CN106458333B - 旋翼飞行器及其自动降落系统及方法 - Google Patents

旋翼飞行器及其自动降落系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106458333B
CN106458333B CN201580024614.6A CN201580024614A CN106458333B CN 106458333 B CN106458333 B CN 106458333B CN 201580024614 A CN201580024614 A CN 201580024614A CN 106458333 B CN106458333 B CN 106458333B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor craft
target image
image
automatic landing
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580024614.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106458333A (zh
Inventor
彭斌
陈有生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd filed Critical Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Publication of CN106458333A publication Critical patent/CN106458333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106458333B publication Critical patent/CN106458333B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/90—Launching from or landing on platforms
    • B64U70/95—Means for guiding the landing UAV towards the platform, e.g. lighting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/04—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface
    • B64D45/08—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface optical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/12—Rotor drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00—Power plant control systems; Arrangement of power plant control systems in aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

本发明公开了一种旋翼飞行器及其自动降落系统及方法。其中，该旋翼飞行器自动降落系统包括控制器、激光发生器、摄像头、电子调速器和用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机；激光发生器和摄像头均位于所述旋翼飞行器的机身的底部；激光发生器具有二个发射头，二个发射头分别发出的一激光光束以所述机身的中轴线为对称轴形成轴对称分布，所述中轴线与地面的水平面垂直，激光光束与中轴线之间形成的夹角为锐角。本发明通过激光发生器、摄像头和控制器的配合，即可对旋翼飞行器的飞行速度和位移进行控制，从而实现自动降落的效果。

Description

旋翼飞行器及其自动降落系统及方法
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，特别涉及一种旋翼飞行器自动降落系统、一种具有该自动降落系统的旋翼飞行器以及一种旋翼飞行器的自动降落方法。
背景技术
由于小型四旋翼飞行器具有体积小、重量轻、可垂直起飞降落、定点悬停、高机动性等优点，在交通监控、自然灾害监视与救援、环境和污染监测、农林业勘测、应对突发事件等领域具有广阔的应用前景。
四旋翼飞行器是一个多变量、强耦合的复杂非线性系统，由于在三维空间中运动，它的飞行姿态和运动轨迹的控制比地面机器人的控制更为困难。受有限负载能力和电源的限制，小型旋翼飞行器根据机载的轻便传感器系统(例如视觉传感器、小型激光测距仪)感知外部环境。同时，由于机载控制板的运算能力有限，难以在机载控制板上进行复杂的视觉和控制算法的运算。因此，如何根据机载小型传感器系统感知外部环境，如何实时规划和控制其运动轨迹以实现小型旋翼飞行器的自主飞行，是非常具有挑战性的问题。当前在微小型旋翼无人机领域的研究工作主要集中在飞行器的自主稳定飞行、自主避障、基于机载视觉的目标识别和跟踪、三维空间的同步自定位与地图创建及多飞行器的协调控制等。其中，美国宾夕法尼亚大学、瑞士苏黎世联邦理工学院、斯坦福大学等机构在小型旋翼飞行器的自主飞行研究领域处于领先地位。宾夕法尼亚大学的GRASP实验室和瑞士联邦理工学院的研究团队研究了室内环境中单个小型旋翼飞行器的自主飞行以及多个小型飞行器的编队飞行与协同合作，在飞行过程中，宾夕法尼亚大学和瑞士联邦理工的研究团队利用Vicon高速动作捕捉系统所提供的旋翼无人机的精确室内全局位置信息，实现了旋翼飞行器的高灵敏度与高精度的飞行姿态控制。
在室外环境下，飞行器的位置信息可由全球定位系统(GPS，Global PositioningSystem)提供实时位置信息。在无GPS信号的环境下，例如在室内环境中，通常由高速、高精度的室内定位系统(如Vicon高速动作捕捉系统、Optitrack运动捕捉系统、基于超宽带技术的无线定位系统等)提供飞行器的实时位置信息，这些高速、高精度室内定位系统的价格非常昂贵，同时，由于飞行器受限于定位系统的有效测量空间，这极大地限制了飞行器自主飞行的性能。实现飞行器自定位的另一种解决方案是使用激光测距仪，但适于小型飞行器的激光测距仪的价格昂贵、更新速率低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种旋翼飞行器自动降落系统，在实现旋翼飞行器自动准确地降落到预定位置的同时解决了成本高的问题。
本发明的第二个目的在于提出一种旋翼飞行器的自动降落方法。本发明的第三个目的在于提出一种旋翼飞行器。
本发明提出的一种旋翼飞行器自动降落系统，其能解决成本高的问题。
本发明提出的一种旋翼飞行器自动降落方法，其能解决成本高的问题。
为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
旋翼飞行器自动降落系统，其包括控制器、激光发生器、摄像头、电子调速器和用于驱动旋翼飞行器的旋桨转动的电机；激光发生器和摄像头均位于所述旋翼飞行器的机身的底部；激光发生器具有二个发射头，二个发射头分别发出的一激光光束以所述机身的中轴线为对称轴形成轴对称分布，所述中轴线与地面的水平面垂直，激光光束与中轴线之间形成的夹角为锐角；
所述摄像头，用于获取着陆目标图像以及二个激光光束在地面上的投影所形成的距离图像；
