[发明专利]超小型无人旋翼飞行器野外定点零盲区自主软着陆方法

摘要

本发明涉及一种超小型无人旋翼飞行器野外定点零盲区自主软着陆方法。其操作步骤为：启动切换着陆系统、着陆区域搜寻、姿态传感器测量小型无人飞行器的姿态位置，并且视觉传感器采集摄像机的目标信息，两者信息经过相应的A/D转换，数字滤波之后，根据建立的眼球复合运动的输入关系进行运算处理，获得跟踪目标与摄像机视轴的相对偏差，并进行相应的标度转换，将处理好的信息作为机载云台控制器的控制律，分别控制机载云台电机，实现眼球复合运动的特性。这种方法根据跟踪的运动目标位置信息与无人飞行器的姿态信息，通过本发明上述步骤，可以对机载云台进行实时调节，可以实现无人飞行器在颠簸环境中，对可疑的运动目标进行自主跟踪，并能对跟踪图像具有一定的稳定作用。

主权项

本发明涉及一种超小型无人旋翼飞行器野外定点零盲区自主软着陆方法，其特征在于根据双目异向运动与前庭动眼反射的复合运动控制机理，补偿在颠簸环境下超小型无人旋翼飞行器自主着陆时由自身姿态变化以及传统双目视觉系统的盲区问题；其操作步骤如下： 1）启动自主导航模式：当无人飞行器距离地面2米时，着陆系统自动切换为仿生视觉着陆导航系统,并初步搜寻着陆目标区域；2）传感器测量：姿态传感器实时检测超小型无人旋翼飞行器的姿态信息，视觉传感器——摄像机通过图像采集卡获得着陆目标区域的图像信息； 3）A/D转换：把姿态与视觉传感器得到的连续模拟量，通过A/D转换，得到信号再进行采样量化，最后得到数字量采样信号；4）数字滤波：对采样信号进行平滑加工，增强有效信号，消除或减少噪声；5）标度转换：分别对视觉传感器和姿态传感器进行相应的标定与转换；6）信息融合：针对双目摄像机采集的图像信息与无人飞行器的姿态信息以及机载云台姿态信息，根据建立仿生算法的输入关系，进行相应的运算处理；7）仿生算法控制运算：所建立前庭动眼反射与异向运动的仿生控制算法写入主控制器，将处理后的姿态信息、图像信息输入仿生算法控制器中，经过运算后，获得到双摄像机的补偿偏差所需旋转的速度和方向；8）控制云台转动：将得到的摄像机云台所需旋转的速度和方向，发送给机载云台的伺服电机系统，控制摄像机的运动，使目标区域始终保持在双摄像机的公共视场当中。9）着陆过程实时评估:系统根据双摄像机实时监测的目标区域的深度信息，并将深度信息反馈给控制系统，控制无人旋翼飞行器的姿态以及升降。在整个着陆过程中,重复步骤2）到步骤9)循环，直至无人旋翼飞行器安全着陆到地面。