[发明专利]一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统及方法

说明书

本发明涉及一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统及方法，其中无人机平台用于实现低空飞行，并搭载有所述双目视觉图像采集单元和弹射捕捉单元；所述双目视觉图像采集单元用于对监测空间拍摄双目视频图像信息；所述多信息采集单元用于获取所述无人机平台的倾角信息、高度信息和/或地理位置信息；所述信息处理决策单元用于融合所述双目视频图像信息和所述倾角信息、高度信息和/或地理位置信息，并计算分析实现飞行器探测识别、深度信息的获取、飞行器追踪、飞行器的捕捉指挥；所述弹射捕捉单元根据所述飞行器的捕捉指挥命令捕捉飞行器。本发明提高了对入侵的小型低空飞行器的主动捕捉能力。

技术领域

本发明涉及低空小型无人飞行器捕获技术领域，特别是涉及一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统及方法。

背景技术

随着无线电遥控设备、机械设备等技术的不断成熟，小型低空飞行器的技术也逐渐成熟，其成本正在逐步的下降，越来越多的小型低空飞行器开始进入摄像摄影、工农业生产、测量测试等领域。随着越来越多的用户涌入该领域，其应用的范围也越来越大。然而随着小型低空飞行器的应用无限制式的爆炸增长，越来越多的公共安全隐患也随之突显出来。国内外的政府部门对小型低空飞行器的安全问题越来越重视，相关的法律法规正在逐步的完善，相应的飞行禁区也正在逐步的制定。但是一些低空小型飞行器的不规范操作、飞行器的失控、基于飞行器的情报探测、恐怖分子的特定袭击等安全隐患造成飞行器入侵飞行禁区的事件时有发生，所以需要加强对特定区域的低空小型飞行器的监管，并根据现场情况进行有目的的拦截、捕捉，降低因为非法入侵带来的安全隐患。然而由于低空小型无人机具有体积小、可低空飞行、具备自主飞行能力、空中轨迹可变、飞行区域有时人群较密集等特性，所以不能采用一般的军事措施进行拦截，设计低成本、具备自主捕捉小型低空飞行器的设备显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统及方法，能自主捕捉非法入侵的小型低空飞行器，减少了传统方法依靠用户手工操作带来的大量作业量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统，包括无人机平台、双目视觉图像采集单元、弹射捕捉单元、信息处理决策单元、多信息采集单元和电源管理单元，所述无人机平台用于实现低空飞行，并搭载有所述双目视觉图像采集单元和弹射捕捉单元；所述双目视觉图像采集单元用于对监测空间拍摄双目视频图像信息；所述多信息采集单元用于获取所述无人机平台的倾角信息、高度信息和/或地理位置信息；所述信息处理决策单元用于融合所述双目视频图像信息和所述倾角信息、高度信息和/或地理位置信息，并计算分析实现飞行器探测识别、深度信息的获取、飞行器追踪、飞行器的捕捉指挥；所述弹射捕捉单元根据所述飞行器的捕捉指挥命令捕捉飞行器；所述电源管理单元用于实现各单元的电源供应。

所述信息处理决策单元根据预先机器学习的算法获得飞行器的识别模型，然后对监测空间拍摄到的双目视频图像信息进行分析识别，检测是否存在可疑的低空飞行器。

所述信息处理决策单元根据获得双目视频图像信息以及可疑的低空飞行器的活动空间，采用快速立体匹配的算法计算获得该低空飞行器所在空间的三维深度信息，结合倾角信息、高度信息和地理位置信息，确定可疑低空飞行器的活动位置和空间方位。

所述信息处理决策单元根据双目视频图像信息和深度信息快速计算并获得最佳追踪轨迹，根据最佳追踪轨迹控制所述无人机平台对可疑的低空飞行器进行快速逼近。

当可疑的低空飞行器确定为非法入侵飞行器时，如果可疑的低空飞行器在有效捕捉范围和角度内，所述信息处理决策单元将指挥弹射捕捉器单元实施捕捉作业；如果不在捕捉范围或有效角度内，信息处理决策单元将根据双方的空间位置信息，调整所述无人机平台，直至可疑的低空飞行器在捕捉空间内。