所述控制器，用于分析获取到的距离图像以及着陆目标图像的实时数据，根据激光光束与中轴线之间的夹角、距离图像和着陆目标图像的实时数据以及飞行时间，计算旋翼飞行器的当前飞行速度以及旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像的空间距离，并根据计算结果向所述电子调速器输出相应的控制信号，以使电子调速器对电机的转速进行控制，从而控制旋翼飞行器降落在着陆目标图像上。
优选的，所述激光发射器为红外激光发生器。
优选的，所述电机为直流无刷电机。
为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
旋翼飞行器自动降落方法，其应用于本发明所述的旋翼飞行器自动降落系统中，其包括以下步骤：
摄像头实时获取二个激光光束在地面上的投影所形成的距离图像；
控制器根据激光光束与中轴线之间的夹角、实时的距离图像以及飞行时间，计算旋翼飞行器的当前飞行速度，以及当摄像头获取到着陆目标图像后，控制器根据激光光束与中轴线之间的夹角、实时的距离图像和着陆目标图像的实时数据以及飞行时间计算旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像的空间距离，并根据计算结果向所述电子调速器输出相应的控制信号；
电子调速器根据所述控制信号对电机的转速进行控制，从而控制旋翼飞行器降落在着陆目标图像上。
本发明具有如下有益效果：
通过激光发生器、摄像头和控制器的配合，即可对旋翼飞行器的飞行速度和位移进行控制，从而实现自动降落的效果，而不必安装成本较高的GPS模块、激光测距仪等成本较高的器件，具有成本低的特点。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种旋翼飞行器自动降落系统，包括：用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机；电子调速器，所述电子调速器与所述电机相连以调节所述电机的转速；激光发射器，所述激光发射器具有第一发射头和第二发射头，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束以所述机身的中轴线为对称轴以形成轴对称分布，其中，所述中轴线与地面的水平面垂直，所述激光光束与所述中轴线之间呈预设角度，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在所述地面上形成投影；摄像装置，所述摄像装置设置在所述旋翼飞行器的机身的底部，所述摄像装置用于拍摄着陆目标图像和所述投影形成的距离图像；和控制器，所述控制器用于读取并分析所述着陆目标图像和所述距离图像以获取实时图像数据，并根据所述预设角度以及所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据获取所述旋翼飞行器的当前位置与所述着陆目标图像之间的空间距离，以及根据所述空间距离对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
根据本发明实施例的旋翼飞行器自动降落系统，通过摄像装置拍摄着陆目标图像和第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在地面上形成投影的距离图像，然后控制器读取并分析着陆目标图像和距离图像以获取实时图像数据，并根据预设角度以及着陆目标图像和距离图像对应的实时图像数据获取旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像之间的空间距离，以及根据空间距离对电子调速器进行控制以使旋翼飞行器降落在着陆目标图像上，从而实现旋翼飞行器自动降落到预设位置，无需采用成本较高的GPS模块、激光测距仪等器件，大大降低了成本，并且自动降落的控制算法简单可靠，易于实现。
根据本发明的一个实施例，所述空间距离包括所述旋翼飞行器的高度、所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标，其中，所述控制器根据所述预设角度和所述距离图像对应的实时图像数据计算所述旋翼飞行器的高度，并根据所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据计算所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标。
其中，所述控制器根据所述着陆目标图像对应的实时图像数据识别到所述着陆目标图像时，通过控制所述电子调速器以使所述旋翼飞行器保持当前高度不变，并根据所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方。
并且，当所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方时，所述控制器根据所述旋翼飞行器的当前高度对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
在本发明的一些实施例中，所述预设角度为锐角。
根据本发明的一个实施例，所述激光发射器为红外激光发射器。
根据本发明的一个实施例，所述电机为直流无刷电机。
根据本发明的一个实施例，所述摄像装置设置在所述机身的底部的中心位置。
根据本发明的一个实施例，所述着陆目标图像为具有同一个中心的至少一个外圆内方图案的组合。
根据本发明的一个实施例，所述激光发射器可设置在所述机身的底部。
根据本发明的另一个实施例，所述激光发射器中的第一发射头和第二发射头分别对应设置在所述旋翼飞行器中对称的两个机臂的末端。
此外，本发明的实施例还提出了一种旋翼飞行器，其包括上述的旋翼飞行器自动降落系统。
本发明实施例的旋翼飞行器，无需采用成本较高的GPS模块、激光测距仪等器件，就能实现自动降落的效果，大大降低了成本，并且采用的自动降落控制算法简单可靠，易于实现。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种旋翼飞行器的自动降落方法，其中，所述旋翼飞行器的自动降落系统包括用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机、与所述电机相连的电子调速器、激光发射器和摄像装置，其中，所述摄像装置设置在所述旋翼飞行器的机身的底部，所述激光发射器具有第一发射头和第二发射头，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束以所述机身的中轴线为对称轴以形成轴对称分布，其中，所述中轴线与地面的水平面垂直，所述激光光束与所述中轴线之间呈预设角度，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在所述地面上形成投影，所述方法包括以下步骤：通过所述摄像装置拍摄着陆目标图像和所述投影形成的距离图像；读取并分析所述着陆目标图像和所述距离图像以获取实时图像数据，并根据所述预设角度以及所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据获取所述旋翼飞行器的当前位置与所述着陆目标图像之间的空间距离；和根据所述空间距离对所述电子调速器进行控制以对所述电机的转速进行控制，以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
根据本发明实施例的旋翼飞行器的自动降落方法，通过摄像装置拍摄着陆目标图像和第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在地面上形成投影的距离图像，然后读取并分析着陆目标图像和距离图像以获取实时图像数据，并根据预设角度以及着陆目标图像和距离图像对应的实时图像数据获取旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像之间的空间距离，以及根据空间距离对电子调速器进行控制以使旋翼飞行器降落在着陆目标图像上，从而实现旋翼飞行器自动降落到预设位置，并且无需采用成本较高的GPS模块、激光测距仪等器件，大大降低了成本。此外，该自动降落方法无需采用复杂的控制算法，简单可靠，容易实现。
