[發明專利]一種無人機定點降落系統及方法

在審

• 申請號: 201710540526.2
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107168373A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 楊凌;文朋;馬遠強
• 申請（專利權）人: 成都天麒科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 劉華平

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，尤其涉及一種無人機定點降落系統及方法。

背景技術

隨著科技的發展，越來越多的消費者開始關注和使用無人飛行器。無人飛行器，簡稱無人機(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)，是一種處在迅速發展中的飛行裝置，其具有機動靈活、反應快速、無人飛行、操作要求低的優點。但是，無人機在著陸過程會受到天氣條件的顯著影響，因此，通常無人機實際著陸點與預定點之間的誤差距離高達到數十厘米到數米，其精度較差，誤差較高，無法實現無人機的精準降落。

發明內容

本發明旨在提供一種無人機定點降落系統及方法，能夠令無人機在降落過程中到達特定的著陸點，精度高，降低無人機著陸點與預定回歸點的誤差，實現了無人機的精準降落。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種無人機定點降落系統，包括無人機，還包括設置有回歸點的著陸平臺，和用于引導無人機著陸回歸點的引導系統；所述引導系統包括第一引導層，用于引導無人機向著陸平臺移動；所述第一引導層設置有第一定位裝置；第二引導層，用于引導無人機接近回歸點；所述第二引導層設置有第二定位裝置；第三引導層，用于引導無人機著陸回歸點；所述第三引導層設置有第三定位裝置；數據處理組件，用于處理無人機數據。

所述引導系統可以遠程控制，包括至少一個數據處理部件，如處理器和/或接收機。該數據處理組件用于從無人機接收數據，可以提供數據管理，數據分析和數據處理。數據處理組件可以提供通信手段，通過電腦上的軟件程序和不同的機械裝置進行通信，在進行數據處理和分析后，可以將數據發送到無人機和/或控制中心和/或其他地點的通信系統。

優選的，所述第一引導層、第二引導層、第三引導層為同心設置并成階梯狀的環形引導層，所述回歸點位于第一引導層、第二引導層、第三引導層的中心軸線上。

優選的，所述第一定位裝置為GPS或DGPS。所述第二定位裝置為計算機視覺分析系統、光學傳感器或接近傳感器中的一種或多種。

第一定位裝置和第二定位裝置選自GPS，DGPS，計算機視覺分析系統，光學傳感器，接近傳感器，或任何其他手段，可以指示無人機或者著陸平臺的位置。

第一定位裝置和第二定位裝置可以包括現有技術中的所有位置確定方法，例如：三角測量方法；通過測量發射機和接收機之間脈沖信號的傳播時間來確定距離的飛行時間系統；激光測距跟蹤器；超聲波跟蹤器；相位差系統(測量來自移動目標發射源的相位相對于來自參考發射體輸入信號的相位之間的相位差)。

優選的，所述第三定位裝置包括牽引件和抓取件。

優選的，所述第三定位裝置為包括牽引線和電磁組件的牽引器。

優選的，所述無人機上設置有絞盤，所述牽引線一端固定在絞盤上，牽引線另一端上設置有鐵磁體，所述電磁組件包括位于回歸點的電磁體和環繞電磁體的電磁線圈。

第三定位裝置為物理定位裝置，包括牽引件和抓取件。牽引件在著陸階段物理地連接無人機和著陸平臺，并且可以施加張力使無人機被牽引到著陸平臺上。抓取件為一個設置有鎖緊部件的裝置，在抓取之后，牽引件在其末端被鎖緊。位于牽引線末端的鐵磁體可以在其位置被檢測到，當鐵磁體到達預定位置被強電磁體抓住之后，位于無人機上的絞盤開始旋轉收緊牽引線，使無人機逐漸靠近預定的回歸點，完成后，可以使無人機更好地束縛在著陸平臺上。

一種無人機定點降落方法，包括以下步驟

S1：獲取位置信息，無人機通過無線或有線通信獲取著陸平臺位置信息，并根據第一定位裝置獲取無人機自身位置信息；

S2：通過第一引導層的導航，無人機向著陸平臺移動，并實時得出無人機與著陸平臺的第一相對距離K，當第一相對距離K不小于第一預設閥值M時，繼續執行S2步驟；當K小于M時，進入S3步驟；

S3：第二引導層的第二定位裝置檢測到無人機并得到無人機位置信息，無人機接收第二引導層的導航信息，向著陸平臺的回歸點移動，并實時得出無人機與回歸點的第二相對距離H，當第二相對距離H不小于第二預設閥值N時，繼續執行S3步驟；當H小于N時，進入步驟S4；

S4：無人機向回歸點釋放牽引件，牽引件被位于回歸點中心的電磁組件抓取；

S5：收卷牽引件，將無人機拉向預定的回歸點并降落在著陸平臺上。

優選的，所述S4步驟中還包括，牽引件被著陸平臺上的鎖定機構鎖定。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：