[发明专利]基于视觉引导的无人机移动平台降落方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉引导的无人机移动平台降落方法，包括设置移动平台降落标识、无人机搜索识别降落标识、无人机基于视觉引导不断逼近降落标识直至完成降落。本发明所述的基于视觉引导的无人机移动平台降落方法，对机载计算机性能要求低，能够能够快速、精确的降落在移动平台上。

技术领域

本发明涉及一种无人机控制方法，尤其是一种基于视觉引导的无人机移动平台降落方法，属于无人机控制领域。

背景技术

无人机具有机动灵活、通用便利、可用性高等优点，在实际生产应用中有大量需求，如今已广泛应用于侦察、救援、测绘、植保、表演等各个领域。

无人机的自主起飞、降落等技术多年来一直是无人机领域的研究热点。目前无人机的自主降落多采用GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)导航定位配合高度数据进行定点降落。高度数据通常由GNSS、气压计、超声波或对地雷达测得。但GNSS信号易受建筑物遮挡和天气条件影响，数据漂移严重，且高度方向的精度非常有限；基于超声波、微波、激光等的测距传感器难以区分降落平台与地面，无法直接用于无人机在移动平台上降落。

所以，利用传统的GNSS配合高度装置进行降落的方案受限较多，只能用于定点降落，不能适用大量生产生活的场景，限制了无人机的发展。

针对移动的降落平台，现有技术中的无人机的自主降落通常采用人工引导控制，对GNSS精度和操作人员的熟练度都有较高的要求，无法做到自主降落。在一些复杂环境下，例如车载移动平台、颠簸移动的地面平台上起飞降落，对该类无人机的飞行控制系统和控制人员仍然是严峻的挑战，制约着无人机在更广泛的领域运用。

此外，利用人员进行起降也会因为通信距离、可视范围等，只能有限的范围内进行操控。在无人机的载荷限制下，不能在机上搭载过多的设备载荷，无人机的机载摄像装置更多的是平台固定安装，只能通过在视场角内转动摄像头进行拍摄，无法解算无人机的姿态进行灵活的飞行。这给无人机的追踪和降落制造了很大的困难。

此外，传统的视觉引导的算法多采用经典的特征算法，而机载计算机的计算能力相对比较低，无法满足传统算法的性能要求，导致定位精度不足，无人机难以精准降落。

在一些场所，允许无人机完成降落时间有限，现有的无人机自主降落方法往往需要大量时间，降低了无人机的自主降落的通用性。

因此，亟待设计一种对机载计算机性能要求低，能够快速精准完成降落的无人机移动平台的降落方法。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种基于视觉引导的无人机移动平台降落方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置移动平台降落标识；

S2、无人机搜索识别降落标识；

S3、无人机基于视觉引导不断逼近降落标识直至完成降落。

所述降落标识为通用降落标志，包括椭圆和位于椭圆中央的X形状的标志。

在步骤S2中，当无人机搜索识别降落标识时，无人机距离降落平台的高度大于15米。

机载计算机接收到光电吊舱传递的地面视频图像后，根据图像搜索识别降落标识，所述搜索识别包括以下子步骤：

S21、搜索椭圆标志；

S22、识别降落标识。

在子步骤S21中，机载计算机在光电吊舱传递的视频中提取图片，对每张图片利用Canny边缘检测将图片转换成二值图像，得到图像的边缘信息，通过对边缘信息中的线段进行约束，判断线段是否组合成椭圆。