[发明专利]基于动态二维码的无人机精准降落控制系统及方法

说明书

本发明公开了基于动态二维码的无人机交互式精准降落系统及方法，包括：无人机和基站；无人机的第一GPS模块采集无人机当前的位置信息，并将无人机当前的位置信息传输给无人机的第一控制器，第一控制器将无人机当前的位置信息通过无人机的第一通信模块，传输给基站的第二通信模块，基站的第二通信模块，将接收到的无人机当前的位置信息传输给基站的第二控制器，基站的第二控制器根据接收的无人机当前位置信息调整二维码的显示数量和显示尺寸，引导无人机平稳降落在停机坪上。

技术领域

本公开涉及无人机自主精准降落技术领域，特别是涉及基于动态二维码的无人机精准降落控制系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

无人机自主起飞和降落技术是实现多旋翼无人机户外部署、自动化飞行重要一环。多旋翼无人机需要在直径1米甚至更小直径的停机坪上进行起降。因此，精准降落技术是飞行控制技术中对精准度要求很高的技术。

在基于深度学习的图像识别流行之前，常规的降落方法是依靠GPS定位来辅助降落，而民用级别的GPS定位精度能达到10m左右，误差较大，而且GPS信号在遮挡物较多的区域，比如建筑物密集或森林，会造成误差增大甚至信号丢失；甚至会受到恶意的卫星定位信号干扰而降落到错误地点。专业级高精度GPS RTK设备定位精度达到厘米级，但是成本昂贵。在深度学习技术成熟之后，无人机降落技术开始使用图像识别的方法进行降落。

无人机自主降落过程中通过不停识别停机坪位置，动态调整无人机的水平位置和高度，保持停机坪位于镜头中间位置，实现无人机由高到低的降落过程。在这个过程中无人机镜头中停机坪图案由小变大，这对基于固定大小停机坪图案的检测方法造成了一定困难。如果停机坪图案较大，无人机在高处盘旋时能看清，但是在低处时，无人机看不到完整的图案，只能看到其中的一部分；如果停机坪图案较小，无人机在低处盘旋时能看到完整图案，但是无人机在高处盘旋时很可能无法看清。

另外，如何防止多旋翼无人机降落到错误的停机坪上也是无人机大规模部署面临的一个问题。如果两个停机坪之间距离很近，无人机在高处盘旋时同时能看到两个停机坪，无人机如何选择其中一个停机坪进行降落；如何防止恶意假冒的停机坪诱骗无人机降落；为此，必须在降落过程中进行无人机与停机坪之间的双向身份认证，一方面保证无人机只会降落在通过身份认证的停机坪上，另一方面实现只有通过身份认证的无人机才能允许降落在该停机坪上。

旋翼无人机夜间降落时，通常在停机坪上设置H形状的LED灯，引导无人机人工降落。在无人机夜间自主降落时，如何让无人机观察到地面引导降落图案也是一个重要问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了基于动态二维码的无人机交互式精准降落系统及方法；根据无人机距离地面高度动态调整二维码标签大小实现对无人机由高到底的交互式精准引导降落，通过带身份认证的二维码内容实现无人机对停机坪的身份认证，防止无人机降落在错误位置。

第一方面，本公开提供了基于动态二维码的无人机交互式精准降落系统；

基于动态二维码的无人机交互式精准降落系统，包括：无人机和基站；

所述无人机，包括：第一控制器，所述第一控制器分别与摄像机、第一GPS模块、第一通信模块和第一电源模块连接；

所述基站，包括：停机箱，所述停机箱内布设有第二控制器，所述第二控制器分别与LED显示屏、第二GPS模块，第二通信模块、第二电源模块、电磁锁和驱动器连接，所述驱动器与两个推拉杆连接，所述驱动器用于为无人机开启或关闭停机箱；