[發明專利]一種無人機庫定位標識顯示方法及無人機降落方法

在審

• 申請號: 202210159338.6
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114460970A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 王燚;李廬峰;李睿豐;賈桄宇;唐雙江;吳海
• 申請（專利權）人: 四川通信科研規劃設計有限責任公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 成都正煜知識產權代理事務所(普通合伙) 51312
• 代理人: 李龍

本發明屬于無人機和機器視覺領域，提供了一種無人機庫定位標識顯示方法及無人機降落方法，主旨在于提升無人機自主降落的成功率。主要方案包括在自動機庫的頂端停機坪內中心設置用于顯示定位標識的顯示器，該定位標識作為該降落點機庫的唯一身份標識；自動機庫在收到來自地面控制設備或無人機的降落請求時，通過控制器設定初始顯示的定位標識大小，并在顯示器上進行顯示，通過獲取無人機的高度信息，并根據高度信息控制設置在自動機庫的頂端停機坪內中心的顯示器顯示的定位標識的尺寸大小，無人機啟動視覺引導定位程序，通過定位標識完成自動降落。

技術領域

本發明屬于無人機和機器視覺領域，提供了一種無人機庫定位標識顯示方法及無人機降落方法，可用于提升無人機自主降落的成功率。

背景技術

多旋翼無人機無人機(Unmanned Aerial Vehicle )具有使用便利、機動靈活、智能化等優點，隨著在行業應用中的逐步增多，近年來受到了越來越多的關注，為了提升多旋翼無人機更好的適用于復雜任務作業，越來越多的多旋翼無人機傾向采用自主著陸回收，利用無人機系統本身所攜帶的傳感器，在無需人為干預的前提下，通過無人機自主控制器實現自動降落。在采用視覺引導技術進行主動降落過程中，無人機通過機身的攝像頭對降落點的定位標識進行圖像識別和位置跟蹤，確定并修正自身位置與降落點的位置偏差，實現無人機的的自動降落。但是，由于無人機從起始降落位置到最終降落點的高度變化范圍大，起始降落高度一般需要控制在離降落點20米以上，然后在此高度上搜尋到降落標識后開始自主視覺引導降落，在此過程中，無人機需要隨時跟蹤降落標志進行降落點位置定位。因此在整個視覺引導過程中，無人機的攝像頭所采集到的降落標識圖像輪廓大小會隨著機身降落高度的變化而變化，在起初降落高度上圖像輪廓最小，在下降過程中越接近降落點圖像輪廓越大。這樣，就需要采用一定的技術手段確保在整個降落過程中的不同降落高度下降落標識的圖像輪廓都保持在無人機攝像頭所能采集的畫面內，現有技術通過嵌套的降落定位標識圖像進行逐級識別跟蹤保持定位標識在無人機攝像頭圖像內，如CN 107544550A所述采用內外嵌套的兩級定位標識進行視覺引導搜索，由外圍大圖標在高點進行降落點的發現搜索，由內部小圖標在低點進行降落點的位置跟蹤；或者通過無人機的預定動作，進行上升或機動搜索飛行，對降落標記進行目標搜索，完成視覺引導初期的標識發現，如CN108549397 A所述采用以無人機降落地當前懸停點為起點，以穩定速度豎直上升，或者以當前懸停點為中心以合適長度為半徑并以固定角速度進行環繞飛行，直到搜索到降落標記二維碼。

以上的技術由此帶來無人機需要采用復雜的圖像識別方法或降落機動動作，導致無人機降落過程的計算和能耗開銷，容易在降落過程中發生標記識別丟失的現象。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中無人機采用大小定位標識需要采用復雜的圖像識別方法或降落機動動作，導致無人機降落過程的計算和能耗開銷，容易在降落過程中發生標記識別丟失的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種無人機庫定位標識顯示方法，包括以下步驟：

在自動機庫的頂端停機坪內中心設置用于顯示定位標識的顯示器，該定位標識作為該降落點機庫的唯一身份標識，所述定位標識采用二維碼；

自動機庫在收到來自地面控制設備或無人機的降落請求時，通過控制器設定初始顯示的定位標識大小，并在顯示器上進行顯示；

其中，通過獲取無人機的高度信息，并根據高度信息控制設置在自動機庫的頂端停機坪內中心的顯示器顯示的定位標識的尺寸大小，所述定位標識尺寸大小為a=F(h*s,f)，其中，h為無人機機身所處的位置高度，s為無人機攝像頭采集畫面中的定位標識識別所需的最小像素尺寸，f為無人機攝像頭的焦距。

在述技術方案的基礎上，無人機在到達設定的降落起始懸停點后，無人機控制端將懸停高度狀態信息通過通信收發器上報給地面控制站或者通過通信收發器發送給自動機庫；

自動機庫接收到來自無人機或者地面控制站發送來的無人機懸停高度信息h后通過式a=F(h*s,f)計算所需顯示的二維碼尺寸大小a；