根据本发明的一个实施例，所述空间距离包括所述旋翼飞行器的高度、所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标，其中，所述旋翼飞行器的高度根据所述预设角度和所述距离图像对应的实时图像数据计算得到，所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标根据所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据计算得到。
根据本发明的一个实施例，在根据所述着陆目标图像对应的实时图像数据识别到所述着陆目标图像时，通过控制所述电子调速器以使所述旋翼飞行器保持当前高度不变，并根据所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方；当所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方时，根据所述旋翼飞行器的当前高度对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
在本发明的一些实施例中，所述预设角度为锐角。
根据本发明的一个实施例，所述着陆目标图像为具有同一个中心的至少一个外圆内方图案的组合。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的旋翼飞行器自动降落系统的原理示意图；
图2为本发明一个实施例的着陆目标图像的示意图；
图3为本发明一个实施例的旋翼飞行器的自动降落方法的流程图；
图4为本发明较佳实施例的旋翼飞行器自动降落系统的旋翼飞行器的高度变化示意图；以及
图5为本发明较佳实施例的旋翼飞行器自动降落系统的旋翼飞行器的水平位移变化示意图。
附图标记：
旋翼飞行器100、控制器10、激光发生器20、摄像头30、电子调速器40、电机50。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的旋翼飞行器自动降落系统、具有该自动降落系统的旋翼飞行器和旋翼飞行器的自动降落方法。
如图1所示，本发明一个实施例提出的旋翼飞行器自动降落系统包括控制器10、激光发生器20、摄像装置例如摄像头30、电子调速器40和用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机50。
电子调速器40与电机50相连以调节电机50的转速，激光发生器20和摄像装置例如摄像头30均可位于所述旋翼飞行器的机身的底部设置。激光发生器20具有二个发射头即第一发射头和第二发射头，二个发射头即第一发射头和第二发射头分别发出的一激光光束以所述机身的中轴线为对称轴以形成轴对称分布，其中，所述中轴线与地面的水平面垂直，所述激光光束与所述中轴线之间呈预设角度，并且该预设角度可以为锐角，也就是说，激光光束与中轴线之间形成的夹角α为锐角。第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在所述地面上形成投影。
在本发明的其他实施例中，激光发生器20也可有其他设置方式，例如所述激光发射器中的第一发射头和第二发射头分别对应设置在所述旋翼飞行器中对称的两个机臂的末端。
摄像装置例如摄像头30用于拍摄着陆目标图像和所述投影形成的距离图像，控制器10用于读取并分析所述着陆目标图像和所述距离图像以获取实时图像数据，并根据所述预设角度以及所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据获取所述旋翼飞行器的当前位置与所述着陆目标图像之间的空间距离，以及根据所述空间距离对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
具体而言，摄像头30用于拍摄着陆目标图像以及二个激光光束在地面上的投影所形成的距离图像，即二个激光光束照射到地面上会形成两个点，摄像头30拍摄到这两个光点后就得到距离图像，此后，控制器就可以计算得到这两个点之间的距离。其中，着陆目标图像用于判断水平面上x和y的相对坐标值，激光光束在地面上形成的距离图像用于判断旋翼飞行器的高度H值。控制器10用于读取并分析获取到的距离图像以及着陆目标图像的实时图像数据，根据激光光束与中轴线之间的夹角α、实时的距离图像和着陆目标图像对应的实时图像数据以及飞行时间，计算旋翼飞行器的当前飞行速度以及旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像的空间距离，并根据计算结果向所述电子调速器输出相应的控制信号，以使电子调速器对电机的转速进行控制，以控制旋翼飞行器的飞行速度和位移，从而控制旋翼飞行器降落在着陆目标图像上。所述夹角α预先存储在控制器内，用于控制器的计算和判断。
在本发明的一个实施例中，激光发射器可以为红外激光发生器，电机可以为直流无刷电机，并且旋翼飞行器可以是四旋翼飞行器，所以旋桨的数量为四个，电机的数量也为四个，并且一个电机对应驱动一个旋桨。
具体地，空间距离包括旋翼飞行器的高度、旋翼飞行器相对着陆目标图像的平面坐标，其中，控制器10根据预设角度和距离图像对应的实时图像数据计算旋翼飞行器的高度H，并根据着陆目标图像和距离图像对应的实时图像数据计算旋翼飞行器相对着陆目标图像的平面坐标(x，y)。并且，控制器10根据着陆目标图像对应的实时图像数据识别到着陆目标图像时，通过控制电子调速器以使旋翼飞行器保持当前高度不变，并根据旋翼飞行器相对着陆目标图像的平面坐标对电子调速器进行控制以使旋翼飞行器移动到着陆目标图像的正上方。当旋翼飞行器移动到着陆目标图像的正上方时，控制器10根据旋翼飞行器的当前高度对电子调速器进行控制以使旋翼飞行器降落在着陆目标图像上。
即言，当识别到地面的标志即着陆目标图像时，控制旋翼飞行器保持当前高度，移动到着陆目标图像的正上方，当旋翼飞行器到达着陆目标图像中心的正上方时，控制旋翼飞行器按照预定的速度进行降落，在下降的同时还需控制旋翼飞行器根据水平的偏差实时调整自身的位置，从而可以使旋翼飞行器始终保持到降落目标即着陆目标图像的正上方，直到降落到着陆目标图像的位置。
本发明实施例的旋翼飞行器自动降落系统采用的控制算法可以为常规的PID(比例积分微分)控制算法，其中，对旋翼飞行器的自动降落控制分为水平位置控制和垂直高度控制。通过水平位置控制可以使旋翼飞行器始终保持在降落目标即着陆目标图像的正上方，而垂直高度控制是对旋翼飞行器离地面降落目标的高度和垂直的降落速度进行控制，以使旋翼飞行器准确稳定地降落到着陆目标图像的位置。
具体地，摄像装置例如摄像头可设置在机身的底部的中心位置，也就是说，旋翼飞行器可时刻位于着陆目标图像的中心(x0,y0)。假设识别出着陆目标图像的位置(x1,y1)，若着陆目标图像的中心位置与识别到的目标位置不重合，则说明旋翼飞行器未在地面着陆目标图像的正上方，需要调整旋翼飞行器的位置，其中，(err_x,err_y)为旋翼飞行器的中心和地面降落目标在图像中的误差，根据此误差利用PID算法计算出控制电机的PWM(PulseWidth Modulation，脉宽调制)信号，控制器10通过发送此PWM信号到电子调速器以驱动电机转速改变，从而使得旋翼飞行器朝着某个方向移动。垂直高度控制分为高度控制和速度控制，高度控制主要判断旋翼飞行器当前的飞行高度，当旋翼飞行器降落到地面目标后，关闭旋翼飞行器的电机；速度控制是控制旋翼飞行器按照预定的速度下降，同样采用PID控制算法。
着陆目标图像可以是预先设置好的特定图案，例如一个外圆内方的图像，所述内方图像内有一个更小的外圆内方图像，用于在近距离着陆时，较小的外圆内方图像仍在摄像头摄像范围内，以作识别，如图2所示。
