CN109398743B - 一种无人机停机舱以及停泊方法 - Google Patents
一种无人机停机舱以及停泊方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109398743B CN109398743B CN201811078726.1A CN201811078726A CN109398743B CN 109398743 B CN109398743 B CN 109398743B CN 201811078726 A CN201811078726 A CN 201811078726A CN 109398743 B CN109398743 B CN 109398743B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- parking
- cabin
- shutdown
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F3/00—Ground installations specially adapted for captive aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/30—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明涉及一种无人机停机舱以及停泊方法,包括停机板、设置在停机板上、下两端的半球形上盖防护罩和半球形下盖防护罩,以及停机板上下两端的无人机锁扣机构,以及设置在停机板上的舵机装置,停泊时,无人机向停机舱发送停机请求;停机舱根据停机舱情况向无人机发送允许或者拒绝停机命令,如果允许停机,通过引导信号完成停机。本发明结构简单,通过无人机锁扣机构,以及舵机装置实现停机板上下两端均可停放无人机,充分利用停机舱的空间,并且通过将上盖防护罩和下盖防护罩设置成半球形,不仅使得停机舱更加稳固,而且还有利于加快雨水或者积雪等排放、不易附着污秽、进一步增强了停机舱的抗风能力;另外通过多种引导信号实现无人机的准确停泊。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域,尤其是一种无人机停机舱以及停泊方法。
背景技术
目前,无人机已在野外施工、勘探、交通运输、旅游、救援等领域中得到广泛应用,其主要作用是现场情况的观察、信息的采集、少量物资的传送等。其有着独特的优势,不受地形限制,可以迅速到达故障位置的现场,甚至是人迹罕至的地方,进行近距离的观察;通过摄影、摄像设备,向有关部门发送视频、图像资料,供有关部门技术人员对现场进行分析,但是无人机的停泊问题一直是个问题,无人机停机舱主要是用于无人机停泊的地方,现有的停机舱主要是适用于室内,未考虑室外环境下无人机的停泊问题,进一步限定了无人机的运行效率和运用。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种无人机停机舱以及停泊方法,该停机舱结构简单、空间利用率高,而且稳固、便于清理。
本发明的技术方案为:一种无人机停机舱,包括停机板、以及设置在停机板上端的可旋转的半球形上盖防护罩,以及固定在停机板下端的半球形下盖防护罩,所述的停机舱还包括设置在停机板上下两端的无人机锁扣机构,以及设置在停机板上的舵机装置,从而实现停机板上下端面均可停放无人机,所述的无人机锁扣机构包括设置在停机板的多个导轨,每个导轨上均设置有相应的滑轮机构,多个滑轮机构通过一牵引绳连接形成多边形结构,并通过牵引电机驱动牵引绳缩放,从而实现无人机的锁紧,所述的滑轮机构还与设置在导轨上的压缩弹簧连接。
进一步的,所述停机板的形状为圆形,并且所述的停机板的外侧对称开设有两个凹槽,所述的舵机装置嵌入停机板外侧的凹槽内。
进一步的,所述的舵机装置包括停机板翻转电机、舵机驱动轴、转动轴、固定支架,所述的停机板翻转电机嵌入停机板一侧的凹槽内,所述的停机板翻转电机通过舵机驱动轴与位于上盖防护罩、下盖防护罩外侧的固定支架连接,所述固定支架的另一端与转动轴连接,所述的转动轴与嵌入停机板另一侧的凹槽内的轴承c连接,所述的固定支架可固定在墙上或者支柱上,从而可通过停机板翻转电机带动停机板在半球形上盖防护罩和半球形下盖防护罩内转动。
