[发明专利]一种无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统及方法

权利要求书

1.一种无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，包括无人机和移动平台，其特征在于，所述无人机上设有无人机机载模块和机载通信模块，无人机机载模块包括机载定位模块、飞行控制模块、嵌入式主控模块、图像采集模块、图像处理模块、测距模块和投放模块，机载定位模块、飞行控制模块、图像采集模块、图像处理模块、测距模块、机载通信模块和投放模块均与嵌入式主控模块相连接；移动平台上设有移动平台车载模块、车载通信模块、车载定位模块和定位标志，定位标志设置在移动平台的上部，车载通信模块和车载定位模块均与移动平台车载模块相连接，机载通信模块与车载通信模块通过无线技术相连接。

2.根据权利要求1所述的无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，其特征在于，所述无人机机载模块中设有机载协同模块，机载协同模块与嵌入式主控模块相连接；所述移动平台上设有车载协同模块，车载协同模块与移动平台车载模块相连接；机载协同模块和车载协同模块相互通信并分别调整无人机和移动平台的运动状态，车载协同模块和机载协同模块采用协同算法使人机与移动平台的运动模式达到最合适的位置，使无人机进入移动平台的目标区域正上方的位置，且无人机在运行速度上与移动平台保持相对静止的状态，完成相对运动最优的状态。

3.根据权利要求1所述的无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，其特征在于，所述图像采集模块设置在无人机正下方的中心位置；测量无人机与移动平台竖直高度的测距模块设置在无人机的正下方，测距模块包括超声波测距单元、激光测距测距单元、红外测距单元中的一种或几种；所述图像采集模块包括摄像头和存储模块，摄像头与存储模块相连接，存储模块与嵌入式主控模块相连接。

4.根据权利要求1所述的无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，其特征在于，所述嵌入式主控模块采用第三代的树莓派搭载Ubuntu16.04的系统，图像处理模块采用第三代的树莓派搭载OPENCV环境，图像处理模块通过有线连接实时获得来自图像采集模块的视频流，对移动平台上的定位标志进行图像处理和分析，获得目标移动平台进行二次精准定位。

5.根据权利要求1所述的无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，其特征在于，所述机载定位模块和车载定位模块均采用GPS/DGPS模块或者北斗卫星导航模块；移动平台为在陆地或海上行驶的移动平台工具；所述投放模块采用可搭载物体的装置，投放模块包括抓握式或电磁式。

6.根据权利要求1所述的无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，其特征在于，所述定位标志为圆环，圆环的中心设有叉号。

7.根据权利要求1所述的无人机自动对移动平台投放的飞行控制系统，其特征在于，所述图像处理模块采用霍夫圆检测方法，对图像采集模块的视频流中图像进行分析和处理，实时获得定位标志的圆心参数，送入嵌入式主控模块后使用PID算法，计算出定位标志与无人机间的实际位置偏差与角度偏差，将该数据处理成飞行姿态信号后送往飞行控制模块。