[发明专利]一种无人机精准降落控制方法及系统

说明书

本发明提供无人机精准降落控制方法及系统，其方法包括：采集机巢中用于指示目标降落点的目标图像；当无人机开始降落时，根据无人机相较于目标图像的水平距离生成对无人机进行水平距离控制的控制指令；当无人机开始降落时，根据生成的控制指令对无人机进行水平距离控制；在降落过程中，实时根据无人机相较于目标图像的水平距离更新控制指令，以及实时根据更新后控制指令对无人机进行水平距离控制；在降落过程中，获取无人机的实际高度且当在相应高度无人机相较于目标图像的水平距离在设定的距离误差范围内，控制无人机以与高度匹配的速度降落。实施本发明，可保证整个降落过程稳定、可靠、及时和高精度。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机精准降落控制方法及系统。

背景技术

无人机的自主降落技术是无人机实现自动化控制的重要环节，而精准降落技术又是降落技术中精准性和技术含量更高的技术。普通的自主降落技术主要依靠GPS定位，进行垂直降落，但由于接近地面时GPS信号易丢失，无人机位置信息失准，难以降落到指定位置；精准降落技术涉及到图像识别、多传感器测高数据融合，随着降落精度和自动化程度提高，飞行控制系统和方法的重要性也越来越大。

现有的精准降落控制系统，精度和可靠性有待改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无人机精准降落控制方法及系统，可保证整个降落过程稳定、可靠、及时和高精度。

首先，本发明提供一种无人机精准降落控制方法，包括：采集机巢中用于指示目标降落点的目标图像；当所述无人机开始降落时，根据所述无人机相较于所述目标图像的水平距离生成对所述无人机进行水平距离控制的控制指令；当所述无人机开始降落时，根据所述生成的控制指令对所述无人机进行水平距离控制；在降落过程中，实时根据所述无人机相较于所述目标图像的水平距离更新所述控制指令，以及实时根据更新后控制指令对所述无人机进行水平距离控制；在降落过程中，获取所述无人机的实际高度且当在相应高度所述无人机相较于所述目标图像的水平距离在设定的距离误差范围内，控制所述无人机以与所述高度匹配的速度降落。

在可选的实施例中，当在相应高度时所述无人机相较于所述目标图像的水平距离未在设定的距离误差范围内，控制所述无人机暂停降落；并对所述无人机进行水平距离控制直到在相应高度时所述无人机相较于所述目标图像的水平距离落在设定的距离误差范围内。

在可选的实施例中，本发明的方法还包括：当所述无人机降落到所述机巢中后，实现自动停浆。

在可选的实施例中，所述根据所述无人机相较于所述目标图像的水平距离生成对所述无人机进行水平距离控制的控制指令或根据所述无人机相较于所述目标图像的水平距离更新所述控制指令，包括：对所述采集的目标图像进行图像识别，计算所述无人机相较于所述目标图像的水平距离；根据所述无人机的当前绝对位置和所述计算的水平距离进行第一级PID控制，输出所述无人机需移动的目标水平速度；根据所述目标水平速度和GPS模块计算出的实际水平速度进行第二级PID控制，输出所述无人机需移动的目标角度。

在可选的实施例中，所述根据所述生成的控制指令对所述无人机进行水平距离控制或根据更新后控制指令对所述无人机进行水平距离控制，包括：根据所述目标角度输出伺服电机控制量以进行仰俯控制、翻滚控制及偏航控制。

在可选的实施例中，获取所述无人机的实际高度且当在相应高度所述无人机相较于所述目标图像的水平距离在设定的距离误差范围内，控制所述无人机以与所述高度匹配的速度降落，包括：根据获取的所述无人机的实际高度和所述无人机相较于所述目标图像的水平距离，得到目标垂直速度；通过GPS模块计算所述无人机的实际垂直速度；根据所述目标垂直速度和所述实际垂直速度进行垂直速度PID控制，输出伺服电机控制量进行油门控制。