[实用新型]无人飞行器

说明书

技术领域

本实用新型属于无人飞行器领域，特别是涉及一种无人飞行器。

背景技术

随着技术发展，小微型无人飞行器开始进入千家万户，尤其是随着MEMS元件的技术发展和成本降低，多轴飞行器的重量、体积、稳定性均得到了长足的发展。以航拍应用为突破口，携带有拍摄装置的多轴飞行器广受关注。但是无人飞行器作为一种在空中飞行的设备，其安全性方面的考虑要远高于其他设备，典型的，对于无人飞行器的飞行过程的管理是一个重要的问题。现有技术对于无人飞行器的飞行管理主要是通过无线通信的方式来实现，具体的可以采用卫星定位系统或者2.4Ghz频段的无线通信技术。如果在室内也可能是采用基于通信基站的定位技术等。但是无论上述哪一种技术，都依赖于一个搭建好的无线环境，才能实现对于无人飞行器的飞行过程进行识别和记录，并后续进行一系列的处理。但是在通信环境不稳定的情况下，上述飞行过程管理的方法存在风险。

以飞行过程管理的一种典型应用——自动返航功能为例进行说明，现有自动返航功能往往是在无线通信控制不稳定的情况下，由用户通过控制台启动或者由无人飞行器上的飞行控制器启动，该自动返航的实现是基于卫星定位系统的信号，获得无人飞行器的当前位置，以及读取实现存储的无人飞行器的出发位置，然后自动控制无人飞行器飞到一定高度之后，按照卫星定位系统所给出的指引，从当前位置飞回到出发位置。由于卫星定位系统的不稳定性，所以，在自动返航过程中，经常会出现各种问题，虽然有自动返航成功的，但是自动返航飞不见了，或者自动返航过程中坠落的事件也时有发生。所以，基于无线通信的飞行过程管理，受无线通信环境干扰大，存在较高风险。

另外，目前对于非GPS/IMU的无人机定位有些初步的探索，但均不成熟，现状如下。

2014年1月1日公开的中国专利申请CN201310444134.8“一种四旋翼无人机的超声波定位装置及方法”公开了一种四旋翼无人机的超声波定位装置及方法，通过为无人机安装一组多个超声波模块，利用超声波测距获得与障碍物间的距离，并利用多个模块同时测距，从而得到无人机的相对位置信息。该方法采用超声波传感器测距，超声波传感器测距范围有限、而且容易受到干扰，该定位装置及方法应用场景有限，存在一定不足。

2013年9月11日公开的中国专利申请CN201210437143.X“无人机点对点定位的方法与系统”公开了一种无人机点对点定位的方法与系统，使用位于无人机上的搜索定位仪接收发射仪发出的点对点定位信号，通过确定搜索定位仪与发射仪的角度与距离，从而实现无人机的精确定位。该方法需要为无人机加装接收仪，同时需要在确定地点安装发射仪发射无线电波。如果需要精确定位，发射仪将需要多台，实际使用不很方便。

2013年3月13日公开的中国申请CN201210418160.9“基于大小回字标志物的多旋翼无人机位姿获取方法”公开了一种基于大小回字标志物的多旋翼无人机位姿获取方法，通过识别一个指定的印有回字的标识牌，用一系列的运算获得无人机当前的位姿信息。该方法中，回字标志不具有方向特征，难以实现无人机的航向获取与定向控制。

论文《基于单目视觉的摄像头定位方法的研究》(沈慧杰，吉林大学硕士学位论文)研究了两种摄像头定位方法。其中一种是基于几何关系的单目视觉定位。该方法利用单目视觉的测距模型，同时建立摄像头与场景内已知特征点之间的几何关系，通过一系列三角计算，即可得出摄像头在二维坐标平面内的位置。该方法主要用于二维坐标平面的摄像头位置获取，没有相对距离的维度计算，且并不能直接用于无人机的位置锁定。