[发明专利]一种无人机定点绕飞方法、装置以及系统有效

专利信息
申请号: 201710212781.4 申请日: 2017-04-01
公开(公告)号: CN106843275B 公开(公告)日: 2020-03-27
发明(设计)人: 周彬;田清亮;周剑 申请(专利权)人: 成都通甲优博科技有限责任公司
主分类号: G05D1/10 分类号: G05D1/10
代理公司: 成都市集智汇华知识产权代理事务所(普通合伙) 51237 代理人: 李华;温黎娟
地址: 610213 四川省成都*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 无人机 定点 方法 装置 以及 系统
【权利要求书】:

1.一种无人机定点绕飞方法,其特征在于,包括:

获取目标的图像信息以及飞机的飞行姿态信息;

根据所述图像信息以及所述飞行姿态信息,确定飞机与目标之间偏航的夹角、以及飞机与目标在俯仰方向的夹角;

根据所述飞机与目标之间偏航的夹角、所述飞机与目标在俯仰方向的夹角,计算飞行速度;

通过所述飞行速度,生成驱动飞机进行定点环绕飞行的控制指令;

其中,根据所述飞机与目标之间偏航的夹角、所述飞机与目标在俯仰方向的夹角,计算飞行速度包括:

根据所述飞机与目标在俯仰方向的夹角,将速度分级为前后平面的方向和上下平面的方向,计算飞机上下平面内的速度和前后平面的速度。

2.如权利要求1所述的无人机定点绕飞方法,其特征在于,所述根据所述图像信息以及所述飞行姿态信息,确定飞机与目标之间偏航的夹角、以及飞机与目标在俯仰方向的夹角包括:

获取目标跟踪框在图像坐标系中的中心位置;

结合相机内部参数,将图像坐标系的目标跟踪框中心位置投射到相机坐标系中;

根据所述飞行姿态信息,确定飞机与相机之间的夹角,将相机坐标系中的跟踪框中心位置投射到机身坐标系中;

根据所述飞机姿态信息,将机身坐标系中的跟踪框中心位置投射到世界坐标系中;

确定飞机与目标之间偏航的夹角、以及飞机与目标在俯仰方向的夹角。

3.如权利要求1所述的无人机定点绕飞方法,其特征在于,所述根据所述飞机与目标之间偏航的夹角、所述飞机与目标在俯仰方向的夹角,计算飞行速度包括:

获取目标的角速度以及飞行的角速度;

根据公式确定飞机的线速度和/或角速度;其中,Kp、TD为PD控制器的内部可调整的参数;e(t)目标与飞机机头在偏航方向的夹角。

4.一种无人机定点绕飞装置,其特征在于,包括:

获取模块,用于获取目标的图像信息以及飞机的飞行姿态信息;

确定模块,用于根据所述图像信息以及所述飞行姿态信息,确定飞机与目标之间偏航的夹角、以及飞机与目标在俯仰方向的夹角;

计算模块,用于根据所述飞机与目标之间偏航的夹角、所述飞机与目标在俯仰方向的夹角,计算飞行速度;

生成模块,用于通过所述飞行速度,生成驱动飞机进行定点环绕飞行的控制指令;

其中,所述计算模块具体用于:根据所述飞机与目标在俯仰方向的夹角,将速度分级为前后平面的方向和上下平面的方向,计算飞机上下平面内的速度和前后平面的速度。

5.如权利要求4所述的无人机定点绕飞装置,其特征在于,所述确定模块包括:

获取单元,用于获取目标跟踪框在图像坐标系中的中心位置;

第一投射单元,用于结合相机内部参数,将图像坐标系的目标跟踪框中心位置投射到相机坐标系中;

第二投射单元,用于根据所述飞行姿态信息,确定飞机与相机之间的夹角,将相机坐标系中的跟踪框中心位置投射到机身坐标系中;

第三投射单元,用于根据所述飞机姿态信息,将机身坐标系中的跟踪框中心位置投射到世界坐标系中;

确定单元,用于确定飞机与目标之间偏航的夹角、以及飞机与目标在俯仰方向的夹角。

6.如权利要求4所述的无人机定点绕飞装置,其特征在于,所述计算模块包括:

速度获取单元,用于获取目标的角速度以及飞行的角速度;

速度计算单元,用于根据公式确定飞机的线速度和/或角速度;其中,Kp、TD为PD控制器的内部可调整的参数;e(t)目标与飞机机头在偏航方向的夹角。

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