[发明专利]一种无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法

权利要求书

1.一种无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、远距离导航：

通过无人机与无人艇之间建立通讯来获取无人艇的GPS信息，

根据所述GPS信息控制无人机靠近运动的无人艇，

当无人机能够识别无人艇上的靶标时，将无人机机头与无人艇的航向相对应并转至步骤S2；

S2、近距离追踪：

当无人机在追踪无人艇的过程中能够识别无人艇上靶标，且无人机达到可下降区域时，转至步骤S3；

S3、追踪并下降：

当无人机在下降的过程中能够识别无人艇上的靶标，且无人机达到可降落高度时，无人机降落到无人艇上。

2.根据权利要求1所述的无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，所述可下降区域是指以无人艇为顶点的倒锥形范围，只有无人机在无人艇的倒锥形范围内时才会开始下降。

3.根据权利要求2所述的无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，所述倒锥形范围为Δx＜εΔh且Δy＜εΔh，其中Δx、Δy、Δh分别为xyz三维坐标系中x，y，z三个方向上无人机与无人艇的位置偏差，当Δx＜εΔh且Δy＜εΔh时无人机才会有下降的速度，同时控制水平方向的速度进一步缩小与无人艇的位置误差。

4.根据权利要求1所述的无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，所述靶标由多层嵌套的AprilTag靶标构成。

5.根据权利要求1所述的无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，步骤S3所述的方法包括以下步骤：

S31、在保证无人机识别到所述靶标的外层的前提下，无人机继续下降，当无人机的高度小于h₁时，转到步骤S32；

S32、在保证无人机识别到所述靶标的中层的前提下，无人机继续下降，当无人机的高度小于h₂时，转到步骤S33；

S33、在保证无人机识别到所述靶标的内层的前提下，无人机继续下降，当无人机的高度小于h_min时，转到步骤S34；

S34、固定此时无人机的下降速度，无人机在下降过程中继续识别所述靶标的内层，若丢失靶标，根据靶标从图像中丢失的方向给无人机一个水平方向的额外速度，使得无人机可以根据靶标丢失的方向去加速或者减速追踪无人艇，最终降落到无人艇上，否则，触发无人机降落程序，无人机直接降落到无人艇上。

6.根据权利要求1所述的无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，若无人艇和无人机之间没有建立通讯，无人机无法获得无人艇的大致位置，那么只要无人艇在无人机的摄像头的视野范围之内，无人机就可以识别到无人艇上的靶标，从而定位出无人艇的位置，依然可以完成后续的下降步骤，进而降落到运动的无人艇上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的无人机自主识别靶标并降落到运动的无人艇上的方法，其特征在于，所述无人机为旋翼无人机，所述无人艇可以但不限于无人水面艇，也可以是有人驾驶的水面艇，所述无人艇上有一个拥有防护的降落平台，降落平台中间贴着靶标，所述无人艇可以是在运动中的，也可以是无动力漂浮的。