也就是说，根据本发明的一个实施例，着陆目标图像为具有同一个中心的至少一个外圆内方图案的组合。具体地，如图2所示，着陆目标图像为具有同一个中心的两个外圆内方图案的组合，即大的外圆内方图像m和小的外圆内方图像n，此图像为一个圆内部嵌套一个矩形即大的外圆内方图像m，同时在矩形内部又是一个比较小的同样图像n的图案。这样设计的目的是为了在远距离和近距离都可以看到图案，在远距离时摄像头识别外部较大的圆和矩形，在近距离时识别小的圆和矩形。
首先由摄像头拍摄实时图像，然后利用霍夫变换算法识别图像中的圆，在识别到圆的内部检测矩形，若检测到矩形，并且圆的面积与矩形的面积比例符合预定图案的比例，且圆心位置与矩形中心的位置重合，则认为此圆和矩形就是需要降落的目标点。
根据本发明实施例的旋翼飞行器自动降落系统，通过摄像装置例如摄像头拍摄着陆目标图像和第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在地面上形成投影的距离图像，然后控制器读取并分析着陆目标图像和距离图像以获取实时图像数据，并根据预设角度以及着陆目标图像和距离图像对应的实时图像数据获取旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像之间的空间距离，以及根据空间距离对电子调速器进行控制以使旋翼飞行器降落在着陆目标图像上，从而实现旋翼飞行器自动降落到预设位置，无需采用成本较高的GPS模块、激光测距仪等器件，大大降低了成本，并且自动降落的控制算法简单可靠，易于实现。
此外，本发明的实施例还提出了一种旋翼飞行器，其包括上述的旋翼飞行器自动降落系统。
本发明实施例的旋翼飞行器，无需采用成本较高的GPS模块、激光测距仪等器件，就能实现自动降落的效果，大大降低了成本，并且采用的自动降落控制算法简单可靠，易于实现。
最后，本发明的实施例还提出了一种旋翼飞行器的自动降落方法，其中，所述旋翼飞行器的自动降落系统包括用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机、与所述电机相连的电子调速器、激光发射器和摄像装置，其中，所述摄像装置设置在所述旋翼飞行器的机身的底部，所述激光发射器具有第一发射头和第二发射头，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束以所述机身的中轴线为对称轴以形成轴对称分布，其中，所述中轴线与地面的水平面垂直，所述激光光束与所述中轴线之间呈预设角度，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在所述地面上形成投影。如图3所示，该旋翼飞行器的自动降落方法包括以下步骤：
S10，通过摄像装置例如摄像头拍摄着陆目标图像、第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在地面上的投影所形成的距离图像。
其中，着陆目标图像为具有同一个中心的至少一个外圆内方图案的组合。具体地，如图2所示，着陆目标图像为具有同一个中心的两个外圆内方图案的组合，即大的外圆内方图像m和小的外圆内方图像n，此图像为一个圆内部嵌套一个矩形即大的外圆内方图像m，同时在矩形内部又是一个比较小的同样图像n的图案。
S20，读取并分析着陆目标图像和距离图像以获取实时图像数据，并根据预设角度以及着陆目标图像和距离图像对应的实时图像数据获取旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像之间的空间距离。
其中，预设角度可以为锐角α，如图4所示。
S30，根据空间距离对电子调速器进行控制以对电机的转速进行控制，以使旋翼飞行器降落在着陆目标图像上。
根据本发明的一个实施例，空间距离包括所述旋翼飞行器的高度、所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标，其中，所述旋翼飞行器的高度根据所述预设角度和所述距离图像对应的实时图像数据计算得到，所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标根据所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据计算得到。
并且，在根据所述着陆目标图像对应的实时图像数据识别到所述着陆目标图像时，通过控制所述电子调速器以使所述旋翼飞行器保持当前高度不变，并根据所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方；当所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方时，根据所述旋翼飞行器的当前高度对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
根据本发明实施例的旋翼飞行器的自动降落方法，通过摄像装置拍摄着陆目标图像和第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在地面上形成投影的距离图像，然后读取并分析着陆目标图像和距离图像以获取实时图像数据，并根据预设角度以及着陆目标图像和距离图像对应的实时图像数据获取旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像之间的空间距离，以及根据空间距离对电子调速器进行控制以使旋翼飞行器降落在着陆目标图像上，从而实现旋翼飞行器自动降落到预设位置，并且无需采用成本较高的GPS模块、激光测距仪等器件，大大降低了成本。此外，该自动降落方法无需采用复杂的控制算法，简单可靠，容易实现。
本发明实施例的旋翼飞行器的自动降落方法，其应用于本实施例所述的旋翼飞行器自动降落系统中，其包括以下步骤：
步骤1、摄像头实时获取二个激光光束在地面上的投影所形成的距离图像；
步骤2、控制器根据激光光束与中轴线之间的夹角α、实时的距离图像以及飞行时间，计算旋翼飞行器的当前飞行速度(包括升降速度和水平位移速度)，以及当摄像头获取到地面上预设的着陆目标图像后，控制器根据激光光束与中轴线之间的夹角α、实时的距离图像和着陆目标图像的实时图像数据以及飞行时间计算旋翼飞行器的当前位置与着陆目标图像的空间距离以及当前飞行速度，并根据计算结果向所述电子调速器输出相应的控制信号；
步骤3、电子调速器根据所述控制信号对电机的转速进行控制，从而控制旋翼飞行器降落在着陆目标图像上。
结合图4和图5所示，本实施例的飞行速度和空间距离的计算原理如下：
当旋翼飞行器100在不同高度时，激光光束与中轴线的夹角α是不变的，而二个激光光束在地面上的投影所产生的距离是随高度的变化而变化的，这个变化的距离能够被摄像头实时的获得。例如，旋翼飞行器100在水平方向的位置为A(x1，y1)时，对应的飞行高度为H1＝L1/2tanα，飞行时间为T1，当旋翼飞行器100飞行到位置B(x2，y2)时，飞行时间为T2，飞行高度H2＝L2/2tanα，位置A和位置B的时间差为ΔT＝T2-T1，高度差ΔH＝H2-H1，通过摄像头可获得前后两个飞行时间的水平位移差(Δx，Δy)，摄像头的水平位置的数据获得为现有技术，在此不再赘述。再由V＝{ΔH/ΔT，Δx/ΔT，Δy/ΔT}即可得到当前的飞行速度V。
当位置C为着陆目标图像的位置时，由摄像头获取到激光发生器照射到地面两点的距离图像和着陆目标图像，则可以知道旋翼飞行器的当前位置与位置C之间的空间距离，包括高度Hn和水平位距离(xn,yn)，其中Hn为H1，H2，H3等等，(xn,yn)为(x1，y1),(x2,y2),(x3,y3)等等为不同时间点的位置数据，并且知道当前速度V＝{ΔH/ΔT，Δx/ΔT，Δy/ΔT}。在获取到当前旋翼飞行器的飞行位置信息和飞行速度信息后，要到达目标着陆位置，控制器通过计算得出误差值，利用PID算法来给定电子调速器不同的PWM值，控制电机的转速实现预定位移和预定速度到达目标位置，其中PID算法为现有成熟算法，这里不再赘述。