进一步的,所述的滑轮机构包括滑板、多个导轮、牵引轮,所述的滑板通过设置在其下端的多个导轮滑动设置在导轨内,所述的滑板上设置有牵引轮,所述的压缩弹簧的一端与导轨连接,另一端与滑板连接,所述的牵引绳绕过多个牵引轮形成多边形,通过牵引电机驱动牵引绳的缩放,从而实现牵引绳扣紧无人机底座。
进一步的,所述的半球形上盖防护罩的两端分别通过轴承a和固定件a设置在舵机驱动轴和转动轴上,所述的半球形下盖防护罩的两端分别通过固定件b和轴承b设置在舵机驱动轴和转动轴上。
进一步的,所述的半球形上盖防护罩的直径大于半球形下盖防护罩的直径,所述的半球形下盖防护罩的直径大于停机板的直径,并且所述半球形上盖防护罩和半球形下盖防护罩的外表面均设置为光滑面,从而保证半球形上盖防护罩可360度旋转,以及保证停机板在半球形下盖防护罩内转动,通过将半球形上盖防护罩和半球形下盖防护罩的外表面均设置为光滑,有利于加快雨水或者积雪等排放、不易附着污秽,进一步增强了停机舱的抗风能力。
进一步的,所述的停机板、半球形上盖防护罩、半球形下盖防护罩均采用不易形的材料制成。
进一步的,所述的停机板上还设置有多个用于检测停机板倾斜角度的姿态传感器。
进一步的,所述的停机板翻转电机通过H桥全桥驱动,并通过设置在停机板上的姿态传感器采集停机板的翻转角度,并用微控制器闭环控制停机板的翻转角度。
进一步的,所述的停机板翻转电机可以为舵机,也可以为大扭矩电机,其旋转控制直接由微控制器控制舵机旋转角度实现停机板不同角度的转动,省去角度闭环控制过程。
进一步的,所述的停机舱还包括设置在无人机上的多个无人机机载锚,通过将无人机机载锚扣在牵引绳上,从而实现将无人机固定在停机板上,进而实现可翻转停有无人机的停机板,从而充分利用停机板的空间。
进一步的,所述的导轨的数量至少为3个,所述牵引轮的数量与导轨的数量相同,从而使得牵引绳绕设在多个牵引轮上形成相应的多边形,如三角形,四边形,五边形、六边形或其他多边形。
进一步的,所述的固定支架包括弧形的连接架,以及与弧形连接架中点位置的连接杆,所述的连接杆可固定在墙上或者柱子上。
进一步的,本发明还提供一种无人机的停泊方法,包括以下步骤:
S1)、无人机向停机舱发送停机请求;
S2)、停机舱接收到无人机的停机请求,停机舱检测停机舱内无人机的数量,当满足无人机请求降落条件时,停机板旋转至合适位置,使向上的停机板为空,并打开半球形上盖防护罩,同时向无人发送允许停机命令,进入到步骤S3),如果无空停机位,则向无人机发送拒绝停机命令,结束停机;
S3)、无人机接收到允许停机命令后,通过停机舱引导系统发出的引导信号顺利停靠到停机板,停机板的无人机锁扣机构将无人机移动到中间位置并实现自动锁扣,半球形上盖防护罩自动合上,完成停机。
进一步的,步骤S3)中,所述的牵引系统采用三段式引导方式,分别为卫星信号引导、 UWB信号引导、多点超声波定位信号引导,其中,卫星信号包括GPS信号和北斗信号。
进一步的,所述的卫星信号引导主要为:无人机的机载处理器根据给定的停机舱目标卫星坐标,以及自身卫星信号模块接收到的经纬度位置信号,飞往停机舱位置。
进一步的,所述的UWB信号引导具体为:
根据无人机的机载UWB模块A和停机舱的UWB模块B实时获取停机舱和无人机的距离信号Ln,根据当前所测距离Ln与历史所测距离数据L1,L2,L3…,计算停机舱目标点Ptaget;
并利用所记录的所有距离信号Ln:Ln-k,查找最大距离Lmax和最小距离Lmin,其中,Ln为获取的无人机与停机舱的最新距离,Ln-k为第n点时间向前推移k个时间点后的距离数据,设定最大距离Lmax的第max个点的经纬度坐标为(x1,y1)和最小距离Lmin的第min个点的经纬度坐标为(x2,y2),确定一条直线:并确定有向线从Pmax指向Pmin,根据Lmax和Lmin计算得到无人机虚拟目标点,所述的无人机虚拟目标点设定为Pmax和Pmin的中点P0向虚拟目标角度θ偏移方向延伸d米的位置处;
并根据Lmax和Lmin计算虚拟目标角度θ,具体为:其中,LΔ为Pmax到Pmin的距离,根据当前无人机位置与无人机虚拟目标点的位置调整航向,使得虚拟目标角度θ趋于0,此调节过程中无人机越来越接近实际目标点。
