[發明專利]基于激光指引的無人直升機自動著陸方法

無效

• 申請號: 201010297560.X
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101976078A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 王冠林;朱紀洪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是用于指示和引導無人直升機自動著陸的方法，能夠精確、方便地指引無人直升機完成定點著陸。主要應用在無人直升機、航空航天、機器人等技術領域。

背景技術

無人直升機的定點著陸方法通常有兩種。

其一是在GPS(Global?Positioning?System)全球定位系統的指示下，實現定點著陸。利用GPS引導直升機著陸，是目前最普遍的方法。然而，由于GPS信號穿透力差，極易受地面建筑物和樹叢的影響而失效。此外，GPS受美國軍方控制，在特殊情況下亦會失效。因此，利用GPS引導直升機著陸存在弊端和隱患。

其二是利用視覺導航裝置，根據事先鋪設在地面上信號布的指示，引導直升機著陸。由于視覺導航必須利用光學信號實現識別，而信號布的光學信號受周圍環境影響甚大。因此，在光照不足的情況下，視覺導航裝置的識別率會嚴重降低，甚至無法識別信號布。尤其在夜間，視覺導航裝置必須借助外界光源的照射才能正常工作。此外，由于信號布通常在直升機著陸前鋪設，而在直升機的著陸過程中無法移動。因而無法根據實際飛行情況，實時更改無人直升機的著陸位置。因此，以上兩種方法均存在一定程度的不足。

本發明通過激光指引無人直升機的著陸，主要有以下優點。其一，激光發射器無需GPS信號，沒有失效的隱患；其二，激光發射器不受周圍建筑物和樹叢的限制，使用范圍廣泛；其三，激光發射器在夜間仍能正常使用，而無需外界光源的照射；其四，激光發射器不受電磁干擾影響，可靠性強；其五，在直升機的著陸過程中，可以利用激光發射器方便地更改著陸目標位置；其六，利用激光引導的直升機著陸可以方便地實現“指到那里，落在哪里”。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于指示無人直升機自動著陸的方法。

本發明的特征在于，含有：激光發射器、機載激光捕獲裝置和飛行控制系統，其中激光發射器用于著陸指示，機載激光捕獲裝置用于捕獲激光發射器照射在地面上的激光光點，飛行控制系統根據激光捕獲裝置的輸出信號操縱直升機跟蹤激光光點，從而使直升機按照激光發射器的指示和引導，逐漸向地面上的激光光點靠近，并同時下降高度，直至完成自動著陸。

本發明的優點在于：其一，激光發射器無需GPS信號，沒有失效的隱患；其二，激光發射器不受周圍建筑物和樹叢的限制，使用范圍廣泛；其三，激光發射器在夜間仍能正常使用，而無需外界光源的照射；其四，激光發射器不受電磁干擾影響，可靠性強；其五，在直升機的著陸過程中，可以利用激光發射器方便地更改著陸目標位置；其六，利用激光引導的直升機著陸可以方便地實現“指到那里，落在哪里”。

附圖說明

圖1是基于激光指引的無人直升機自動著陸的示意圖。圖1中操作人員通過激光發射器向期望的著陸點照射激光。無人直升機通過機載激光捕獲裝置，捕獲激光光點。飛行控制系統操縱直升機跟蹤并靠近光點，直至著陸。

具體實施方式

圖1中操作人員通過激光發射器向期望的著陸點照射激光。無人直升機通過機載激光捕獲裝置，捕獲激光發射器照射在地面上的激光光點。飛行控制系統根據激光捕獲裝置的輸出信號操縱直升機跟蹤激光光點。從而，在飛行控制系統的控制下，直升機按照激光發射器的指示和引導，逐漸向地面上的激光光點靠近，并同時下降高度，直至無人直升機最終完成自動著陸。