[發明專利]無人飛行器處理系統及其飛行狀態數據處理方法

在審

• 申請號: 201610015529.X
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105606073A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 譚圓圓
• 申請（專利權）人: 譚圓圓
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無人飛行器領域，特別是涉及一種無人飛行器、無人 飛行器處理系統及其處理方法。

背景技術

隨著技術發展，小微型無人飛行器開始進入千家萬戶，尤其是隨 著MEMS元件的技術發展和成本降低，多軸飛行器的重量、體積、 穩定性均得到了長足的發展。以航拍應用為突破口，攜帶有拍攝裝置 的多軸飛行器廣受關注。但是無人飛行器作為一種在空中飛行的設 備，其安全性方面的考慮要遠高于其他設備，典型的，對于無人飛行 器的飛行過程的管理是一個重要的問題。現有技術對于無人飛行器的 飛行管理主要是通過無線通信的方式來實現，具體的可以采用衛星定 位系統或者2.4Ghz頻段的無線通信技術。如果在室內也可能是采用 基于通信基站的定位技術等。但是無論上述哪一種技術，都依賴于一 個搭建好的無線環境，才能實現對于無人飛行器的飛行過程進行識別 和記錄，并后續進行一系列的處理。但是在通信環境不穩定的情況下， 上述飛行過程管理的方法存在風險。

以飛行過程管理的一種典型應用——自動返航功能為例進行說 明，現有自動返航功能往往是在無線通信控制不穩定的情況下，由用 戶通過控制臺啟動或者由無人飛行器上的飛行控制器啟動，該自動返 航的實現是基于衛星定位系統的信號，獲得無人飛行器的當前位置， 以及讀取實現存儲的無人飛行器的出發位置，然后自動控制無人飛行 器飛到一定高度之后，按照衛星定位系統所給出的指引，從當前位置 飛回到出發位置。由于衛星定位系統的不穩定性，所以，在自動返航 過程中，經常會出現各種問題，雖然有自動返航成功的，但是自動返 航飛不見了，或者自動返航過程中墜落的事件也時有發生。所以，基 于無線通信的飛行過程管理，受無線通信環境干擾大，存在較高風險。

另外，目前對于非GPS/IMU的無人機定位有些初步的探索，但 均不成熟，現狀如下。

2014年1月1日公開的中國專利申請CN201310444134.8“一 種四旋翼無人機的超聲波定位裝置及方法”公開了一種四旋翼無人 機的超聲波定位裝置及方法，通過為無人機安裝一組多個超聲波模 塊，利用超聲波測距獲得與障礙物間的距離，并利用多個模塊同時測 距，從而得到無人機的相對位置信息。該方法采用超聲波傳感器測距， 超聲波傳感器測距范圍有限、而且容易受到干擾，該定位裝置及方法 應用場景有限，存在一定不足。

2013年9月11日公開的中國專利申請CN201210437143.X “無人機點對點定位的方法與系統”公開了一種無人機點對點定位的 方法與系統，使用位于無人機上的搜索定位儀接收發射儀發出的點對 點定位信號，通過確定搜索定位儀與發射儀的角度與距離，從而實現 無人機的精確定位。該方法需要為無人機加裝接收儀，同時需要在確 定地點安裝發射儀發射無線電波。如果需要精確定位，發射儀將需要 多臺，實際使用不很方便。

2013年3月13日公開的中國申請CN201210418160.9“基于 大小回字標志物的多旋翼無人機位姿獲取方法”公開了一種基于大小 回字標志物的多旋翼無人機位姿獲取方法，通過識別一個指定的印 有回字的標識牌，用一系列的運算獲得無人機當前的位姿信息。該方 法中，回字標志不具有方向特征，難以實現無人機的航向獲取與定向 控制。

論文《基于單目視覺的攝像頭定位方法的研究》(沈慧杰，吉林 大學碩士學位論文)研究了兩種攝像頭定位方法。其中一種是基于幾 何關系的單目視覺定位。該方法利用單目視覺的測距模型，同時建 立攝像頭與場景內已知特征點之間的幾何關系，通過一系列三角計 算，即可得出攝像頭在二維坐標平面內的位置。該方法主要用于二維 坐標平面的攝像頭位置獲取，沒有相對距離的維度計算，且并不能直 接用于無人機的位置鎖定。