[實用新型]室內無人機定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420311013.6
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN203950035U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳樂春
• 申請（專利權）人: 江蘇數(shù)字鷹科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86;G01S5/00
• 代理公司: 無錫華源專利事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 林弘毅;聶漢欽

技術領域

本實用新型涉及無人機，具體涉及一種室內無人機定位系統(tǒng)。

背景技術

現(xiàn)有的無人機多借助于GPS系統(tǒng)定位，由于GPS系統(tǒng)是一個衛(wèi)星授時系統(tǒng)，位于高空的衛(wèi)星進行統(tǒng)一的廣播式授時，通過接收機進行多個衛(wèi)星授時時間進行計算，然后得出相應的位置數(shù)據(jù)，而因為傳輸距離過遠，一般能夠接收到的GPS信號都是以毫瓦計算的，所以GPS信號很容易被屏蔽，一些常見的材質，比如金屬、水體等對電磁信號的影響最為嚴重，過厚的水泥墻體也會產(chǎn)生屏蔽效果，所以在室外使用才能保證接收到的持續(xù)可靠的衛(wèi)星信號。當無人機在室內使用時，則無法依靠GPS系統(tǒng)定位。同時由于GPS接收系統(tǒng)為了盡可能的接收微弱信號，所以對信號非常敏感，在使用中也容易受到不相干的電磁信號與噪音的影響。

實用新型內容

為了解決以上問題，本實用新型提供了一種可以在實時定位的室內無人機定位的系統(tǒng)。

本實用新型的技術方案如下：

一種室內無人機定位系統(tǒng)，包括無人機、標識物、地面站與三維空間構建系統(tǒng)；

所述標識物為與背景環(huán)境有明顯區(qū)別的識別物體，有至少四個，放置于室內地面；

所述無人機包括控制箱與信息接收裝置；所述信息接收裝置用于識別標識物信息；所述控制箱包括導航系統(tǒng)、圖像定位系統(tǒng)、無線數(shù)字傳輸模塊、計算系統(tǒng)與雷達避讓系統(tǒng)；

所述導航系統(tǒng)用于記錄無人機橫滾角、俯仰角、航向角、對地高度等導航信息；所述圖像定位系統(tǒng)用于去除背景環(huán)境所帶來的誤差干擾，確認信息接收裝置所識別到的標識物信息正確無誤；所述計算系統(tǒng)用于處理與計算所述標識物與無人機的位置信息的數(shù)據(jù)；所述無線數(shù)字傳輸模塊用于所述無人機與所述地面站之間的信息交換；所述雷達避讓系統(tǒng)用于無人機在室內飛行時避讓室內處于實時移動狀態(tài)的物體；

所述三維空間構建系統(tǒng)用于構建室內三維空間模型；所述地面站為可移動電腦，用于監(jiān)視無人機實時狀態(tài)、發(fā)送控制指令和存儲無人機下傳的數(shù)據(jù)；

所述標識物放置于室內，無人機在室內飛行時，無人機上的信息接收裝置會識別標識物信息，傳輸給控制箱內的圖像定位系統(tǒng)；所述圖像定位系統(tǒng)去除背景環(huán)境的干擾所帶來的誤差，準確識別標識物，并將標志物信息傳輸給計算系統(tǒng)，計算系統(tǒng)根據(jù)導航信息，首先計算標識物坐標，之后通過坐標轉換，得出無人機的實時位置信息；

所述三維空間構建系統(tǒng)構建的室內三維空間模型數(shù)據(jù)儲存于地面站，地面站可將無人機的實時坐標顯示在室內三維空間中。

其進一步的技術方案為：所述標識物為無線射頻裝置，所述信息接收裝置為無線射頻接收器。

其進一步的技術方案為：所述標識物為可見光標識物，所述信息接收裝置為光流照相機。

其進一步的技術方案為：所述標識物為紅外光標識物，所述信息接收裝置為紅外照相機。

其進一步的技術方案為：所述三維空間構建系統(tǒng)為三維雷達成像系統(tǒng)或者可見光拍照三維成像系統(tǒng)。

本實用新型的有益技術效果是：

本實用新型利用標識物確定無人機的位置信息，可有效解決在室內GPS信號被屏蔽，無法使用GPS定位的困難。由于標識物可以為可見光標識物或者紅外光標識物，無人機不僅可以在光線良好的情況下進行定位，在夜晚或者煙霧等視線不良的情況下也可以準確實時定位，使得無人機可以在條件惡劣的情況下持續(xù)工作。本實用新型中，標識物是臨時放置在室內的，操作簡單方便，可以使無人機在任何一個房間都迅速投入工作狀態(tài)。而且無人機內還整合了雷達避讓系統(tǒng)，無人機在飛行過程中可以自動避讓可移動的物體，如室內活動的人等，方便無人機操縱員靈活操縱無人機。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

室內無人機定位系統(tǒng)，包括無人機、標識物、地面站與三維空間構建系統(tǒng)；所述無人機可選用多旋翼無人機或者無人直升機，在本實施例中選用多旋翼無人機。所述標識物為與背景環(huán)境有明顯區(qū)別的識別物體，可以選用無線射頻裝置作為標識物，也可以選用可見光標識物與紅外光標識物，在本實施例中中選用可見光標識物，將四個標識物放置于室內地面。

無人機包括控制箱與信息接收裝置；所述信息接收裝置用于識別標識物信息，根據(jù)具體的標識物不同，信息接收裝置也有所不同。若標識物為無線射頻裝置，則信息接收裝置為無線射頻接收器，若標識物為可見光標識物，則所述信息接收裝置為光流照相機，若標識物為紅外光標識物，則所述信息接收裝置為紅外照相機。在本實施例中使用光流照相機作為信息接收裝置。