本实施例不需要复杂的算法和昂贵的器件，从而降低了旋翼飞行器的制作成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，包括：
用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机；
电子调速器，所述电子调速器与所述电机相连以调节所述电机的转速；
激光发射器，所述激光发射器具有第一发射头和第二发射头，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束以所述旋翼飞行器的机身的中轴线为对称轴以形成轴对称分布，其中，所述中轴线与地面的水平面垂直，所述激光光束与所述中轴线之间呈预设角度，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在所述地面上形成投影；
摄像装置，所述摄像装置设置在所述旋翼飞行器的机身的底部，所述摄像装置用于拍摄着陆目标图像和所述投影形成的距离图像；和
控制器，所述控制器用于读取并分析所述着陆目标图像和所述距离图像以获取实时图像数据，并根据所述预设角度以及所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据获取所述旋翼飞行器的当前位置与所述着陆目标图像之间的空间距离，以及根据所述空间距离对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
2.根据权利要求1所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述空间距离包括所述旋翼飞行器的高度、所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标，其中，所述控制器根据所述预设角度和所述距离图像对应的实时图像数据计算所述旋翼飞行器的高度，并根据所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据计算所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标。
3.根据权利要求2所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述控制器根据所述着陆目标图像对应的实时图像数据识别到所述着陆目标图像时，通过控制所述电子调速器以使所述旋翼飞行器保持当前高度不变，并根据所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方。
4.根据权利要求3所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，当所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方时，所述控制器根据所述旋翼飞行器的当前高度对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述预设角度为锐角。
6.根据权利要求5所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述激光发射器为红外激光发射器。
7.根据权利要求5所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述电机为直流无刷电机。
8.根据权利要求5所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述摄像装置设置在所述机身的底部的中心位置。
9.根据权利要求5所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述着陆目标图像为具有同一个中心的至少一个外圆内方图案的组合。
10.根据权利要求1所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述激光发射器设置在所述机身的底部。
11.根据权利要求1所述的旋翼飞行器自动降落系统，其特征在于，所述激光发射器中的第一发射头和第二发射头分别对应设置在所述旋翼飞行器中对称的两个机臂的末端。
12.一种旋翼飞行器，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的旋翼飞行器自动降落系统。
13.一种旋翼飞行器的自动降落方法，其特征在于，所述旋翼飞行器的自动降落系统包括用于驱动旋翼飞行器的旋桨进行转动的电机、与所述电机相连的电子调速器、激光发射器和摄像装置，其中，所述摄像装置设置在所述旋翼飞行器的机身的底部，所述激光发射器具有第一发射头和第二发射头，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束以所述机身的中轴线为对称轴以形成轴对称分布，其中，所述中轴线与地面的水平面垂直，所述激光光束与所述中轴线之间呈预设角度，所述第一发射头和第二发射头分别发出的激光光束在所述地面上形成投影，所述方法包括以下步骤：
通过所述摄像装置拍摄着陆目标图像和所述投影形成的距离图像；
读取并分析所述着陆目标图像和所述距离图像以获取实时图像数据，并根据所述预设角度以及所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据获取所述旋翼飞行器的当前位置与所述着陆目标图像之间的空间距离；和
根据所述空间距离对所述电子调速器进行控制以对所述电机的转速进行控制，以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
14.根据权利要求13所述的旋翼飞行器的自动降落方法，其特征在于，所述空间距离包括所述旋翼飞行器的高度、所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标，其中，
所述旋翼飞行器的高度根据所述预设角度和所述距离图像对应的实时图像数据计算得到，所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标根据所述着陆目标图像和所述距离图像对应的实时图像数据计算得到。
15.根据权利要求14所述的旋翼飞行器的自动降落方法，其特征在于，在根据所述着陆目标图像对应的实时图像数据识别到所述着陆目标图像时，
通过控制所述电子调速器以使所述旋翼飞行器保持当前高度不变，并根据所述旋翼飞行器相对所述着陆目标图像的平面坐标对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方；
当所述旋翼飞行器移动到所述着陆目标图像的正上方时，根据所述旋翼飞行器的当前高度对所述电子调速器进行控制以使所述旋翼飞行器降落在所述着陆目标图像上。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的旋翼飞行器的自动降落方法，其特征在于，所述预设角度为锐角。
17.根据权利要求16所述的旋翼飞行器的自动降落方法，其特征在于，所述着陆目标图像为具有同一个中心的至少一个外圆内方图案的组合。
CN201580024614.6A 2014-10-27 2015-10-12 旋翼飞行器及其自动降落系统及方法 Active CN106458333B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410588409X 2014-10-27
