CN105865439A - 无人机导航方法 - Google Patents

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Abstract

一种无人机导航方法，其包括调用第一导航地图；在第一导航地图上确定一参考点，获取所述参考点在第一导航地图中的第一坐标；用无人机获取所述参考点的对应的真实地理位置的第二坐标；根据第一坐标和第二坐标之间的向量差校正第一导航地图内预设区域的多个导航坐标，以及利用校正后的多个导航坐标对无人机进行导航。本发明的无人机导航方法成本较低精度较高。

Description

无人机导航方法
技术领域
本发明涉及一种无人机导航方法。
背景技术
现有的无人机导航一般通过加载免费的导航地图实现，但是精度较低。购买高精度的地图虽然可以提高导航的准确性，但是费用比较昂贵。现有技术没有提供既便宜精度又高的无人机导航方法。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种成本低精度高的无人机导航方法。
一种无人机导航方法，其包括调用第一导航地图；在第一导航地图上确定一参考点，获取所述参考点在第一导航地图中的第一坐标；用无人机获取所述参考点的对应的真实地理位置的第二坐标；根据第一坐标和第二坐标之间的向量差校正第一导航地图内预设区域的多个导航坐标，以及利用校正后的多个导航坐标对无人机进行导航。
作为上述无人机导航方法的改进，进一步包括定义所述预设区域的边界的方法，所述定义所述预设区域的边界的方法包括：在第一导航地图上围绕预设区域的边界选取多个边界点，所述多个边界点依次连线的多边形定义所述预设区域的边界。
作为上述无人机导航方法的改进，所述无人机包括地面站控制系统、无人机飞行系统和高精度导航模块。
作为上述无人机导航方法的改进，调用第一导航地图通过地面站控制系统执行对应的程序完成。
作为上述无人机导航方法的改进，所述第一导航地图为百度地图、谷歌地图、高德地图、凯立德地图中的一种。
作为上述无人机导航方法的改进，所述地面站控制系统根据所述第二坐标在所调用的第一导航地图上显示对应的无人机图标。
作为上述无人机导航方法的改进，进一步包括获取第一坐标和第二坐标之间的向量差的方法，其包括在地面站控制系统运行的第一导航地图上拖动无人机图标至参考点，地面站控制系统计算并存储无人机图标被拖动的向量差。
作为上述无人机导航方法的改进，所述用无人机获取所述参考点的对应的真实地理位置的第二坐标包括：根据参考点确定真实地理位置，启动无人机飞过所述真实地理位置或搬动无人机放置于所述参考点的对应的真实地理位置，并开启所述无人机飞行系统和高精度导航模块以获得第二坐标。
相较于现有技术，使用本实施方式的无人机导航方法可以使用低精度导航地图，减少系统运行高精度地图的加载慢的负担，且不用购买地图厂商提供的精度较高的地图。
附图说明
图1是本发明一实施例无人机导航方法的流程图；
图2是本发明一实施例无人机导航地图的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。
图1是本发明一实施例无人机导航方法的流程图。图2是本发明一实施例无人机导航地图的示意图。本发明的无人机导航方法应用于无人机控制系统，其包括步骤S11-步骤S15。
步骤S11，调用第一导航地图。本发明无人机控制系统包括地面站控制系统和无人机飞行系统，本发明的无人机内包括高精度导航模块，可以通过无人机飞行系统获取无人机所在地理位置的高精度经纬坐标。本实施方式中，调用第一导航地图通过地面站控制系统执行对应的程序完成，所调用的导航地图为卫星地图，可以是百度地图、谷歌地图、高德地图、凯立德地图中的一种。
步骤S12，在第一导航地图上确定一参考点，获取所述参考点在第一导航地图中的第一坐标。一实施方式中，无人机用于对预设区域喷洒农药，在本步骤中可以进一步包括在第一导航地图上定义所述预设区域的边界，较佳实施方式中，可以在第一导航地图上围绕预设区域，例如需要喷洒农药的工作区域的边界选取多个边界点，所述多个边界点依次连线的多边形定义所述预设区域的边界。请参考图2，一实施方式中，多个边界点定义的所述预设区域边界SQ为多边形，所述参考点A可以是所选取多个边界点中的一个，也可以是所定义的预设区域的边界上的任意一点，其经纬度坐标为A(a,b)。较佳实施方式中，所述参考点为预设区域最长边的端点。
