[發(fā)明專利]一種融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110731171.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113359786A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王波;張文祥;王宗洋;鐘映春
• 申請（專利權(quán)）人: 王波;鐘映春
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06
• 代理公司: 佛山市君創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44675
• 代理人: 杜鵬飛

1.一種融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1，多旋翼無人機(jī)在GPS的引導(dǎo)下進(jìn)入備降區(qū)域后，多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)自動切換至自動降落狀態(tài)并保持懸停；

S2，測高雷達(dá)將實(shí)時飛行高度數(shù)據(jù)傳給多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制多旋翼無人機(jī)調(diào)整至安全高度；

S3，機(jī)載UWB標(biāo)簽發(fā)送信息請求UWB基站進(jìn)行測距通信，使用基于信號飛行時間測距方法獲得與各UWB基站之間的距離數(shù)據(jù)，并傳給多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)；

S4，多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)利用獲得的飛行高度數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)，通過空間位置解算算法估算出多旋翼無人機(jī)的實(shí)時位置，并與待降落點(diǎn)進(jìn)行比較獲得控制量，最終控制多旋翼無人機(jī)完成自動精準(zhǔn)降落。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法，其特征在于，所述S3具體包括：

多旋翼無人機(jī)在備降區(qū)域內(nèi)，進(jìn)入懸停后，機(jī)載UWB標(biāo)簽發(fā)送測距請求信息給UWB基站，各UWB基站將與機(jī)載UWB標(biāo)簽進(jìn)行通信，機(jī)載UWB標(biāo)簽使用基于信號飛行時間測距方法獲得與各UWB基站之間的距離數(shù)據(jù)，然后機(jī)載UWB標(biāo)簽將該距離數(shù)據(jù)傳給多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法，其特征在于，所述S4具體包括：

多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)融合測高雷達(dá)所提供的實(shí)時飛行高度數(shù)據(jù)和UWB模塊所提供的距離數(shù)據(jù)；首先利用高度數(shù)據(jù)將多旋翼無人機(jī)的三維坐標(biāo)點(diǎn)投影至二維平面從而獲得一個二維坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而構(gòu)成直角三角形，再利用距離數(shù)據(jù)并通過勾股定理計(jì)算該二維坐標(biāo)點(diǎn)的值，最終得到無人機(jī)的實(shí)時三維坐標(biāo)。

將解算出的多旋翼無人機(jī)實(shí)時三維位置坐標(biāo)與待降落點(diǎn)進(jìn)行比較從而獲得三個維度的偏差，將偏差作為多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的控制量，多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)控制多旋翼無人機(jī)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)三個維度的偏差均小于允許誤差后，多旋翼無人機(jī)完成降落。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法，其特征在于，所述備降區(qū)域?yàn)橐源德潼c(diǎn)為圓點(diǎn)，半徑為10-15米的半球體空域；所述待降落點(diǎn)為多旋翼無人機(jī)最終要降落位置區(qū)域的幾何中心。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法，其特征在于，所述測高雷達(dá)用于實(shí)時地為多旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)提供飛行高度數(shù)據(jù)，飛行高度數(shù)據(jù)主要用于多旋翼無人機(jī)保持安全高度和多旋翼無人機(jī)空間位置解算；所述安全高度為多旋翼無人機(jī)機(jī)體與地面或者備降落平臺之間的高度，具體為3-10米。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述融合飛行高度的多旋翼無人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)方法，其特征在于，所述UWB模塊包括UWB標(biāo)簽和UWB基站，用于獲取標(biāo)簽與各基站之間的距離數(shù)據(jù)，該距離數(shù)據(jù)用于多旋翼無人機(jī)空間位置解算。