CN201410588409.XA CN104309803B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 旋翼飞行器自动降落系统及方法
PCT/CN2015/091752 WO2016066008A1 (zh) 2014-10-27 2015-10-12 旋翼飞行器及其自动降落系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106458333A CN106458333A (zh) 2017-02-22
CN106458333B true CN106458333B (zh) 2019-01-08

Family

ID=52365167

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410588409.XA Active CN104309803B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 旋翼飞行器自动降落系统及方法
CN201580024614.6A Active CN106458333B (zh) 2014-10-27 2015-10-12 旋翼飞行器及其自动降落系统及方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410588409.XA Active CN104309803B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 旋翼飞行器自动降落系统及方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10392128B2 (zh)
EP (1) EP3168155B1 (zh)
JP (1) JP6405048B2 (zh)
KR (1) KR101873783B1 (zh)
CN (2) CN104309803B (zh)
AU (1) AU2015341236B2 (zh)
ES (1) ES2725709T3 (zh)
HU (1) HUE045278T2 (zh)
PL (1) PL3168155T3 (zh)
TR (1) TR201909213T4 (zh)
WO (1) WO2016066008A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112034890A (zh) * 2020-09-15 2020-12-04 西安爱生无人机技术有限公司 基于多智能体强化学习的无人机人机协同控制系统

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104309803B (zh) * 2014-10-27 2017-07-21 广州极飞科技有限公司 旋翼飞行器自动降落系统及方法
JP6371988B2 (ja) * 2015-03-12 2018-08-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 飛行体
CN104932533A (zh) * 2015-05-19 2015-09-23 吴晗 无人机、无人机控制方法及无人机远程操控系统、方法
CN104932522B (zh) * 2015-05-27 2018-04-17 深圳市大疆创新科技有限公司 一种飞行器的自主降落方法和系统
CN104913775B (zh) * 2015-06-19 2018-10-26 广州快飞计算机科技有限公司 无人机对地高度的测量方法、无人机定位方法及装置
CN105059533A (zh) * 2015-08-14 2015-11-18 深圳市多翼创新科技有限公司 一种飞行器及其降落方法
CN106892125A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 深圳市鼎创旭飞科技有限公司 警用激光灼烧装置
CN105487550A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 西安斯凯智能科技有限公司 一种飞行装置的自主降落的系统及降落方法
CN105599912A (zh) * 2016-01-27 2016-05-25 谭圆圆 无人飞行器的自动降落方法及自动降落装置
CN105676873A (zh) * 2016-03-08 2016-06-15 览意科技（上海）有限公司 无人机的自动降落方法及其控制系统
CN105711847B (zh) * 2016-03-12 2018-04-10 华东交通大学 一种采用激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位系统
CN106843259A (zh) * 2016-03-22 2017-06-13 北京京东尚科信息技术有限公司 无人机、无人机接收车、无人机着陆控制系统和控制方法
CN105843251B (zh) * 2016-03-28 2020-04-07 沈阳上博智拓科技有限公司 控制飞行器的方法、装置及系统
CN105905310B (zh) * 2016-04-19 2018-06-26 清远市巨劲科技有限公司 一种无人机安全降落系统及具有该降落系统的无人机
CN105786018B (zh) * 2016-04-19 2018-10-02 清远市巨劲科技有限公司 一种无人机用自动返航激光定位系统、无人机
WO2018027338A1 (en) 2016-08-06 2018-02-15 SZ DJI Technology Co., Ltd. Automatic terrain evaluation of landing surfaces, and associated systems and methods
WO2018053861A1 (en) * 2016-09-26 2018-03-29 SZ DJI Technology Co., Ltd. Methods and system for vision-based landing
CN107438567A (zh) * 2016-09-26 2017-12-05 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机及其控制方法
CN106546233A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 西北工业大学 一种面向合作目标的单目视觉定位方法
WO2018137131A1 (en) * 2017-01-24 2018-08-02 SZ DJI Technology Co., Ltd. Flight indication apparatuses, systems and associated methods
CN107914889A (zh) * 2017-11-15 2018-04-17 广东容祺智能科技有限公司 一种无人机于海上船只的降落系统
KR101984029B1 (ko) * 2017-12-07 2019-09-04 한울 주식회사 물류 창고 관리 장치
CN107943102A (zh) * 2017-12-28 2018-04-20 南京工程学院 一种基于视觉伺服的飞行器及其自主追踪系统
US10875644B2 (en) * 2017-12-28 2020-12-29 Aurora Flight Sciences Corporation Ground manipulation system and method for fixing an aircraft
JP6838197B2 (ja) * 2018-03-19 2021-03-03 本田技研工業株式会社 飛行体及び飛行体の制御方法
