[实用新型]一种基于SLAM技术的无人机室内外定位系统

说明书

本实用新型公开了一种基于SLAM技术的无人机室内外定位系统，涉及无人机定位技术领域，解决无人机室内飞行采用激光SLAM技术，即时定位和构图时无人机飞控系统运算数据大，构建地图不精确的问题。本实用新型包括无人机飞控系统和激光雷达，无人机上设置有角度调节器，无人机飞控系统分别与激光雷达和角度调节器电连接，激光雷达与角度调节器电连接；角度调节器控制激光雷达的扫描角度，无人机飞控系统根据激光雷达扫描得到的数据进行构图和定位；只需通过角度调节器控制激光雷达扫描角度，就可以限定扫描的范围，使得无人机飞控系统所处理的数据大大减少，构建的地图更加精确。

技术领域

本发明涉及无人机定位技术领域，尤其涉及一种基于SLAM技术的无人机室内外定位系统。

背景技术

无人机的发展首先应用于军事领域，因其具备无人员伤亡、使用限制少、隐蔽性好、效费比高等特点，对于一些人员难以实现的军事任务，如远距离监视、敌情侦察、精确打击主要目标、吸引火力等等，均可采用具备相应功能的无人机完成。这样的方式能够获取更加详细和准确的敌情信息，还会大幅度降低士兵执行任务的危险系数，降低伤亡。

随着近几年的不断拓展，无人机应用场景越来越广泛，且更趋向于民用化，也可以应用于科学研究。在民用领域，无人飞行器已经和即将使用的领域多达40多个，例如影视航拍、农业植保、海上监视与救援、电力巡线、渔业监管、交通监管等。无人机的民用化大幅度降低了普通市民的劳动强度，将看似困难且需要花费大力人力的工作简单化，不仅如此，无人机的作业效果在一些方面比传统人工作业的更好，多维度扫描、多角度拍摄、高精度定位、隐蔽监管均能够提供更加全面的分析素材，让人们更加详细地了解事实，并作出正确判断决策。

无人机在室外飞行时主要依靠卫星信号进行定位，其飞行控制系统根据接收到的卫星定位信息快速调整各个旋翼的相对转速，使无人机保持一个稳定的飞行姿态。而在室内，由于建筑遮挡等原因导致卫星信号弱，定位不准确，无法安全飞行。无人机室内飞行可采用激光SLAM技术，即时定位和构图，利用激光扫描周边环境，形成虚拟地图，但激光雷达扫描较远区域时准确性不高，因此难以应用于开阔的室外环境，室内环境相对较为狭窄，通常含有墙壁或其他界限，边界明显，发射出的激光束易反射回收，易于构图。但在室外开阔地中无明显边界，范围广泛，直接应用激光SLAM进行飞行定位，数据量大，发射到较远地区的激光束难以反射回收，且无人机的运算单元需要面对巨大的运算压力，地图构建不精确。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于SLAM技术的无人机室内外定位系统，能够解决无人机室外飞行采用激光SLAM技术时无人机飞控系统中运算单元运算数据大，地图构建不精确的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于SLAM技术的无人机室内外定位系统，包括无人机飞控系统和激光雷达，无人机上设置有角度调节器，所述无人机飞控系统分别与所述激光雷达和所述角度调节器电连接，所述激光雷达与所述角度调节器电连接；所述角度调节器控制激光雷达的扫描角度。

进一步地，所述角度调节器和激光雷达位于无人机上方。

进一步地，无人机机翼上包括电机和调速器，所述调速器分别与电机和无人机飞控系统电连接，所述无人机飞控系统通过调速器调节无人机机翼上的电机转速。

进一步地，所述激光雷达为激光测距雷达。

进一步地，所述角度调节器包括角度控制电路，所述角度控制电路与所述无人机飞控系统电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

在无人机上增加一个角度调节器，无人机飞控系统通过角度调节器控制激光雷达的扫描角度，当扫描角度控制在一定范围时，无人机飞控系统通过激光雷达扫描的数据进行运算构建虚拟地图和定位时所处理的数据将大大减少，使得构建的地图更加精确，无人机的定位也更加精确，保证无人机飞行安全。