[发明专利]用于飞行器的自动自主着陆的方法及系统

摘要

本发明涉及用于飞行器的自动自主着陆的方法及系统。该系统包括：机载图像捕获系统；图像分析装置，在图像中检测着陆跑道且确定将跑道上的计划碰撞点与图像的灭点连接的线段的特征；测量装置，基于线段的特征来测量多个可观测量，包括飞行器相对于跑道中轴的相对航向角定义的第一可观测量、飞行器位置相对于碰撞点的横向偏离与垂直偏离之比定义的第二可观测量和飞行器位置相对于碰撞点的纵向偏离与垂直偏离之比定义的第三可观测量；估计装置，基于第一、第二和第三可观测量的测量估计惯性坐标系中表达的飞行器位置相对于碰撞点的纵向、横向和垂直位置偏离；以及引导装置，基于估计的纵向、横向和垂直位置偏离及相对航向角来计算飞行器的引导命令。

主权项

一种用于飞行器在着陆跑道上自动着陆的系统，其特征在于，所述系统包括：机载图像捕获系统(110，510)，所述机载图像捕获系统(110，510)由所述飞行器携带，并且意在捕获地面的一系列连续图像；图像分析装置(120，520)，所述图像分析装置(120，520)用于在图像中检测着陆跑道，并且用于在该图像中确定将所述跑道上的计划碰撞点P与所述图像的灭点Ω连接的线段[P，Ω]的特征；测量装置(130，530)，所述测量装置(130，530)用于基于所述线段[P，Ω]的特征来测量与所述跑道相关联的惯性坐标系中的多个可观测量，所述多个可观测量包括：由所述飞行器相对于所述跑道的中轴的相对航向角(ψ)定义的第一可观测量、由所述飞行器的位置相对于所述碰撞点的横向偏离与垂直偏离的比率定义的第二可观测量以及由所述飞行器的位置相对于所述碰撞点的纵向偏离与所述垂直偏离的比率定义的第三可观测量估计装置(140，540)，所述估计装置(140，540)用于基于所述第一可观测量、所述第二可观测量和所述第三可观测量的测量来估计在所述惯性坐标系中表达的、所述飞行器的位置相对于所述碰撞点的纵向位置偏离(ΔX)、横向位置偏离(ΔY)和垂直位置偏离(ΔH)；引导装置(150，550)，所述引导装置(150，550)用于基于这样估计的纵向位置偏离、横向位置偏离和垂直位置偏离以及所述相对航向角来计算用于所述飞行器的引导命令。