CN109131860B (zh) * 2018-09-18 2024-01-23 华北水利水电大学 基于视觉的植保无人机
US11521500B1 (en) * 2018-10-17 2022-12-06 Amazon Technologies, Inc. Unmanned aerial systems with range finding
CN109541625B (zh) * 2018-11-27 2020-10-09 中国农业大学 植保无人机飞行参数测量方法及系统
CN109407687A (zh) * 2018-12-03 2019-03-01 北京航空航天大学合肥创新研究院 无人机高精度自主降落控制系统
JP2021021253A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 コベルコ建機株式会社 作業機械および作業機械支援サーバ
CN111399526A (zh) * 2020-03-09 2020-07-10 江苏理工学院 一种车载无人机激光图像定位装置和方法
KR102348567B1 (ko) * 2021-06-24 2022-01-07 정판수 레이저빔 방사기능이 구비된 드론
DE102021132160B4 (de) 2021-12-07 2024-01-04 Wingcopter GmbH Verfahren zur Landung eines senkrechts startenden und landenden Fluggeräts, Fluggerät und Landesystem
CN117570911B (zh) * 2024-01-15 2024-03-26 张家口市际源路桥工程有限公司 一种桥梁用现浇箱梁钢筋施工间距偏差检测系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101762273A (zh) * 2010-02-01 2010-06-30 北京理工大学 一种深空探测器软着陆自主光学导航方法
CN101976078A (zh) * 2010-09-29 2011-02-16 清华大学 基于激光指引的无人直升机自动着陆方法
US20120173053A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Kabushiki Kaisha Topcon Flight Control System For Flying Object
US20120277934A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Kabushiki Kaisha Topcon Taking-Off And Landing Target Instrument And Automatic Taking-Off And Landing System
CN103991553A (zh) * 2013-02-19 2014-08-20 成都海存艾匹科技有限公司 飞机精准着陆辅助装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6472005A (en) * 1987-09-11 1989-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Visual sensor
IL88263A (en) * 1988-11-02 1993-03-15 Electro Optics Ind Ltd Navigation system
JPH0483106A (ja) * 1990-07-25 1992-03-17 Nisshin Steel Co Ltd 溶炉内壁の測定方法
JP3506523B2 (ja) * 1995-03-20 2004-03-15 小川精機株式会社 模型用エンジン回転制御装置
JP2000085694A (ja) * 1998-09-08 2000-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 着陸支援センサ装置及び、これを用いた垂直離着陸機の着陸支援システム
JP2003294776A (ja) * 2002-04-01 2003-10-15 Starlabo Corp 移動速度計測方法及び移動速度計測装置
US7010401B1 (en) * 2003-06-26 2006-03-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy System for guiding a vehicle to a position
JP4253239B2 (ja) * 2003-10-07 2009-04-08 富士重工業株式会社 画像認識を用いた航法装置
JP2006189390A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Jfe Steel Kk 光学式変位測定方法および装置
AU2008218928B2 (en) 2007-02-23 2012-02-16 Optical Air Data Systems, Llc Optical system for detecting and displaying aircraft position and environment during landing and takeoff
JP5595074B2 (ja) * 2010-03-04 2014-09-24 中国電力株式会社 空中撮影システム
JP5690539B2 (ja) * 2010-09-28 2015-03-25 株式会社トプコン 自動離着陸システム
BR112013007255B1 (pt) * 2010-11-12 2021-01-19 Sky Sapience sistema
US8976340B2 (en) * 2011-04-15 2015-03-10 Advanced Scientific Concepts, Inc. Ladar sensor for landing, docking and approach
KR101136743B1 (ko) 2011-04-27 2012-04-19 목포대학교산학협력단 거리 및 각도측정 기능을 갖는 위치측정장치
EP2833095B1 (en) * 2012-03-28 2023-06-28 Fujitsu Limited Imaging device
JP2014031118A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Tsubakimoto Chain Co 飛行体及び飛行体システム
US8918234B2 (en) * 2012-09-17 2014-12-23 Bell Helicopter Textron Inc. Landing point indication system
CN103921933A (zh) * 2013-01-10 2014-07-16 深圳市大疆创新科技有限公司 飞行器变形结构及微型飞行器
US9429425B2 (en) * 2013-03-05 2016-08-30 Here Global B.V. Aerial image collection
JP6112711B2 (ja) * 2013-03-06 2017-04-12 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 電動推進系制御装置
CN103587708B (zh) * 2013-11-14 2016-05-25 上海大学 超小型无人旋翼飞行器野外定点零盲区自主软着陆方法
