一种无人机精准降落方法及系统

本发明涉及无人机领域，更具体地，涉及一种无人机精准降落方法及系统。

目前最通用的位置信息获取方式主要通过GPS、气压计、磁罗盘等多传感器融合出来的数据，因为GPS获取的经纬度、高度信息受到GPS卫星和GPS接收机传输的距离、传输过程中气象干扰、建筑物遮蔽等干扰，降落精度在10米左右，满足不了小面积的无人机降落平台；RTK差分技术的引入，理想的情况下能够达到厘米级降落，但对于超视距异地起降的无人机，版RTK满足不了距离要求、网络版RTK在飞行过程中如果网络断开连接，重连后的位置信息会不准确，也不能达到厘米级别的精准降落；对于末端的精准降落场景另外一种方式是视觉引导降落，通过摄像头捕捉地面靶标的图像来判断无人机的自身位置，但是视觉引导降落对于摄像头成像、白天过曝、夜晚光线不足等条件敏感，也不完全稳定的实现精准降落需求。

本发明为克服上述现有技术所述的无人机降落精度不够高的缺陷，提供一种无人机精准降落方法及系统。

所述方法包括以下步骤：

S1：将定位标签贴在无人机上；

S2：无人机到达降落区域后，定位标签发射定位申请帧，并匀速下降；

S3：不同定位接收定位标签发射的定位申请帧后，分别测量定位标签发出的申请帧到达各定位的时间差；

S4：各定位将时间差发送至位置管理终端，位置管理终端对时间差进行处理得出定位标签与各定位之间的中心点坐标偏差值；

S5：无人机从位置管理终端获取中心点坐标偏差值，然后对位置偏差值进行处理得到无人机位置调节的控制量，再根据控制量对无人机水平位置进行调节；

S6：判断无人机是否降落到地面，若没降落到地面，则返回S2；若降落到地面，则结束操作。

优选地，S2中无人机匀速下降的下降速度不超过0.5m/s。

优选地，无人机匀速下降的下降速度为0.5m/s。

优选地，各定位之间的中心点坐标为无人机降落的目标点。

优选地，S5中所述无人机通过无线传输的方式从位置管理终端获取中心点坐标偏差值。

优选地，S5中无人机通过PID算法对位置偏差值进行处理得到无人机位置调节的控制量。

本发明所述无人机精准降落系统，包括：至少三个定位、定位标签、位置管理终端；

所述定位标签用于贴在无人机上，并发送申请帧给定位；

所述定位用于接收定位标签发送的申请帧，并实现定位标签发出的申请帧到达各定位的时间差的测量；并将时间差发送给位置管理终端；

所述位置管理终端对时间差进行处理得出定位标签与各定位之间的中心点坐标偏差值；并将偏差值发送给无人机；无人机根据偏差值对无人机的水平位置进行调整。

优选地，所述定位的数量为4个。

优选地，所述4个定位不处于同一直线上，定位之间的中心点坐标为无人机降落的目标点。

优选地，所述定位标签呈周期性，且不间断的发送申请帧。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明通过设立定位的方式对无人机降落时进行定位，在室内无GPS的情况下也能实现精准定位；不会因为飞行过程中网络信号中断后重连位置偏过大的影响；此外，无人机的末端降落不受飞行过程中网络信号强弱的影响，只要降落阶段，无人机的定位标签发出的申请帧信号能够被接收，定位标签的位置精度就能保证。

本发明通过计算定位标签到各个所用的时间差来判断无人机的精准位置，精度高并且不受外部光线的影响，白天夜晚都能工作。由于定位标签的位置是通过计算定位标签发出的申请帧到达每个的时间差获得位置信息，所以不会受到外部光线、彩图像等干扰，抗干扰性更强。

图1为实施例1所述无人机精准降落方法流程图。

图2为实施例2所述无人机精准降落系统示意图。

图中：1-定位标签、2-定位、3-位置管理终端、4-无人机。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1：

本实施例提供一种无人机精准降落方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

S1：将定位标签1贴在无人机上；

S2：无人机4到达降落区域后，定位标签1发射定位申请帧，并匀速下降；

S3：不同定位2接收定位标签1发射的定位申请帧后，分别测量定位标签1发出的申请帧到达各定位2的时间差；

S4：各定位2将时间差发送至位置管理终端3，位置管理终端3对时间差进行处理得出定位标签1与各定位2之间的中心点坐标偏差值；

S5：无人机4从位置管理终端3获取中心点坐标偏差值，然后对位置偏差值进行处理得到无人机位置调节的控制量，再根据控制量对无人机4水平位置进行调节；

S6：判断无人机4是否降落到地面，若没降落到地面，则返回S2；若降落到地面，则结束操作。

在一个具体的实施例中，S2中无人机4匀速下降的下降速度不超过0.5m/s。

在一个具体的实施例中，无人机4匀速下降的下降速度为0.5m/s。

在一个具体的实施例中，各定位2之间的中心点坐标为无人机4降落的目标点。

在一个具体的实施例中，S5中所述无人机4通过无线传输的方式从位置管理终端3获取中心点坐标偏差值。

在一个具体的实施例中，S5中无人机4通过PID算法对位置偏差值进行处理得到无人机4位置调节的控制量。

实施例2：

本实施例提供一种无人机精准降落系统，本实施例所述系统可实现实施例1所示方法。

如图2所示，所述系统包括：至少三个定位2、定位标签1、位置管理终端3；

所述定位标签1用于贴在无人机4上，并发送申请帧给定位2；

所述定位2用于接收定位标签1发送的申请帧，并实现定位标签1发出的申请帧到达各定位2的时间差的测量；并将时间差发送给位置管理终端3；

所述位置管理终端3对时间差进行处理得出定位标签1与各定位2之间的中心点坐标偏差值；并将偏差值发送给无人机4；无人机4根据偏差值对无人机4的水平位置进行调整。

在一个具体的实施例中，所述定位2的数量为4个。

在一个具体的实施例中，所述4个定位2不处于同一直线上，定位2之间的中心点坐标为无人机4降落的目标点。

在一个具体的实施例中，所述定位标签1呈周期性，且不间断的发送申请帧。

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。