[发明专利]一种室内无人机精确定位与自主导航的系统及方法

权利要求书

1.一种室内无人机精确定位与自主导航的系统，其特征在于：包括

无人机，用于实现无人机本身的正常飞行；所述无人机上设有超宽带UWB定位标签和标记点；

双目相机模块，用于通过捕捉地面二维码标签获得所述无人机位置信息；

UWB模块，用于通过捕捉所述无人机上的所述UWB定位标签获得所述无人机位置信息；

外部全局高清相机模块，用于通过多个全局高清相机捕捉所述无人机上的所述标记点获得所述无人机位置信息；

扩展卡尔曼滤波模块，用于融合所述双目相机模块、所述UWB模块以及所述外部全局高清相机模块获得的所述无人机位置信息，预测所述无人机姿态和位置，对所述无人机姿态和位置进行实时更新；

即时定位模块，用于对所述无人机进行即时定位；

导航模块，用于提供所述无人机的自主导航功能；

计算存储模块，用于计算并存储所述UWB模块与所述外部全局高清相机模块提供的所述无人机位置信息；

人机交互模块，用于提供人机交互功能，设置所述无人机的飞行航线。

2.如权利要求1所述的一种室内无人机精确定位与自主导航的系统，其特征在于：所述无人机包括微型电脑主机mini PC模块，所述扩展卡尔曼滤波模块与所述mini PC模块、所述计算存储模块相连，所述计算存储模块与所述UWB模块、所述外部全局高清相机模块相连；所述mini PC模块与所述双目相机模块、即时定位模块、人机交互模块、导航模块相连。

3.如权利要求1或2所述的一种室内无人机精确定位与自主导航的系统，其特征在于：所述双目相机模块设于所述无人机的底部，并且所述双目相机模块的摄像头的视场方向垂直朝下保持固定；所述双目相机模块的摄像头下方设有地面标记点的二维码标签，所述二维码标签携带自身的世界坐标信息。

4.如权利要求1或2所述的一种室内无人机精确定位与自主导航的系统，其特征在于：所述外部全局高清相机模块由至少3个全局高清相机呈环状分布组成，所述全局高清相机固定在离地面设定高度且朝向环的中心点。

5.如权利要求2所述的一种室内无人机精确定位与自主导航的系统，其特征在于：所述双目相机模块获得所述无人机的位置信息并送入所述mini PC模块，所述UWB模块以及所述外部全局高清相机模块分别获得所述无人机的位置信息并均送入所述计算存储模块，所述扩展卡尔曼滤波模块融合所述双目相机模块、所述UWB模块以及所述外部全局高清相机模块的位置信息，并预测所述无人机姿态和位置，同时对所述无人机姿态和位置进行实时更新；

所述人机交互模块通过手动设置无人机的飞行路线，并将无人机所需经过的路径信息通过数据通信传至所述mini PC模块，所述mini PC模块根据所述路径信息设定目标位置，并根据所述目标位置和无人机的当前姿态及位置实时调整无人机的姿态，使无人机不断向所述目标位置靠近并最终到达所述目标位置，实现无人机的自主导航。