[发明专利]一种无人机全天候精准降落的控制方法

摘要

本发明公开了一种无人机全天候精准降落的控制方法，包括一、无人机执行准备降落指令；二、摄像机拍摄基站，并传送给无人机飞控系统；三、飞控系统根据所拍摄图像的白光光强值A，并比较白光光强值A与设定光强值K3.1)、如果A＞K，则选取白天模式，根据飞行高度分段识别降落，最后精确判断降落点3.2)、如果白光光强值A≤K，则选取夜间模式，判断图像中信号发射端发出的数目和红外信号闪烁频率是，确定降落点；四、不断调整无人机飞行姿态，直至无人机精确降落到该基站的降落平台上。通过判断摄像机所拍摄图像的白光光强值，分为白天模式和夜间模式，保证无人机在全天候度都能够自动飞行，且自动精准降落，智能化程度高。

主权项

一种无人机全天候精准降落的控制方法，其特征在于，包括无人机和设置在地面上的基站，所述无人机上包括飞控系统、摄像机、定位模块和第一通信模块，飞控系统与摄像机、定位模块、第一通信模块之间均电连接；所述基站包括控制装置、GPS定位模块和第二通信模块，GPS定位模块、第二通信模块均与控制装置之间电连接，将GPS定位模块获得的基站位置坐标预先储存于飞控系统中；基站的降落平台上设置有可识别图案，各基站的可识别图案相同，可识别图案存储预先存储于飞控系统中；所述可识别图案包括背景图案、特殊图案和中心图案，飞控系统对可识别图案的可识别元素包括背景图案的形状、背景图案的颜色、特殊图案的形状、特殊图案的颜色、中心图案的形状和中心图案的颜色；其中，背景图案、特殊图案和中心图案的颜色均不相同，分别为红、绿、蓝中的任一种；所述每个基站上设置有多个信号发射端；无人机全天候精准降落的控制方法包括如下步骤：步骤一、无人机执行准备降落指令，所述指令由飞机控制系统或者地面的遥控装置发出；步骤二、飞控系统对当前无人机位置坐标与基站位置坐标进行比较，并控制无人机向基站飞行；摄像机拍摄该基站，并将拍摄的图像传送给无人机飞控系统；步骤三、飞控系统根据所拍摄图像的RGB信息计算出白光光强值A，并将该白光光强值A与设定光强值K进行比较，根根对比结果选择降落模式：3.1)、如果A＞K，则无人机飞控系统则选取白天模式，所述白天模式为根据无人机的飞行高度分段识别降落，最后精确判断降落点：3.1.1)、当无人机位于13～30m高度时，飞控系统对所拍的摄图像与预先储存的可别图案进行对比：3.1.1.1)、如果所拍的摄图像中存在背景图案，且形状相似、颜色相同，则标记为可疑点，并继续降落；3.1.1.2)、如果所拍的摄图像中不存在背景图案，则转至执行步骤二；3.1.2)、当无人机为5～13m高度时，飞控系统对所拍的摄图像与预先储存的可别图案进行对比，即无人机的高度为13m，且处于下降状态时，飞控系统切换识别匹配方式：3.1.2.1)、如果所拍的摄图像中存在特殊图案，且形状相似、颜色相同，则标记为目标点，并继续降落；3.1.2.2)、如果所拍的摄图像中不存在特殊图案，则转至执行步骤二；3.1.3)、当无人机为0～5m高度时，飞控系统对所拍的摄图像与预先储存的可别图案进行对比，即无人机的高度为5m，且处于下降状态时，飞控系统切换识别匹配方式：3.1.3.1)、如果所拍的摄图像中存在中心图案，且形状相似、颜色相同，则标记为降落点，并继续降落；3.1.3.2)、如果所拍的摄图像中不存在中心图案，则转至执行步骤二；3.2)、如果白光光强值A≤K，则无人机飞控系统则选取夜间模式：则摄像机所拍摄的图像中包括基站周围景象和多个发光的信号发射端；飞控系统对拍摄的图像进行去噪处理，将去噪处理输出的图像进行固定阈值二值化处理，将整个图像处理成黑、白图像，并检测黑色图像区域轮廓，采用中心法确定每个黑色图像区域中心点；所述黑色图像区域为信号发射端所在位置区域；当无人机飞控系统判断到图像中中心点数目等于飞控系统中预先设定的特征点数目时，将这些中心点标记为目标点，并对目标点进行模式匹配，判断目标点所发出的红外信号闪烁频率是否与无人机飞控系统中预设的信号闪烁频率相同：3.2.1)、当模式匹配不成功，则转至执行步骤二；3.2.2)、当模式匹配成功，则这些目标点被标记为降落点；步骤四、飞控系统控制无人机将落，在降落过程中定位模块实时将无人机的当前位置信号传送给飞控系统，飞控系统计算无人机当前位置点与降落点在同一平面上的偏移量，并根据偏移量控制无人机的飞行姿态；步骤五、重复步骤四，直至无人机精确降落到该基站的降落平台上。