[发明专利]一种基于车载摄像机组的无人机起降监控方法及系统

说明书

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种基于车载摄像机组的无人机起降监控方法及系统，该方法包括对目标的连续跟踪、对无人机运动状态测量监控、无人机起降场地净空检测、无人机起降场地净场检测、无人机起降过程监视与故障分析、无人机发射回收效能评估和态势分析、助推起飞火箭筒跟踪定位和测风速风向。该系统功能丰富，既可测量实现对无人机起降过程的精确跟踪测量，又可监测起降场地具体的环境条件，同时能对整个起降操作流程进行态势分析和判读；获得的视频和图像数据可用在日后故障分析、效能评估和态势分析中，提高发射回收过程的工作效率；该系统基于高精度的光电探测系统，不对外辐射电磁信号，隐蔽性好，可在电子战环境下实现正常工作。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种基于车载摄像机组的无人机起降监控方法及 系统。

背景技术

无人机作为一种新型武器装备在现代战场中扮演者越来越重要的角色，成为现代战场的 杀手锏。作为一种无人装备，无人机的起飞与降落是飞行中的极为重要的环节，根据世界各 地无人机事故调查机构统计资料来看，有超过一半的事故发生在飞机起降期间。无人机的起 降过程与起降场地的具体环境条件及无人机运动状态密切相关，因此建立可靠、精确的无人 机起降监控系统，通过监测无人机运动状态以及起降场地的具体环境情况，可以大大提高无 人机起降的安全性，同时为起降过程中的故障分析、效能评估和态势分析提供数据支撑。

当前用于无人机起降监控的技术主要用在无人机降落时引导无人机进场过程，例如基于 GPS/北斗、雷达、机载和地基光电设备等引导进场技术，这些技术通过定位测量装置探测无 人机的运动信息，并据此调整无人机的飞行状态，使其能够安全降落。但是无人机执行任务 时，需要安全地起飞和降落两方面作为保障，并且安全起降不仅仅与无人机运动信息有关， 还对起降场地的具体条件有较高的要求。现有技术方案由于其测量范围和精度有限，无法对 整个起降过程进行多角度、宽覆盖的监测。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，已有技术方案的基础上，为提高无人机起降安 全性，减少和防止起降过程中事故的发生，本发明提供了一种基于车载摄像机组的无人机起 降监控方法及系统，该系统部署方便、稳定性强、探测范围广，能够精确测量无人机的运动 状态，同时可以对起降场地和整个起降过程进行监控、录像，为事故分析、效能评估和态势 分析提供可靠数据，全面保障无人机的起降安全。

本发明的技术方案如下：

一种基于车载摄像机组的无人机起降监控方法，该方法包括对目标的连续追踪，所述对 目标的连续追踪包括如下步骤：

设置不少于3台车载摄像机用于目标的追踪定位，各摄像机根据不同任务对任务范围进 行扫描并将图像数据传输给数据处理器，所述数据处理器分析数据并检测目标，实现目标捕 获；

当有一台车载摄像机捕获到目标图像后，数据处理器计算目标大致位置，并利用该位置 引导其它车载摄像机转动至该区域，实现小范围内的精确搜索和捕捉；

车载摄像机捕获目标后，数据处理器实时分析视频图像，实现对目标的视频跟踪，得到 跟踪脱靶量；

所述数据处理器基于视频跟踪脱靶量，计算车载摄像机的理论姿态角，并控制车载摄像 机向理论姿态角转动，以实现对目标的连续追踪。

进一步的，所述目标包括无人机、火箭筒和障碍物等。

进一步的，所述车载摄像机均设置于云台上，分别对车载相机和云台进行标定，数据处 理器根据视频跟踪的脱靶量、车载相机标定结果和云台标定结果计算各车载相机、云台的理 论姿态角，并控制云台、车载相机向理论姿态角转动。

进一步的，该方法还包括目标运动状态测量，目标运动状态测量的方法如下：

车载摄像机组对目标实现稳定跟踪，此时目标与车载摄像机确定空间唯一的一条直线， 该直线由车载摄像机及云台姿态角确定；