进一步的,所述的多点超声波定位信号引导具体为:
设定停机舱上的设置在不同位置且不在同一直线上的至少3个停机舱超声波发射模块的坐标分别为:
然后将所有的停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块通过GPS和北斗卫星信号进行对时,使得所述的停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块的时钟同步;
三个停机舱超声波发射模块轮流向无人机的机载超声波接收模块发射超声波信号,无人机的机载超声波接收模块接收到信号后根据无人机的机载超声波接收模块3个停机舱超声波发射模块的编号,并根据发送与接收时间差计算距离:
其中,l1,l2,l3分别为3个停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块之间的距离,Vspeed是超声波信号的速度,Δt1,Δt2,Δt3分别为3个停机舱超声波发射模块发射超声波信号的时间与无人机的机载超声波接收模块接收到超声波信号的时间的时间差;
根据下式计算得到无人机的当前位置p(x,y,z),具体为:
其中无人机的高度z可根据高信号获得,当无人机进入超声波信号触及范围内时,通过上式可获得无人机相对停机舱的位置坐标,将停机舱的停机板的中心位置设为目标点,结合无人机的位置坐标p(x,y,z)进行反馈控制,实现无人机的引导。
本发明的有益效果为:结构简单,通过无人机锁扣机构,以及舵机装置实现停机板上下两端均可停放无人机,充分利用停机舱的空间,并且通过将上盖防护罩和下盖防护罩设置成半球形,不仅使得停机舱更加稳固,而且还有利于加快雨水或者积雪等排放、不易附着污秽、进一步增强了停机舱的抗风能力;另外通过多种引导信号实现无人机的准确停泊。
附图说明
图1为本发明停机舱的结构示意图;
图2为本发明停机舱隐藏半球形上盖防护罩后的示意图;
图3为本发明停机舱的无人锁扣机构的结构示意图;
图4为本发明停机舱的滑轮机构的结构示意图;
图5为本发明图2中A处的放大结构图;
图6为本发明图2中B处的放大结构图;
图7为本发明停泊方法的流程示意图;
图8为本法停泊方法的UWB信号引导的定向示意图。
图中,1-停机板,2-半球形上盖防护罩,3-半球形下盖防护罩,4-无人机锁扣机构,5-舵机装置,40-导轨,41-牵引绳,42-压缩弹簧,43-滑轮机构,44-滑板,45-导轮,46-牵引轮, 50-停机板翻转电机,51-舵机驱动轴,52-连接架,53-连接杆,54-转动轴,55-轴承a,56-轴承b,57-轴承c,58-固定件a,59-固定件b。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1至图6所示,一种无人机停机舱,包括停机板1、以及设置在停机板1上端的可旋转的半球形上盖防护罩2,以及固定在停机板1下端的半球形下盖防护罩3,所述的停机板1、半球形上盖防护罩2、半球形下盖防护罩3均采用不易形变的刚性材料或者柔性材料制成,并且所述的半球形上盖防护罩2的直径大于半球形下盖防护罩3的直径,所述的半球形下盖防护罩3的直径大于停机板1的直径,从而保证半球形上盖防护罩2可360度旋转,并且所述半球形上盖防护罩2和半球形下盖防护罩3的外表面均设置为光滑面,从而保证停机板1 在半球形下盖防护罩3内转动,通过将半球形上盖防护罩2和半球形下盖防护罩3的外表面均设置为光滑,有利于加快雨水或者积雪等排放、不易附着污秽、可增强抗风能力。
所述的停机舱还包括设置在停机板1上下两端的无人机锁扣机构4,以及设置在停机板1 上的舵机装置5,从而实现停机板1上下端面均可停放无人机,所述的无人机锁扣机构4包括设置在停机板1的4个导轨40,每个导轨40上均设置有相应的滑轮机构43,4个滑轮机构43通过一牵引绳41连接形成四边形结构,并通过牵引电机驱动牵引绳41缩放,从而实现无人机的锁紧,所述的滑轮机构43还与设置在导轨40上的压缩弹簧42连接,所述的滑轮机构43包括滑板44、多个导轮45、牵引轮46,所述的滑板44通过设置在其下端的多个导轮45滑动设置在导轨40内,所述的滑板44上设置有牵引轮46,所述的压缩弹簧42的一端与导轨40连接,另一端与滑板44连接,所述的牵引绳41绕过多个牵引轮46形成四边形,通过牵引电机驱动牵引绳41的缩放,从而实现牵引绳41扣紧无人机底座。
