[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于無人機(jī)的追蹤系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310242971.6
• 申請(qǐng)日: 2023-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN116203994A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高軍;李銳銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G05D1/12
• 分類號(hào): G05D1/12
• 代理公司: 武漢菲翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42284
• 代理人: 龍海麗

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于無人機(jī)的追蹤系統(tǒng)，包括：圖像采集模塊，由多個(gè)攝像機(jī)組成掛載于無人機(jī)下方；自穩(wěn)定模塊，用于對(duì)掛載圖像采集模塊的云臺(tái)設(shè)備進(jìn)行控制，減少圖像的擺動(dòng)；健康管理模塊，對(duì)無人機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；地面處理站，與無人機(jī)之間通過上下行鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通；目標(biāo)追蹤模塊，控制無人機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行追蹤；地面處理站根據(jù)圖像采集模塊和健康管理模塊采集的信息計(jì)算出目標(biāo)位置，并上傳任務(wù)至無人機(jī)荷載，由目標(biāo)追蹤模塊實(shí)現(xiàn)追蹤。通過無人機(jī)下方掛載的多個(gè)攝像頭在空中進(jìn)行全景監(jiān)測(cè)，在將多個(gè)圖像進(jìn)行拼接之后，將追蹤目標(biāo)導(dǎo)入全局圖像當(dāng)中可快速對(duì)目標(biāo)進(jìn)行捕捉，從而上行任務(wù)荷載至無人機(jī)進(jìn)行追蹤，提高無人機(jī)追蹤的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于無人機(jī)的追蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無人機(jī)又稱為無人飛行器，其使用過程中不需要不搭載操作人員，以空氣動(dòng)力提供升力，通過遠(yuǎn)程遙控飛行或在預(yù)定程序的控制下進(jìn)行自主飛行，能夠通過安裝任務(wù)設(shè)備執(zhí)行特定任務(wù)。無人機(jī)具有體積小巧、使用靈活、隱蔽性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在各種惡劣、危險(xiǎn)和極限環(huán)境下，完成一些人類無法到達(dá)和從事的特定工作和任務(wù)。無人機(jī)的研制、生產(chǎn)和使用成本均遠(yuǎn)低于有人駕駛飛機(jī)，因此在軍事和民用領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用空間。

無人機(jī)按照使用領(lǐng)域的不同，分別有專門用于作戰(zhàn)任務(wù)、電子對(duì)抗、通訊中繼、偵察勘探等不同類型的無人機(jī)。在進(jìn)行追蹤任務(wù)時(shí)，首先需要無人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)進(jìn)行捕捉，再上傳任務(wù)至無人機(jī)荷載，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對(duì)目標(biāo)的追蹤，但是目前對(duì)目標(biāo)進(jìn)行捕捉困難，導(dǎo)致無人機(jī)追蹤難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種應(yīng)用于無人機(jī)的追蹤系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明一種應(yīng)用于無人機(jī)的追蹤系統(tǒng)，包括：

圖像采集模塊，由多個(gè)攝像機(jī)組成掛載于無人機(jī)下方；

自穩(wěn)定模塊，用于對(duì)掛載圖像采集模塊的云臺(tái)設(shè)備進(jìn)行控制，減少圖像的擺動(dòng)；

健康管理模塊，對(duì)無人機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

地面處理站，具有數(shù)據(jù)處理能力，與無人機(jī)之間通過上下行鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，并對(duì)無人機(jī)發(fā)送控制指令；

目標(biāo)追蹤模塊，控制無人機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行追蹤；

地面處理站根據(jù)圖像采集模塊和健康管理模塊采集的信息計(jì)算出目標(biāo)位置，并上傳任務(wù)至無人機(jī)荷載，由目標(biāo)追蹤模塊實(shí)現(xiàn)追蹤。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述圖像采集模塊所采用的攝像機(jī)的總數(shù)量為5，且以中間主攝像頭呈環(huán)形分布。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述健康管理模塊對(duì)無人機(jī)的電池電量、飛行速度、飛行傾角、飛行高度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述地面處理站具有圖像獲取單元、圖像特征單元和圖像識(shí)別單元，所述圖像獲取單元用于獲取任務(wù)目標(biāo)三維圖像，所述圖像特征用于對(duì)三維圖像進(jìn)行分析，獲取不同平面視角的圖片后獲得角點(diǎn)確定特征，所述圖像識(shí)別單元用于將特征點(diǎn)與所實(shí)時(shí)獲取的畫面進(jìn)行對(duì)比識(shí)別目標(biāo)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述圖像采集模塊所拍攝的地面圖像傳回地面處理站進(jìn)行處理和識(shí)別，由地面計(jì)算機(jī)從多個(gè)攝像頭所采集的圖像當(dāng)中提取特征點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)將畫面進(jìn)行拼接制成全景圖像，從全景圖像中捕捉目標(biāo)后確定坐標(biāo)系，并控制無人機(jī)進(jìn)行追蹤。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述無人機(jī)的任務(wù)荷載單元可攜帶多個(gè)不同類型的荷載，所述無人機(jī)具有GPS定位和異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的準(zhǔn)確定位，所述無人機(jī)具有GPS模式、姿態(tài)模式和手動(dòng)模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：