[实用新型]飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器。

背景技术

随着科技的发展，无人机飞行设备开始进入人们的视野，逐渐深入到人们的生活，改善着人们的生活。无人机飞行器的应用范围越来越广，例如在航拍、测量、灾害控制以及实时监测等专业领域都有着广泛的应用。

同时，对飞行器的导航和定位精度也提出了更高的要求，目前，飞行器飞行过程中常用的导航技术主要有惯性导航和卫星定位(GPS)导航，惯性导航和GPS导航相结合可实现飞行器较准确的导航和定位。

但是，在一些封闭空间内、GPS信号可能受到阻挡的空间内以及在电磁干扰很强的区域内，GPS信号无法正常传输到飞行器，飞行器收不到GPS信号时只能单纯依靠惯性导航技术飞行，而惯性导航技术是通过积分原理实现的，其本身必然存在着一定的误差，并且该误差会随着时间的延长而逐渐积累增大，将造成飞行器长期导航精度误差较大，以致于在封闭空间或者电磁信号干扰较强区域等GPS信号无法接收的环境中，飞行器的飞行精度将出现较大偏差，甚至无法正常定位和飞行。

另外，由于单纯依靠惯性导航在一段时间后将出现较大精度误差，所以在每次飞行之后第二次飞行之前，都要进行较长时间的初始校准，操作繁琐，费时费工。

鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本实用新型飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞行器飞行误差矫正装置，在GPS信号无法接收的环境中仍然能够矫正飞行误差，实现飞行器的精确导航。

本实用新型的另一目的在于提供一种无人飞行器，设有本实用新型的飞行误差矫正装置，在GPS信号无法接收的环境中仍然能够矫正飞行误差，实现精确导航。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种飞行器飞行误差矫正装置，包括：生成飞行器速率信号的光流传感模块，设于飞行器上，能检测飞行器高度和连续拍摄地面图像；惯性导航模块，设于飞行器上；矫正飞行误差的飞行控制器，设于飞行器上，连接所述光流传感模块和惯性导航模块，接收二者传输的信号数据并进行数据处理。

优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述光流传感模块包括：连续拍摄地面图像的摄像装置；检测飞行器高度的高度检测器；光流模块处理器，连接所述摄像装置和高度检测器，接收二者的信号并进行数据处理，所述光流模块处理器连接于所述飞行控制器，并向所述飞行控制器传输数据。

优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述摄像装置为照相机，具有相机镜片和感光元件，所述相机镜片和感光元件间隔一焦距。

优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述高度检测器为测量所述相机镜片到地面的高度的超声波测距仪。

优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述高度检测器为激光测距仪。

优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述光流模块处理器连接于所述飞行控制器，并向所述飞行控制器传输飞行器速率信号数据和飞行器位移数据。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种无人飞行器，设置有本实用新型的飞行器飞行误差矫正装置。

本实用新型的飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器至少具有以下优点及特点：

1、本实用新型的飞行器飞行误差矫正装置及基于其的矫正方法无需借助GPS信号，通过光流传感器可检测获得一段时间内连续拍摄的地面图像，通过图像处理获得两幅图像中相同物体的移动像素数，进而确定飞行器移动的位移，再通过数据处理得到飞行器速率值，通过飞行器速率值即可矫正惯性导航的飞行误差，从而使飞行器在封闭空间或者电磁信号干扰较强区域等GPS信号无法接收的环境中也能保持高精度的导航，正常定位和飞行。

2、本实用新型的飞行器飞行误差矫正装置及基于其的矫正方法能够实时检测图像数据并处理数据，设置合理的采样频率，能够保证足够的采样精度，从而实时的对飞行器进行飞行误差矫正，在飞行一段时间之后也不会出现现有技术中单纯依靠惯性导航而产生较大精度误差的问题，再次飞行也不需要进行长时间的校准工作，节省时间和人力。

3、本实用新型的飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器将光流传感模块、惯性导航模块以及飞行控制器等部件及功能进行整合，各个模块分工明确，技术成熟，使得整体导航的信赖度高，设备稳定性高，从而保证高精度导航。