所述停机板1的形状为圆形,并且所述的停机板1的外侧对称开设有两个凹槽,所述的停机板1上还设置有多个用于检测停机板1倾斜角度的姿态传感器,所述的舵机装置5嵌入停机板1外侧的凹槽内;所述的舵机装置5包括停机板翻转电机50、舵机驱动轴51、转动轴 54、固定支架,所述的停机板翻转电机50嵌入停机板1左侧的凹槽内,所述的停机板翻转电机50通过舵机驱动轴51与位于半球形上盖防护罩2、半球形下盖防护罩3外侧的固定支架连接,所述固定支架的另一端与转动轴54连接,所述的转动轴54与嵌入停机板1右侧的凹槽内的轴承c57连接,所述的固定支架包括弧形的连接架52,以及与弧形的连接架52中点位置的连接杆53,所述的连接杆53可固定在墙上或者柱子上,所述的半球形上盖防护罩2 的两端分别通过轴承a55和固定件a58设置在舵机驱动轴51和转动轴54上,所述的半球形下盖防护罩3的两端分别通过固定件b59和轴承b56设置在舵机驱动轴51和转动轴54上,从而可通过停机板翻转电机50带动停机板1在半球形上盖防护罩2和半球形下盖防护罩3内转动,所述的停机板翻转电机50通过H桥全桥驱动,并通过设置在停机板1上的姿态传感器采集停机板1的翻转角度,并用微控制器闭环控制停机板1的翻转角度,所述的停机板翻转电机50可以为舵机,也可以为大扭矩电机,其旋转控制直接由微控制器控制舵机旋转角度实现停机板1不同角度的转动,省去角度闭环控制过程。
所述的停机舱还包括设置在无人机上的多个无人机机载锚,通过将无人机机载锚扣在牵引绳41上,从而实现将无人机固定在停机板1上,进而实现可翻转停有无人机的停机板1,从而充分利用停机舱的空间。
另外,本发明还提供一种无人机的停泊方法,如图7所示,具体包括以下步骤:
S1)、无人机向停机舱发送停机请求;
S2)、停机舱接收到无人机的停机请求,停机舱检测停机舱内无人机的数量,当满足无人机请求降落条件时,停机板1旋转至合适位置,使向上的停机板1为空,并打开半球形上盖防护罩2,同时向无人发送允许停机命令,进入到步骤S3),如果无空停机位,则向无人机发送拒绝停机命令,结束停机;
S3)、无人机接收到允许停机命令后,通过停机舱引导系统发出的引导信号顺利停靠到停机板,停机板的无人机锁扣机构4将无人机移动到中间位置并实现自动锁扣,半球形上盖防护罩2自动合上,完成停机。
步骤S3)中,所述的牵引系统采用三段式引导方式,分别为卫星信号引导、UWB信号引导、多点超声波定位信号引导,其中,卫星信号包括GPS信号和北斗信号。
所述的卫星信号引导主要为:无人机的机载处理器根据给定的停机舱目标卫星坐标,以及自身卫星信号模块接收到的经纬度位置信号,飞往停机舱位置。
如图8所示,所述的UWB信号引导具体为:
根据无人机的机载UWB模块A和停机舱的UWB模块B实时获取停机舱和无人机的距离信号Ln,根据当前所测距离Ln与历史所测距离数据L1,L2,L3…,计算停机舱目标点Ptaget;
并利用所记录的所有距离信号Ln:Ln-k,查找最大距离Lmax和最小距离Lmin,其中,Ln为获取的无人机与停机舱的最新距离,Ln-k为第n点时间向前推移k个时间点后的距离数据,设定最大距离Lmax的第max个点的经纬度坐标为(x1,y1)和最小距离Lmin的第min个点的经纬度坐标为(x2,y2),确定一条直线:并确定有向线从Pmax指向Pmin,根据Lmax和Lmin计算得到无人机虚拟目标点,所述的无人机虚拟目标点设定为Pmax和Pmin的中点P0向虚拟目标角度θ偏移方向延伸d米的位置处;
并根据Lmax和Lmin计算虚拟目标角度θ,具体为:其中,LΔ为Pmax到Pmin的距离,根据当前无人机位置与无人机虚拟目标点的位置调整航向,使得虚拟目标角度θ趋于0,此调节过程中无人机越来越接近实际目标点。
所述的多点超声波定位信号引导具体为:
设定停机舱上的设置在不同位置且不在同一直线上的3个停机舱超声波发射模块的坐标分别为:
