[发明专利]一种无人机定点绕飞方法、装置以及系统有效
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 | ||
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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