[发明专利]一种无人机队与车队定位通信装置与方法

权利要求书

1.一种无人机队与车队定位通信方法，无人机队包含若干个无人机，车队包括若干个车辆，其特征在于，该方法采用无人机队与车队定位通信装置来实现，该装置具体包括，

影像采集装置，安装于车队中的车辆顶部，且围绕车顶纵向转轴进行转动，进行设定范围内的水平方向360°的视频图像采集；

识别标记，设置于无人机上的至少一个位置，用于向所述影像采集装置提供对所述无人机进行唯一识别的信息；

测距装置，包括高度测距装置和长度测距装置；

所述的高度测距装置，安装于所述无人机底部，用于对所述无人机相对于地面的高度进行测量；

所述的长度测距装置，安装于所述车辆上且随所述影像采集装置同步转动，用于测量无人机与该安装长度测距装置的车辆间的相对距离；

无线通信装置，分别设置在所述无人机和车辆上，用于在二者之间建立无线通信连接；

所述影像采集装置的镜头轴线与所述车顶纵向转轴的轴线成锐角，且所述长度测距装置的测距方向与所述影像采集装置的镜头轴线平行；

该无人机队与车队定位通信方法的具体步骤包括：

在车队出发前，利用无线通信装置建立每台无人机相对于指定车辆之间的无线通信连接；

开启所有影像采集装置，且令每个影像采集装置围绕对应的车顶纵向转轴转动；

对每个无人机进行独立操控，使其在设定范围内飞行，直至每个无人机的识别标记均被影像采集装置所采集；

解除对每个无人机的独立操控，通过车辆与无人机之间建立的无线通信连接，利用无线通信装置对每个无人机分别进行控制；

启动高度测距装置和长度测距装置进行测距，测量得到无人机距离地面的高度和无人机与安装长度测距装置的车辆间的相对距离，同时记录影像采集装置的镜头轴线与其对应的车顶纵向转轴的轴线所成的角度，利用上述测量得到的无人机距离地面的高度、无人机与安装长度测距装置的车辆间的相对距离、影像采集装置的镜头轴线与其对应的车顶纵向转轴的轴线所成的角度，对无人机相对于安装长度测距装置的车辆的相对位置进行计算，根据相对位置的计算结果，对无人机进行定位控制；车辆通过其自身携带的卫星导航装置获得其位置信息；

对与车辆建立无线通信连接的各无人机进行回收；

对与车辆建立无线通信连接的各无人机进行回收，其步骤具体包括：

S1，对需要回收的所有无人机建立回收序列，利用无线通信装置控制回收序列中的各无人机在设定高度上运动至其圆周飞行的轴线位置处；所述的圆周飞行的轴线，是指各个无人机飞行轨迹的圆周圆心的连线；

S2，控制回收序列中的各无人机同步向下运动，且在运动过程中保持高度测距装置的持续工作；

S3，当回收序列中的位于最底部的第一无人机下降至相对于车辆顶部的高度达到设定值时，将其移出回收序列，对该无人机进行降落并回收；

针对回收序列中的其余各无人机，确定其同步向下运动的时刻，重复步骤S2和步骤S3，直至回收序列中的所有无人机完成回收。

2.如权利要求1所述的无人机队与车队定位通信的方法，其特征在于，

所述的对无人机相对于安装长度测距装置的车辆的相对位置进行计算，以安装长度测距装置的车辆上的长度测距装置的信号发射点为原点，以垂直方向为z轴，该车辆前进方向为x轴，建立三维平面直角坐标系；对于无人机在Z轴上的坐标C，通过高度测距装置测得的高度H与长度测距装置的信号发射点本身的高度h之差而求得，即C＝H-h；长度测距装置测量得到的无人机与安装长度测距装置的车辆间的相对距离为L，长度测距装置至无人机的连线在XOY平面上的投影，与Y轴正向的夹角为β，与X轴正向的夹角为θ，则无人机在X轴上的坐标A的表达式为，

无人机在Y轴上的坐标B的表达式为，

则无人机在所述的三维平面直角坐标系中的位置坐标为[A,B,C]。

3.如权利要求1所述的无人机队与车队定位通信的方法，其特征在于，

当所述无人机的影像完整出现在所述影像采集装置所采集的视频图像的范围内时，启动所述高度测距装置和长度测距装置。