[發明專利]無人機輔助降落方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201710613180.4
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107323677B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 周翊民;唐安琪;萬嬌;呂琴;李志飛
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: B64D45/04
• 分類號: B64D45/04;B64D45/08
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 王策

本發明適用無人機技術領域，提供了一種無人機輔助降落方法、裝置、設備及存儲介質，該方法包括：利用紅外傳感器測量當前的離地距離；通過溫度傳感器獲取當前的溫度值，根據所述溫度值，確定安全離地距離；當處于所述安全離地距離時，獲取圖像信息，并對所述圖像信息進行去霧處理，得到復原圖像信息。本發明通過紅外傳感器測量離地距離，并通過溫度傳感器確定安全離地距離，使得無人機在降落過程中處于安全離地距離，地面站可以通過無人機攝像頭獲取到的圖像信息觀察無人機的離地情況，為了獲取清晰的圖像信息，對圖像信息進行實時快速去霧去處理，可得到清晰圖像判別位置信息，從而實現無人機能夠在野外環境下的勘察監測和精準降落。

技術領域

本發明屬于無人機技術領域，尤其涉及一種無人機輔助降落方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

無人機主要應用于軍事領域，具有零損傷、低成本、隱蔽性好等特點，進行偵查監控、軍事打擊、火力引導和通信中繼。近年來，無人機在執行任務的過程中表現出來的靈活性、高效性、可靠性受到了民用市場的廣泛關注，廣泛應用于電力、農業、氣象、地質等領域。野外山林地形復雜，面積廣闊，氣候無常，森林防火尤為重要，利用無人機航拍圖像信息，可以在地面站監控點將起火點的位置以及火勢情況觀察的非常清楚，根據觀察情況制定有效方案，消防員可以迅速到達起火點控制火情，提高了消防效率。在無人機的執行任務的過程中，著陸地點的精準程度起著至關重要的作用。通常無人機自主降落時通過輔助裝置來完成，尤其是在野外山林復雜地形的情況下，對于降落精度更是提出了更高的要求。當前的輔助裝置主要時通過機載攝像設備獲取信息：

一種是在無人機降落之前投射由激光光束形成的降落區域，用以警示地面人員避開降落區域，此方法雖然有效的避免了人員的傷亡和無人機丟失的情況，但該方法應用的場景有限，對于野外環境下發現可疑目標無法準確的引導降落；

另一種是將拍攝的圖像轉換成灰度圖，根據灰度圖像利用SAD(Sum?of?absolutedifferences，圖像匹配)算法，得到光流場方向和速度，通過光流場方向和速度確定無人機運動方向，根據光流原理將無人機引至降落地點上方，并利用Canny算子(邊緣檢測計算理論)得到邊緣分布圖，提取邊緣分布圖及輪廓樹信息，確定標志物的相對位置和無人機姿態信息，最終確定降落目標實現自主降落。該方法能夠在沒有GPS失效的情況下進行輔助定位從而提高了無人機降落的準確性，不足之處在于光流的方法對于光線環境比較敏感，光流算法對于光照敏感，光流計算準確性等問題有待解決。

還有一種是利用攝影機垂直向下對地面拍攝照片，識別出著陸航標為圓形區域，采用圖像處理方法找到其圓心作為降落位置，通過無人機實時移動修正偏航角，根據圓心在空間坐標上的兩個夾角采用模糊控制方法獲得控制無人機運動的參數，利用氣壓定高計結合超聲雷達，實時監測離地高度，地面控制站發出著陸信號進行緩降，雖然降低了成本，但是該方法只是對無人機進行定點著陸，無法進行未知地點的探測和降落。

無人機在進行情報偵察時，容易受到不良天候條件的影響，使得偵察圖像模糊不清，對比度下降，但是現有較多算法解決此類問題的實時性較差。目前大多數無人機均采取GPS(全球定位系統)、INS(慣性導航系統)、GPS和INS的組合制導系統來進行導航，然而在野外山林地理地貌復雜的環境下對GPS信號會產生影響，甚至造成信號的缺失，普通的民用GPS定位精度僅在10米范圍內，這導致對于偏遠地區的降落會產生一定的誤差，甚至是無法降落然，而專業級的高精度GPS價格昂貴。在降落過程中，無人機成像系統會受到相對運動、姿態變化等因素影響模糊了攝像系統的拍攝畫質，無法提供清晰的影像信息，這對無人機的降落過程產生了很大的影響。在野外山林地理地貌復雜的環境下對GPS信號會產生影響，甚至造成信號的缺失，普通的民用GPS定位精度僅在10米范圍內，這導致對于偏遠地區的降落會產生一定的誤差，甚至是無法降落然，而專業級的高精度GPS價格昂貴，另外，目前現有的技術沒有考慮到無人機環境溫度對電池的影響。

發明內容