然后将所有的停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块与GPS和北斗进行对时,使得所述的停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块的时钟同步;
三个停机舱超声波发射模块轮流向无人机的机载超声波接收模块发射超声波信号,无人机的机载超声波接收模块接收到信号后根据无人机的机载超声波接收模块3个停机舱超声波发射模块的编号,并根据发送与接收时间差计算距离:
其中,l1,l2,l3分别为3个停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块之间的距离,Vspeed是超声波信号的速度,Δt1,Δt2,Δt3分别为3个停机舱超声波发射模块发射超声波信号的时间与无人机的机载超声波接收模块接收到超声波信号的时间的时间差;
根据下式计算得到无人机的当前位置p(x,y,z),具体为:
其中无人机的高度z可根据高信号获得,当无人机进入超声波信号触及范围内时,通过上式可获得无人机相对停机舱的位置坐标,将停机舱的停机板的中心位置设为目标点,结合无人机的位置坐标p(x,y,z)进行反馈控制,实现无人机的引导。
进一步的,所述停机舱超声波发射模块的数量至少为3个。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (14)
1.一种无人机停机舱,其特征在于:包括停机板、以及设置在停机板上端的可旋转的半球形上盖防护罩,以及固定在停机板下端的半球形下盖防护罩,所述的停机舱还包括设置在停机板上下两端的无人机锁扣机构,以及设置在停机板上的舵机装置,所述的无人机锁扣机构包括设置在停机板的多个导轨,每个导轨上均设置有相应的滑轮机构,多个滑轮机构通过一牵引绳连接形成多边形结构,并通过牵引电机驱动牵引绳缩放,所述的滑轮机构还与设置在导轨上的压缩弹簧连接;
所述停机板的形状为圆形,并且所述圆形的停机板的外侧对称开设有两个用于安装舵机装置的凹槽;所述的舵机装置包括停机板翻转电机、舵机驱动轴、转动轴、固定支架,所述的停机板翻转电机嵌入停机板一侧的凹槽内,所述的停机板翻转电机通过舵机驱动轴与位于上盖防护罩、下盖防护罩外侧的固定支架连接,所述固定支架的另一端与转动轴连接,所述的转动轴与嵌入停机板另一侧的凹槽内的轴承c连接;
所述的滑轮机构包括滑板、多个导轮、牵引轮,所述的滑板通过设置在其下端的多个导轮滑动设置在导轨内,所述的滑板上设置有牵引轮,所述的压缩弹簧的一端与导轨连接,另一端与滑板连接,所述的牵引绳绕过多个牵引轮形成多边形,通过牵引电机驱动牵引绳的缩放。
2.根据权利要求1所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的半球形上盖防护罩的两端分别通过轴承a和固定件a设置在舵机驱动轴和转动轴上,所述的半球形下盖防护罩的两端分别通过固定件b和轴承b设置在舵机驱动轴和转动轴上。
3.根据权利要求2所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的半球形上盖防护罩的直径大于半球形下盖防护罩的直径,所述的半球形下盖防护罩的直径大于停机板的直径,并且所述半球形上盖防护罩和半球形下盖防护罩的外表面均设置为光滑面。
4.根据权利要求3所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的停机板、半球形上盖防护罩、半球形下盖防护罩均采用不易形变的材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的停机板上还设置有多个用于检测停机板倾斜角度的姿态传感器。
6.根据权利要求1所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的停机板翻转电机通过H桥全桥驱动,并通过设置在停机板上的姿态传感器采集停机板的翻转角度,并用微控制器闭环控制停机板的翻转角度。
7.根据权利要求6所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的停机板翻转电机为舵机,或大扭矩电机,其旋转控制直接由微控制器控制舵机旋转角度实现停机板不同角度的转动。