步骤S13，用无人机获取所述参考点的对应的真实地理位置的第二坐标。本实施方式中，根据参考点A确定真实地理位置，启动无人机飞过所述真实地理位置或搬动无人机放置于所述参考点的对应的真实地理位置，并开启所述无人机飞行系统和高精度导航模块以获得第二坐标。本实施方式中，地面站控制系统通过无线或有线的方式和无人机飞行系统连接，以获得无人机飞行系统根据参考点A的对应的真实地理位置产生的第二坐标，例如图2中C点的经纬度坐标C(c,d)。较佳实施方式中，地面站控制系统根据所述第二坐标在所调用的第一导航地图上显示对应的无人机图标。此时显示在地面站控制系统运行的第一导航地图上的无人机图标偏离了预定位置（参考点A）一定距离。
步骤S14，根据第一坐标和第二坐标之间的向量差校正第一导航地图内预设区域的多个导航坐标。本实施方式中，进一步包括获取第一坐标和第二坐标之间的向量差的方法，其包括在地面站控制系统运行的第一导航地图上拖动无人机图标，例如把无人机图标从C点拖到A点，地面站控制系统计算并存储无人机图标被拖动的向量差（朝着哪个方向拖了多远），本实施方式中，所述向量差为(a-c,b-d)。本实施方式中，所述多个导航坐标为预设区域的边界上的多个点，所述多个点根据无人机在预设区域内工作时的飞行路径预先设定，例如图2中的多个边界点D。本实施方式中，校正第一导航地图内预设区域的多个导航坐标包括：利用上述向量差对所有的多个导航坐标（边界点D）进行校正，即对边界点D的坐标为D(x1,y1)进行校正，校正后的边界点D的坐标为(x1-(a-c),y1-(b-d),以此类推，所有的边界点D的坐标都利用上面的公式进行校正后，可以得到多个准确的校正后的导航坐标。
步骤S15，利用校正后的多个导航坐标对无人机进行导航。即，无人机飞行系统使用的导航坐标不是第一导航地图上对应的边界点标记的经纬度坐标，而是这些边界点对应的经过上述方法校正后的导航坐标。这样无人机实际工作时在地面站控制系统运行的第一导航地图中显示的飞行路径基本和预设区域内设定的导航路径吻合，即实际工作路径和第一导航地图显示的导航路径一致。替代实施方式中，步骤S14中可以进一步包括校正第一导航地图内的所有坐标并生成第二导航地图，然后利用地面站控制系统调用第二导航地图进行导航。
相较于现有技术，使用本实施方式的无人机导航方法具有如下优点：
1、可以使用低精度导航地图减少系统运行高精度地图的加载慢的负担，不用购买地图厂商提供的精度较高的地图。
2、充分利用无人机导航飞行所必备的资源（无人机本身及地面站），克服传统导航中经纬坐标的正常偏移，不用额外添加任何器件和设备。
3、无人机的导航由2-4米的偏差，修正成为1厘米以内导航偏差，大大提高了导航的精度。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种无人机导航方法，其特征在于，其包括
调用第一导航地图；
在第一导航地图上确定一参考点，获取所述参考点在第一导航地图中的第一坐标；
用无人机获取所述参考点的对应的真实地理位置的第二坐标；
根据第一坐标和第二坐标之间的向量差校正第一导航地图内预设区域的多个导航坐标，以及
利用校正后的多个导航坐标对无人机进行导航。
2.根据权利要求1所述的无人机导航方法，其特征在于，进一步包括定义所述预设区域的边界的方法，其包括在第一导航地图上围绕预设区域的边界选取多个边界点，所述多个边界点依次连线的多边形定义所述预设区域的边界。
3.根据权利要求1所述的无人机导航方法，其特征在于，所述无人机包括地面站控制系统、无人机飞行系统和高精度导航模块。
4.根据权利要求3所述的无人机导航方法，其特征在于，调用第一导航地图通过地面站控制系统执行对应的程序完成。
5.根据权利要求4所述的无人机导航方法，其特征在于，所述第一导航地图为百度地图、谷歌地图、高德地图、凯立德地图中的一种。
6.根据权利要求5所述的无人机导航方法，其特征在于，所述地面站控制系统根据所述第二坐标在所调用的第一导航地图上显示对应的无人机图标。
7.根据权利要求6所述的无人机导航方法，其特征在于，进一步包括获取第一坐标和第二坐标之间的向量差的方法，其包括在地面站控制系统运行的第一导航地图上拖动无人机图标至参考点，地面站控制系统计算并存储无人机图标被拖动的向量差。
8.根据权利要求1所述的无人机导航方法，其特征在于，所述用无人机获取所述参考点的对应的真实地理位置的第二坐标包括：根据参考点确定真实地理位置，启动无人机飞过所述真实地理位置或搬动无人机放置于所述参考点的对应的真实地理位置，并开启所述无人机飞行系统和高精度导航模块以获得第二坐标。
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