[发明专利]无人机自动寻位无线充电的方法及装置

说明书

本发明公开了无人机自动寻位无线充电的方法及装置，装置包括与控制模块连接的数据收发模块、RTK定位流动站、电量监测模块、电模块和无人机电池连，无线充电基站包括用于给无人机RTK定位流动站发送坐标信息的RTK基准站以及给无人机进行充电的无线充电平台，RTK基准站置于无线充电平台内。方法包括电量监测模块检测到无人机电池电量低于设定阈值时，电量监测模块向控制模块发出充电指令，控制模块向RTK定位流动站发出自动寻位指令，RTK定位流动站自动寻位最接近该无人机的无线充电基站，然后对在选定的无线充电基站上进行充电，最后无人机电池充满后继续巡航作业。本无人机能够对无线充电基站进行自动寻位和充电，提高了无人机长时间，长距离的巡检能力。

技术领域

本发明涉及无人机充电技术领域，具体涉及无人机自动寻位无线充电的方法及装置。

背景技术

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念飞行装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低、起飞无需跑道或其它辅助设备等优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能等，且目前，无人机的使用范围已扩宽至军事、科研、民用三大领域，并应用甚广。

在民用和科研领域，为了使无人机具有更多的用途，例如用于近海勘察或者公路、铁路维护，电力巡检等用途的无人机，不仅需要在无人机上搭载各种设备而且飞行距离和飞行时间较长。在此类无人机中，由于飞行距离较长，携带设备多，无人机自身重量增加，需要消耗更大的功率来保证无人机的正常飞行，但是无人机所携带的电池电量有限，进而使得无人机续航能力存在不足，需要不断地更换电池来满足正常工作需求。若无人机为常见的多旋翼式飞行器，其在满负荷工作的情况下续航时间一般不超过30分钟。显然，上述无人机续航能力的不足对于执行各种任务而言是非常不方便的，尤其是野外信息收集和侦测。在无人机电量偏低时，无人机还需要根据操控指令而返回预定位置进行电池更换，如此无疑也会增加无人机的飞行风险。因此需要在飞行过程中需要对其进行充电续航。但是在现有技术中，无法在没有人为控制的条件下实现自动充电续航，满足中长途飞行的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术的不足，目的在于提供无人机自动寻位无线充电的方法及装置。

本发明通过下述技术方案实现：

无人机自动寻位无线充电的装置，包括无人机和无线充电基站，所述无人机设有用于接收控制指令及发送数据信息的数据收发模块，用于处理所接收的控制指令并根据所述控制指令对所述无人机的操作进行控制的控制模块，用于对无人机进行定位的RTK定位流动站，用于对无人机电池电量检测的电量监测模块，用于对无人机电池进行充电的无线充电模块，所述数据收发模块、RTK定位流动站、电量监测模块分别与控制模块连接，所述无线充电模块与无人机电池连接，所述无线充电基站包括用于给无人机RTK定位流动站发送坐标信息的RTK基准站以及给无人机进行无线充电的无线充电平台，RTK基准站置于无线充电平台内。

优选方案，所述无线充电模块包括位于无人机底部的无线充电板和红外线发射器，所述无线充电平台设有顶部开口的碗形辅助定位板，所述碗形辅助定位板的底部设有与无线充电板进行无线充电的圆柱形无线充电桩，在圆柱形无线充电桩的中心位置设有与红外线发射器配合的红外线接收器，所述红外线接收器和红外线发射器用于确认无人机的无线充电板位于无线充电平台成功对位。

优选方案，所述RTK基准站包括RTK模块、RTK-GPS天线、数据收发模块和电源，所述RTK-GPS天线、数据收发模块和电源分别与RTK模块连接，所述RTK模块用于实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度，RTK基准站通过数据收发模块和RTK-GPS天线将其观测值和测站点坐标信息一起传送给RTK定位流动站，RTK定位流动站不仅通过数据收发模块和RTK-GPS天线接收来自RTK基准站的数据，同时采集GPS观测数据，并组成差分观测值进行实时处理，给出厘米级定位结果。