CN104301861B (zh) 2014-10-17 2017-08-22 北京智谷睿拓技术服务有限公司 提醒方法及装置
CN104309803B (zh) * 2014-10-27 2017-07-21 广州极飞科技有限公司 旋翼飞行器自动降落系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101762273A (zh) * 2010-02-01 2010-06-30 北京理工大学 一种深空探测器软着陆自主光学导航方法
CN101976078A (zh) * 2010-09-29 2011-02-16 清华大学 基于激光指引的无人直升机自动着陆方法
US20120173053A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Kabushiki Kaisha Topcon Flight Control System For Flying Object
US20120277934A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Kabushiki Kaisha Topcon Taking-Off And Landing Target Instrument And Automatic Taking-Off And Landing System
CN103991553A (zh) * 2013-02-19 2014-08-20 成都海存艾匹科技有限公司 飞机精准着陆辅助装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112034890A (zh) * 2020-09-15 2020-12-04 西安爱生无人机技术有限公司 基于多智能体强化学习的无人机人机协同控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104309803A (zh) 2015-01-28
KR20170016396A (ko) 2017-02-13
AU2015341236A1 (en) 2017-03-09
JP6405048B2 (ja) 2018-10-17
AU2015341236B2 (en) 2018-03-29
US20170152059A1 (en) 2017-06-01
EP3168155A4 (en) 2018-04-18
HUE045278T2 (hu) 2019-12-30
CN106458333A (zh) 2017-02-22
KR101873783B1 (ko) 2018-07-03
US10392128B2 (en) 2019-08-27
WO2016066008A1 (zh) 2016-05-06
EP3168155B1 (en) 2019-04-03
JP2017528376A (ja) 2017-09-28
TR201909213T4 (tr) 2019-07-22
ES2725709T3 (es) 2019-09-26
EP3168155A1 (en) 2017-05-17
CN104309803B (zh) 2017-07-21
PL3168155T3 (pl) 2019-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106458333B (zh) 旋翼飞行器及其自动降落系统及方法
CN113597591B (zh) 用于无人飞行器导航的地理基准
Wenzel et al. Automatic take off, tracking and landing of a miniature UAV on a moving carrier vehicle
US20220003213A1 (en) Unmanned Aerial Vehicle Wind Turbine Inspection Systems And Methods
CN103853156B (zh) 一种基于机载传感器的小型四旋翼飞行器控制系统及方法
US10671066B2 (en) Scanning environments and tracking unmanned aerial vehicles
JP5690539B2 (ja) 自動離着陸システム
Wenzel et al. Low-cost visual tracking of a landing place and hovering flight control with a microcontroller
WO2018053861A1 (en) Methods and system for vision-based landing
KR101574601B1 (ko) 비전센서가 결합된 다중회전익 무인비행체 및 다중회전익 무인비행체의 자율비행 제어방법, 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체
CN105182992A (zh) 无人机的控制方法、装置
CN106970651A (zh) 一种基于视觉导航的四旋翼无人机的自主飞行系统及控制方法
US20180267561A1 (en) Autonomous control of unmanned aircraft
Wenzel et al. Visual tracking and following of a quadrocopter by another quadrocopter
CN111650962B (zh) 一种适用于带状测区的多旋翼无人机航线规划与航摄方法
CN106500699B (zh) 一种适用于无人机室内自主降落的位姿估计方法
CN105045276A (zh) 无人机飞行控制方法及装置
CN113156998A (zh) 一种无人机飞控系统及控制方法
KR20200050487A (ko) Ｒｆｉｄ 태그 경로를 패트롤하는 카메라와 지향성 스피커를 구비하는 드론의 제어 시스템 및 방법
Pestana et al. A general purpose configurable navigation controller for micro aerial multirotor vehicles
CN108255187A (zh) 一种微型扑翼飞行器视觉反馈控制方法
Gabdullin et al. Analysis of onboard sensor-based odometry for a quadrotor uav in outdoor environment
Liu et al. A carrot in probabilistic grid approach for quadrotor line following on vertical surfaces
Wüest et al. Accurate Vision-based Flight with Fixed-Wing Drones
Jia et al. Monocular-Vision-Based Positioning Method for UAV Formation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 510000 Block C, 115 Gaopu Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: XAG Co., Ltd.

Address before: 510000 Guangdong Guangzhou Gaotang Tianhe District Software Park 1 3A01

Patentee before: Guangzhou Xaircraft Technology Co.,Ltd.