[發明專利]一種無人機自主降落控制系統

在審

• 申請號: 201910839152.3
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110597282A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 楊岳航;朱明;郝志成;魯劍鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 史翠

本發明公開了一種無人機自主降落控制系統，包括位于無人機的探測裝置，與探測裝置連接的第一處理器以及地面標識裝置，在基于機器視覺進行目標識別的基礎上，地面標識裝置設有包括圖案識別區域和熱感識別區域探測目標區域，相應的第一處理器用于根據探測裝置識別到的探測目標區域的位置確定無人機與地面標識裝置的相對位置，從而可以根據圖案圖像和熱感圖像兩種特征進行地面標識裝置的識別，支持根據光線的強弱選擇是識別圖案特征還是識別熱感特征，大大降低了基于機器視覺進行無人機位置識別時對環境光線的要求，提高了基于機器視覺的無人機自主降落控制系統的抗干擾能力，實現了基于機器視覺進行自主降落的無人機的全天候自主降落。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，特別是涉及一種無人機自主降落控制系統。

背景技術

近年來，無人機自主降落技術逐漸成熟，本領域技術人員提供的技術手段眾多，包括GPS/慣性組合導航技術、無線定位技術、機器視覺技術等。

基于機器視覺技術的無人機自主降落控制系統通過機器視覺系統獲取無人機所在的高度，檢測四周的環境，能夠有效防止無人機降落過程中因為失控而構成的危險。機器視覺的基礎是圖像信息，無人機控制器通過視覺傳感器來獲取其所處信息、機身信息，然后基于這些信息進行位姿參數的調整，控制無人機精準、高效的降落。在基于視覺的自主降落中，對識別降落模型和模型中心位置估計是兩個首要解決的問題。

降落模型，即地面標識裝置，通常設有特定的顏色或圖案用于與所處的環境區分，無人機通過攝像頭錄制探測視頻，從視頻的每一幀圖像中分辨出預先設定的目標顏色或圖案來捕捉到地面標識裝置并確定地面標識裝置與自身的相對位置，進而根據相對位置進行飛行控制，實現自主降落。

然而，這種基于機器視覺識別地面標識裝置的位置的方案非常依賴于機器視覺的實現效果，當無人機處于夜晚或光線較暗的環境時，將大大降低機器視覺的識別效果，進而導致基于機器視覺的無人機自主降落控制系統的抗干擾能力較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種無人機自主降落控制系統，用于降低基于機器視覺進行無人機位置識別時對環境光線的要求，提高基于機器視覺的無人機自主降落控制系統的抗干擾能力。

為解決上述技術問題，本發明提供一種無人機自主降落控制系統，包括位于無人機的探測裝置，與所述探測裝置連接的第一處理器以及地面標識裝置；

其中，所述地面標識裝置設有探測目標區域，所述探測目標區域包括圖案識別區域和熱感識別區域；

所述第一處理器用于根據所述探測裝置識別到的所述探測目標區域的位置確定所述無人機與所述地面標識裝置的相對位置，以根據所述相對位置控制所述無人機降落。

可選的，所述探測裝置具體包括攝像頭和紅外熱感應器。

可選的，所述第一處理器根據所述探測裝置識別到的所述探測目標區域的位置確定所述無人機與所述地面標識裝置的相對位置，具體為：

當識別到所述圖案識別區域時，所述第一處理器根據所述圖案識別區域的位置確定所述無人機與所述地面標識裝置的相對位置；

當識別不到所述圖案識別區域時，所述第一處理器根據所述熱感識別區域的位置確定所述無人機與所述地面標識裝置的相對位置。

可選的，所述地面標識裝置具體包括顏色識別標簽和加熱裝置；

其中，所述顏色識別標簽設有目標顏色的所述圖案識別區域，所述加熱裝置用于對所述圖案識別區域加熱。

可選的，所述目標顏色為紅色。

可選的，所述加熱裝置具體包括設于所述圖案識別區域的電熱元件，與所述電熱元件連接的加熱電路，光強探測器以及分別與所述加熱電路和所述光強探測器連接的第二處理器；