8.根据权利要求1所述的一种无人机停机舱,其特征在于:所述的导轨的数量至少为3个,所述牵引轮的数量与导轨的数量相同,从而使得牵引绳绕设在多个牵引轮上形成相应的多边形。
9.一种无人机的停泊方法,该停泊方法用于权利要求1-8任一项所述的无人机停机舱,其特征在于,包括以下步骤:
S1)、无人机向停机舱发送停机请求;
S2)、停机舱接收到无人机的停机请求,停机舱检测停机舱内无人机的数量,当满足无人机请求降落条件时,停机板旋转至合适位置,使向上的停机板为空,并打开半球形上盖防护罩,同时向无人发送允许停机命令,进入到步骤S3),如果无空停机位,则向无人机发送拒绝停机命令,结束停机;
S3)、无人机接收到允许停机命令后,通过停机舱引导系统发出的引导信号顺利停靠到停机板,停机板的无人机锁扣机构将无人机移动到中间位置并实现自动锁扣,半球形上盖防护罩自动合上,完成停机。
10.根据权利要求9所述的一种无人机的停泊方法,其特征在于:步骤S3)中,所述的牵引系统采用三段式引导方式,分别为卫星信号引导、UWB信号引导、多点超声波定位信号引导,其中,卫星信号包括GPS信号和北斗信号。
11.根据权利要求10所述的一种无人机的停泊方法,其特征在于:所述的卫星信号引导为:无人机的机载处理器根据给定的停机舱目标卫星坐标,以及自身卫星信号模块接收到的经纬度位置信号,飞往停机舱位置。
12.根据权利要求10所述的一种无人机的停泊方法,其特征在于:所述的UWB信号引导具体为:
根据无人机的机载UWB模块A和停机舱的UWB模块B实时获取停机舱和无人机的距离信号Ln,根据当前所测距离Ln与历史所测距离数据L1,L2,L3…,计算停机舱目标点Ptaget;
并利用所记录的所有距离信号Ln~Ln-k,查找最大距离Lmax和最小距离Lmin,其中,Ln为获取的无人机与停机舱的最新距离,Ln-k为第n点时间向前推移k个时间点后的距离数据,设定最大距离Lmax的第max个点的经纬度坐标为(x1,y1)和最小距离Lmin的第min个点的经纬度坐标为(x2,y2),确定一条直线:并确定有向线从Pmax指向Pmin,根据Lmax和Lmin计算得到无人机虚拟目标点,所述的无人机虚拟目标点设定为Pmax和Pmin的中点P0向虚拟目标角度θ偏移方向延伸d米的位置处;
13.根据权利要求10所述的一种无人机的停泊方法,其特征在于:所述的多点超声波定位信号引导具体为:
设定停机舱上的设置在不同位置且不在同一直线上的3个停机舱超声波发射模块的坐标分别为:
然后将所有的停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块通过GPS和北斗卫星信号进行对时,使得所述的停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块的时钟同步;
三个停机舱超声波发射模块轮流向无人机的机载超声波接收模块发射超声波信号,无人机的机载超声波接收模块接收到信号后根据无人机的机载超声波接收模块3个停机舱超声波发射模块的编号,并根据发送与接收时间差计算距离:
其中,l1,l2,l3分别为3个停机舱超声波发射模块和无人机的机载超声波接收模块之间的距离,Vspeed是超声波信号的速度,Δt1,Δt2,Δt3分别为3个停机舱超声波发射模块发射超声波信号的时间与无人机的机载超声波接收模块接收到超声波信号的时间的时间差;
根据下式计算得到无人机的当前位置p(x,y,z),具体为:
其中无人机的高度z可根据高信号获得,当无人机进入超声波信号触及范围内时,通过上式可获得无人机相对停机舱的位置坐标,将停机舱的停机板的中心位置设为目标点,结合无人机的位置坐标p(x,y,z)进行反馈控制,实现无人机的引导。
