[发明专利]一种无人机定点降落系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机定点降落系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的消费者开始关注和使用无人飞行器。无人飞行器，简称无人机(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)，是一种处在迅速发展中的飞行装置，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。但是，无人机在着陆过程会受到天气条件的显著影响，因此，通常无人机实际着陆点与预定点之间的误差距离高达到数十厘米到数米，其精度较差，误差较高，无法实现无人机的精准降落。

发明内容

本发明旨在提供一种无人机定点降落系统及方法，能够令无人机在降落过程中到达特定的着陆点，精度高，降低无人机着陆点与预定回归点的误差，实现了无人机的精准降落。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无人机定点降落系统，包括无人机，还包括设置有回归点的着陆平台，和用于引导无人机着陆回归点的引导系统；所述引导系统包括第一引导层，用于引导无人机向着陆平台移动；所述第一引导层设置有第一定位装置；第二引导层，用于引导无人机接近回归点；所述第二引导层设置有第二定位装置；第三引导层，用于引导无人机着陆回归点；所述第三引导层设置有第三定位装置；数据处理组件，用于处理无人机数据。

所述引导系统可以远程控制，包括至少一个数据处理部件，如处理器和/或接收机。该数据处理组件用于从无人机接收数据，可以提供数据管理，数据分析和数据处理。数据处理组件可以提供通信手段，通过电脑上的软件程序和不同的机械装置进行通信，在进行数据处理和分析后，可以将数据发送到无人机和/或控制中心和/或其他地点的通信系统。

优选的，所述第一引导层、第二引导层、第三引导层为同心设置并成阶梯状的环形引导层，所述回归点位于第一引导层、第二引导层、第三引导层的中心轴线上。

优选的，所述第一定位装置为GPS或DGPS。所述第二定位装置为计算机视觉分析系统、光学传感器或接近传感器中的一种或多种。

第一定位装置和第二定位装置选自GPS，DGPS，计算机视觉分析系统，光学传感器，接近传感器，或任何其他手段，可以指示无人机或者着陆平台的位置。

第一定位装置和第二定位装置可以包括现有技术中的所有位置确定方法，例如：三角测量方法；通过测量发射机和接收机之间脉冲信号的传播时间来确定距离的飞行时间系统；激光测距跟踪器；超声波跟踪器；相位差系统(测量来自移动目标发射源的相位相对于来自参考发射体输入信号的相位之间的相位差)。

优选的，所述第三定位装置包括牵引件和抓取件。

优选的，所述第三定位装置为包括牵引线和电磁组件的牵引器。

优选的，所述无人机上设置有绞盘，所述牵引线一端固定在绞盘上，牵引线另一端上设置有铁磁体，所述电磁组件包括位于回归点的电磁体和环绕电磁体的电磁线圈。

第三定位装置为物理定位装置，包括牵引件和抓取件。牵引件在着陆阶段物理地连接无人机和着陆平台，并且可以施加张力使无人机被牵引到着陆平台上。抓取件为一个设置有锁紧部件的装置，在抓取之后，牵引件在其末端被锁紧。位于牵引线末端的铁磁体可以在其位置被检测到，当铁磁体到达预定位置被强电磁体抓住之后，位于无人机上的绞盘开始旋转收紧牵引线，使无人机逐渐靠近预定的回归点，完成后，可以使无人机更好地束缚在着陆平台上。

一种无人机定点降落方法，包括以下步骤

S1：获取位置信息，无人机通过无线或有线通信获取着陆平台位置信息，并根据第一定位装置获取无人机自身位置信息；

S2：通过第一引导层的导航，无人机向着陆平台移动，并实时得出无人机与着陆平台的第一相对距离K，当第一相对距离K不小于第一预设阀值M时，继续执行S2步骤；当K小于M时，进入S3步骤；

S3：第二引导层的第二定位装置检测到无人机并得到无人机位置信息，无人机接收第二引导层的导航信息，向着陆平台的回归点移动，并实时得出无人机与回归点的第二相对距离H，当第二相对距离H不小于第二预设阀值N时，继续执行S3步骤；当H小于N时，进入步骤S4；

S4：无人机向回归点释放牵引件，牵引件被位于回归点中心的电磁组件抓取；

S5：收卷牵引件，将无人机拉向预定的回归点并降落在着陆平台上。

优选的，所述S4步骤中还包括，牵引件被着陆平台上的锁定机构锁定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：