CN105905310B - 一种无人机安全降落系统及具有该降落系统的无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无人机安降落系统，所述安全降落系统包括设置于无人机机体上的主控模块与激光发射装置，所述激光发射装置与所述主控模块连接；所述主控模块用于当无人机在降落点附近上空悬停时向所述激光发射装置发出发射激光控制指令；所述激光发射装置用于当接收到所述发射激光控制指令时发出激光光束，并向所述降落点所在地面投射形成降落区域；所述主控模块还用于发出降落指令，并控制无人机在所述降落区域内降落。利用本发明，无人机在降落之前均可投影出有激光光束形成的、可起到提示警告作用的降落区域，从而使得地面人员看见无人机降落并提醒其远离无人机降落区域，有效地避免了人员伤亡和无人机丢失的情况的出现。

Description

一种无人机安全降落系统及具有该降落系统的无人机
技术领域
本发明涉及无人机应用领域，具体涉及一种无人机安全降落系统及具有该降落系统的无人机。
背景技术
目前，现有的无人机用自动返航系统仅仅依靠GPS和飞控记录的起飞点经纬度来返航，其降落过程为：无人机返航到返航点上空，悬停几秒，然后降落。因此，无人机返回返航点（即无人机起飞前记录的起飞点）的精准度极低，有时甚至会直接返回到驾驶员的正上方，需要驾驶员不断调整无人机的空中位置来让无人机安全降落在返航点或安全区域内。当无人机失控返航，遥控器无法对无人机操控，若无人机返回到驾驶员的正上方时就直接降落，会造成人员伤亡；或者，当无人机在晚上或能见度极低的情况下自动返航，驾驶员无法看见无人机，无人机返航回来降落就会不知去向，万一返回到驾驶员或其他地面人员的正上方并降落，也会造成人员伤亡。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种无人机安全降落系统及无人机，其可使得无人机安全有效地降落在激光投射出的降落区域内，可避免无人机因乱降而造成人员伤亡的情况出现。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种无人机安全降落系统，所述安全降落系统包括设置于无人机机体上的主控模块与激光发射装置，所述激光发射装置与所述主控模块连接；所述主控模块用于当无人机在降落点附近上空悬停时向所述激光发射装置发出发射激光控制指令；所述激光发射装置用于当接收到所述发射激光控制指令时发出激光光束，并向所述降落点所在地面投射形成降落区域；所述主控模块还用于发出降落指令，并控制无人机在所述降落区域内降落。
进一步地，所述安全降落系统还包括设置于无人机机体上的感光传感器，所述感光传感器与所述主控模块连接，所述感光传感器用于检测无人机所处环境的光线信息并将其反馈至所述主控模块；所述主控模块接收到所述光线信息进行处理，以判断无人机是否处于低光环境状态，当主控模块判断无人机处于低光环境状态时，主控模块发出自动返航指令，使无人机返回返航点并降落。
优选地，所述感光传感器包括相互连接的光线感应眼与感光芯片，所述感光芯片还与所述主控模块连接。
优选地，所述激光发射装置包括聚光外壳，安装在聚光外壳上的激光发射器，所述聚光外壳设置于所述无人机机身的底部；较佳地，所述聚光外壳的内壁与所述激光发射器的中轴线形成的夹角W为10º～15º。
本发明还提供了一种无人机，其包括无人机机身，所述无人机机身上设置有如上所述的安全降落系统。
优选地，所述无人机的返航模式包括一键返航模式、失控返航模式和/或低光返航模式。
利用本发明，无人机在一键返航模式、失控返航模式以及低光返航模式中的任意模式下返航，在其降落之前均可投影出有激光光束形成的、可起到提示警告作用的降落区域，从而使得地面人员看见无人机降落并提醒其远离无人机降落区域，有效地避免了人员伤亡和无人机丢失的情况的出现。
附图说明
附图1为本发明实施例中所述无人机及其安全降落系统的结构示意图；
附图2为本发明实施例中所述感光传感器的结构示意图；
附图3为附图2中A-A处的剖面结构示意图；
附图4为本发明实施例中所述激光发射装置的侧面结构示意图；
附图5为本发明实施例中所述激光发射装置的俯视结构示意图；
附图6为附图4中B-B处的剖面结构示意图；
附图7为所述激光发射装置向地面投射激光光束形成的降落区域的投影图案示意图。
