[发明专利]一种基于地形匹配的小型无人机自主导航

权利要求书

1.一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，包括无人机自主导航系统，其特征在于：所述无人机自主导航系统在无人机航电系统中增加地形匹配模块、摄像机、激光测距仪，并以飞行控制计算机为核心，协调导航模块、执行机构以及其他传感器，通过数据传输模块与地面控制中心通讯。

2.根据权利要求1所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述摄像机和激光测距仪搭载在云台上，探测方向始终保持竖直向下，不受无人机当前运行姿态的影响。

3.根据权利要求1所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述摄像机对地面影像进行采集，并与已有的地面正射影像数据库做图像地形匹配。

4.根据权利要求1所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述激光测距仪对无人机相对地面的高度进行测量，结合数字高程模型计算出无人机的海拔高度。

5.根据权利要求1所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述执行机构包括电调电机、舵机等控制无人机运动的部件。其中导航模块按照特定频率将无人机任意时刻的经度、纬度、海拔高度发送给飞行控制计算机。

6.根据权利要求3所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述地面正射影像数据库为卫星或者飞机拍摄得到的地面光学影像，该数据库为已标定数据，所述地形匹配通过传统的特征点匹配算法或深度学习算法实现。

7.根据权利要求1所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述飞行控制计算机通过结合其他传感器获取实时的无人机姿态、大气数据以及地面控制中心的任务信息等。

8.根据权利要求4所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述数字高程模型为DEM数据，已知数据中每个像素的经度L_D、纬度B_D及高度H_D信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于地形匹配的小型无人机自主导航，其特征在于：所述导航模块与地形匹配模块进行数据交互，使用地形匹配模块计算得到的无人机当前位置替换GNSS的位置信息，并发送给无人机的飞行控制计算机。