[发明专利]一种无人机定点定位方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于无人机定位技术领域，具体地涉及一种无人机定点定位方法及系统。

背景技术

无人机是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务并能重复使用的飞行器。能够利用无线遥控设备和自身的控制装置进行控制的不载人飞行器，例如无人直升机、无人固定翼机、无人伞翼机等等。广泛应用于航拍、监测、侦查等领域。

对于全自主控制的无人机，其需要自动完成起飞和降落，而在降落过程中，最主要的是如何进行精确定位，现有的无人机大多数都是采用GPS进行定位，如公开专利：CN205958757U，但GPS的定位精度不够高，误差可以达到几米，为了提高无人机定位精度，现在有的采用红外进行辅助定位，如公开专利：CN106371463A，也有的采用图标进行辅助定位，虽然在一定程度上提高了定位精度，但精度还是不够高，无法满足一些需要高精度的场合，如无人机需要进行无线充电时，则要求无线充电发射模块与无线充电接收模块精确对位才能提高充电效率，此外，现有的无人机为了提高定位精确度，算法复杂，计算量大。

发明内容

本发明的目的在于为解决上述问题而提供一种定位精度非常高，算法简单，计算量少的无人机定点定位方法及系统。

为此，本发明公开了一种无人机定点定位方法，包括如下步骤：

S1，在定点处设置红外线发射装置并使红外线发射装置以一定发光角度竖直向上发射红外线，在定点处设置激光发射装置，并使激光发射装置竖直向上发射准直激光，所述准直激光在水平面的投影图案包含一中心点和一围合该中心点的围合线，所述中心点与定点位于同一竖直线；

S2，无人机根据定点的卫星定位坐标，通过卫星定位飞至定点上方的粗步定位区域；

S3，无人机在粗步定位区域的水平面内检测红外线的强度，并飞至红外线强度最大的区域；

S4，无人机在红外线强度最大的区域的水平面内检测围合线的激光，并根据检测到围合线的激光确定中心点的预判位置；

S5，无人机飞至中心点的预判位置，在预判位置检测中心点的激光；

S6，无人机检测到中心点的激光后垂直降落至定点，即完成定点定位。

进一步的，所述卫星定位模块包括GPS定位模块或北斗定位模块。

进一步的，红外线发射装置为红外发光二极管。

进一步的，所述步骤S3具体为：无人机采用摄像机或红外接收二极管在水平面内检测红外线的强度，并飞至红外线强度最大的区域。

进一步的，所述围合线为圆形，所述中心点位于圆心处。

更进一步的，所述步骤S4中，无人机在红外线强度最大的区域的水平面内检测围合线的激光，并根据检测到围合线的激光确定中心点的预判位置的具体方法为：无人机在红外线强度最大的区域的水平面内进行直线飞行检测激光，如果在一条直线上检测三个激光点，则中间的激光点为中心点，确定出中心点的预判位置；如果在一条直线上只检测一个或两个激光点，则这一个或两个激光点为围合线的激光，通过几何换算，可以确定出中心点的预判位置。

进一步的，所述围合线为正多边形，所述中心点位于正多边形的中心处。

本发明还公开了一种用于实现上述的无人机定点定位方法的无人机定点定位系统，包括设置在定点处的第一定位装置和设置在无人机的第二定位装置，所述第一定位装置包括第一卫星定位模块、红外线发射装置和激光发射装置，所述第二定位装置包括第二卫星定位模块、红外线强度检测装置和激光检测装置，所述第一卫星定位模块用于获取定点的卫星定位坐标，所述红外线发射装置以一定发光角度竖直向上发射红外线，所述激光发射装置竖直向上发射准直激光，所述准直激光在水平面的投影图案包含一中心点和一围合该中心点的围合线，所述中心点与定点位于同一竖直线，所述第二卫星定位模块用于提供无人机的卫星定位坐标，所述红外线强度检测装置用于检测水平面内的红外线的强度，所述激光检测装置用于检测激光。

本发明的有益技术效果：

本发明结合GPS定位、红外线定位以及激光定位来实现定点定位，逐步缩小定位范围，定位精度非常高，算法简单，计算量少，定位速度快，对硬件性能要求低，实现简单，大大降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例的红外线发射示意图；

图3为本发明实施例的准直激光在水平面的投影图案示意图；

图4为本发明其它实施例的准直激光在水平面的投影图案示意图；