其中，附图标号为：1-无人机机体，2-感光传感器，21-光线感应眼，22-感光芯片，3-激光发射装置，31-聚光外壳，32-激光发射器，4-激光光束，5-降落区域。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如附图1所示，一种无人机安全降落系统，所述安全降落系统包括设置于无人机机体1上的主控模块与激光发射装置3，所述激光发射装置3与所述主控模块连接；所述主控模块用于当无人机在降落点上空悬停时向所述激光发射装置3发出发射激光控制指令；所述激光发射装置3用于当接收到所述发射激光控制指令时发出激光光束4，并向所述降落点所在地面投射形成降落区域5；所述主控模块还用于发出降落指令，并控制无人机在所述降落区域5内降落。由于激光是高强度（但不足以伤人）的明亮之光，不易扩散，即使无人机在100米之上的高空，依然可以清晰地投射到地面，并形成所述降落区域5，从而可有效提醒地面人员远离该降落区域5，使得无人机可安全降落。
作为优选的实施例，所述安全降落系统还包括设置于无人机机体1上的感光传感器2，所述感光传感器2与所述主控模块连接，所述感光传感器2用于检测无人机所处环境的光线信息并将其反馈至所述主控模块；所述主控模块接收到所述光线信息进行处理，以判断无人机是否处于低光环境状态，当主控模块判断无人机处于低光环境状态时，主控模块发出自动返航指令，使无人机返回返航点并降落。所述主控模块在判断无人机是否处于低光环境状态，可根据判断接收到的所述光线信息的光线亮度是否低于预设的阈值来进行判断。通过设置该感光传感器2，可使得当无人机在低光环境状态飞行时自动返航。
如附图2-图3所示，本实施例中所述的感光传感器2优选包括相互连接的光线感应眼21与感光芯片22；其中，所述感光芯片22还与所述主控模块连接。
如附图4-图6所示，在本实施例中所述的激光发射装置3优选包括聚光外壳31，安装在聚光外壳31上的激光发射器32，所述聚光外壳31设置于所述无人机机身的底部。优选地，所述聚光外壳31的内壁与所述激光发射器32的中轴线形成的夹角W为10º～15º，以保证形成的所述降落区域5不会很大，只要保证无人机在降落时可安全降落在降落区域5内即可。
如图7所示，该图7为所述激光发射器32向地面投射激光光束4形成的降落区域5的示意图，圆圈内的“UAV”是无人机的英文缩写，说明圆圈内的区域是无人机的降落区域5，可有效提醒地面人员远离该降落区域5，使得无人机可安全降落，从而可有效避免因无人机降落而造成的人员伤亡的情况出现。当然，激光光束4形成的降落区域5的大小是可随着无人机降落过程中的高度变化的。
本发明实施例还提供了一种无人机，如附图1所示，其包括无人机机身，所述无人机机身上设置有如以上实施例所述的安全降落系统。该安全降落系统可由无人机在返航回来悬停时自动开启，并在完成降落后自动关闭，也可由驾驶员在遥控器上进行手动开启与关闭。
在本实施例中，所述无人机的返航模式包括有多种返航模式，如包括一键返航模式、失控返航模式以及低光返航模式中的任意一种或任意多种。当无人机安装了所述的安全降落系统后，并在悬停时开启该安全降落系统后，使得其在任意返航模式中降落地面之前，均可有效提醒地面人员远离无人机的降落区域5，从而可避免了人员伤亡的情况出现。假如无人机是在低光返航模式返航，如在晚上或能见度极低的情况下自动返航，通过所述安全降落系统发出的激光光束的提醒，驾驶员也可清楚地知道无人机在何处降落，可很好地避免了无人机丢失的情况出现。
上述实施例中提到的内容为本发明较佳的实施方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无人机安全降落系统，其特征在于：所述安全降落系统包括设置于无人机机体（1）上的主控模块与激光发射装置（3），所述激光发射装置与所述主控模块连接；
所述主控模块用于当无人机在降落点附近上空悬停时向所述激光发射装置发出发射激光控制指令；所述激光发射装置用于当接收到所述发射激光控制指令时发出激光光束（4），并向所述降落点所在地面投射形成降落区域（5）；
所述安全降落系统还包括设置于无人机机体上的感光传感器，所述感光传感器与所述主控模块连接，所述感光传感器用于检测无人机所处环境的光线信息并将其反馈至所述主控模块；
所述主控模块接收到所述光线信息进行处理，以判断无人机是否处于低光环境状态，当主控模块判断无人机处于低光环境状态时，主控模块发出自动返航指令，使无人机返回返航点并降落；
所述感光传感器包括相互连接的光线感应眼与感光芯片，所述感光芯片还与所述主控模块连接；
所述激光发射装置包括聚光外壳，安装在聚光外壳上的激光发射器，所述聚光外壳设置于所述无人机机身的底部。
2.根据权利要求1所述的无人机安全降落系统，其特征在于：所述聚光外壳的内壁与所述激光发射器的中轴线形成的夹角W为10º～15º。
3.一种无人机，包括无人机机身，其特征在于：所述无人机机身上设置有如权利要求1～2中任一项所述的安全降落系统。
4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于：所述无人机的返航模式包括一键返航模式、失控返航模式和/或低光返航模式。
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