[發明專利]一種無人機自動捕獲技術和裝置

在審

• 申請號: 201810370485.1
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108829124A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 孫魯兵
• 申請（專利權）人: 驍越科技（青島）有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開一種無人機自動捕獲技術，并公開相應的實現裝置。具體技術包括：(1)采用電子信號干擾設備在一定范圍內對目標無人機的無線電遙控造成干擾；(2)采用視覺識別定位和激光測距的方式對目標無人機進行跟蹤逼近；(3)近距離彈射捕捉網對目標無人機進行捕捉；(4)采用慣性導航技術控制無人機自主返回出發地點。本發明采用視覺定位和激光測距的方式來對目標進行識別跟蹤具有捕捉距離長、視野廣的特點。采用自主跟蹤和慣性導航技術可有效屏蔽對方的電子干擾對抗，確保捕捉過程的順利進行。

技術領域

本發明涉及一種無人機自動捕獲技術和裝置，具體地說是一種基于視覺跟蹤定位和慣性導航技術的無人機遠距離自動飛行彈網捕獲技術和裝置。

技術背景

近年來，無人機在民用方面的應用越來越多，各國在無人機的民用方面逐漸開放。無人機已經廣泛應用于公共安全、應急搜救、農林、環保、交通、通信、氣象、航拍、監控、運輸等多個領域。然而這也為不法分子提供了一個很好的犯罪工具，由于無人機在空中具有極高的飛行自由度和靈活性，目前國內外缺乏一種簡單便捷、且對無人機本身不造成大范圍損壞的捕獲設備。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種無人機自動捕獲技術并公開其實現裝置。該裝置采用電子干擾設備對目標無人機造成信號干擾，使其處于失控狀態。同時放飛一架自主導航的無人機對目標無人機進行跟蹤逼近，近距離彈射出捕捉網將目標捕捉后，攜帶目標無人機自動返航。本發明裝置可以實現對目標無人機的遠距離捕獲，同時確保目標無人機最大限度的不受損壞。

本技術主要包含如下部分：

a)遙控無人機對目標進行視覺識別和定位；b)對目標無人機所在區域進行電子信號干擾；c)采用視覺定位和激光測距的方式進行自主導航對目標進行跟蹤逼近；d)近距離彈出捕網對目標無人機進行捕捉；e)采用慣性導航技術和手動遙控相結合的方式控制無人機返航；

其中步驟a)具體為：

1)遙控無人機上升到某一高度使得目標進入機載相機的視野范圍內；

2)人工輔助定位確定相機視野中的目標，即通過人工設定當前拍攝視野中的ROI區域，輔助視覺模塊定位識別目標無人機。

步驟b)具體為：

1)采用電子干擾設備對目標無人機所在區域進行寬頻段的單子信號干擾，使得目標無人機處于失控狀態；

2)目標無人機失控后，若處于懸停或勻速運動狀態則可進行下一步的捕捉過程，若直接墜落則捕捉過程失敗。

步驟c)具體為：

1)人工遙控無人機飛行到某一高度，使得目標進入到機載相機拍攝的視野中，人工選擇該目標，輔助機器視覺初步對目標進行定位和確認；

2)無人機自主升空，并調整角度，使得目標處于相機視野的中心，略微向四周調整角度，直到激光傳感器返回穩定的距離數據為止；

3)結合相機拍攝的二維平面信息和激光傳感器返回的距離信息對無人機進行導航，控制無人機向目標跟蹤逼近；

步驟d)具體為：

1)當無人機離目標到達一定距離范圍內時(與捕捉網的性能相關)，維持與目標的距離不變；

2)彈射出捕捉網，等待一段固定時間后，無人機開始返航。

步驟e)具體為：

1)從無人機開始升空之前標定初始位置，在空中的飛行過程中，實時通過慣性導航測算自身的位置坐標；

2)在無人機的返航過程中，考慮到己方電子干擾未能及時撤除或者對方發出電子干擾對抗，無人機采用慣性導航的方式向初始位置返航；