所述无人机当前所在的位置信息和所述无人机当前的状态参数的步骤之前，所述方法还包括：

确定所述目标物在所述飞行范围内的位置信息；

相应地，所述根据所述无人机的位置信息、所述状态参数和预设的飞行轨迹，确定所述无人机的调整信息，包括：

根据所述目标物的位置信息、所述无人机的位置信息和所述无人机的状态参数，确定所述无人机的调整信息。

可选地，所述确定所述目标物在所述飞行范围内的位置信息，包括：

采用图像识别方式从所述图像采集装置的视频图像中识别出所述目标物，并确定每一视频图像中所述目标物的二维坐标信息；

将所述目标物对应的所有二维坐标信息进行转换，获取所述目标物在三维空间的位置信息。

第二方面，本发明提供一种无人机控制系统，包括：

控制装置和两个以上的图像采集装置；

所述图像采集装置用于实时采集所述无人机的图像；

所述控制装置用于根据所述图像采集装置采集的图像确定所述无人机的位置信息和所述无人机的状态参数，以及根据所述位置信息和所述状态参数确定发送所述无人机的调整信息，以使所述无人机根据所述调整信息调整当前的航向和速度。

可选地，任意两个图像采集装置的固定方位不相同。

第三方面，本发明提供一种控制装置，包括：

飞行范围确定单元，用于确定无人机的飞行范围，根据所述飞行范围调整图像采集装置的图像采集范围，所述图像采集装置用于实时采集所述无人机的图像；

无人机参数获取单元，用于根据所述图像采集装置实时采集的所述无人机的图像，确定所述无人机当前所在的位置信息和所述无人机当前的状态参数；