14.根据权利要求13所述的一种无人机的停泊方法,其特征在于:所述停机舱超声波发射模块的数量至少为3个。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811078726.1A CN109398743B (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 一种无人机停机舱以及停泊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811078726.1A CN109398743B (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 一种无人机停机舱以及停泊方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109398743A CN109398743A (zh) | 2019-03-01 |
CN109398743B true CN109398743B (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=65464819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811078726.1A Active CN109398743B (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 一种无人机停机舱以及停泊方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109398743B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110703201A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-17 | 广西诚新慧创科技有限公司 | 一种超声波无人机降落方法及无人机停机系统 |
CN112758251B (zh) * | 2020-12-31 | 2021-12-10 | 深圳中科讯联科技股份有限公司 | 自动停泊装置及其控制方法、水上机器人及其控制方法 |
CN113879695A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-04 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种可调节的停机装置 |
CN114056591B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-05-02 | 山东交通学院 | 一种多功能的交通施工监理管理的无人机安放装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU725707A1 (ru) * | 1976-01-26 | 1980-04-05 | Дальневосточный Филиал Государственного Проектно-Изыскательского И Научно- Исследовательского Института Гражданской Авиации "Аэропроект" | Электростатический коагул тор- резервуар |
GB9421782D0 (en) * | 1994-10-28 | 1994-12-14 | Jubb Peter L | Device for parking light aircraft |
CN106428614B (zh) * | 2015-07-29 | 2020-11-03 | 孝感嘉瑞应用科技开发有限公司 | 一种无人飞行器智能回收平台 |
CN105314075A (zh) * | 2015-11-22 | 2016-02-10 | 无锡同春新能源科技有限公司 | 带安全防护装置的锂电供电的水上无人机停机平台 |
CN106143938B (zh) * | 2016-06-28 | 2018-05-25 | 汪培杰 | 一种雷雨天气电力侦查无人机停靠站 |
CN106742013A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 纪泽源 | 一种模块化多轴无人机起落基站 |
-
2018
- 2018-09-17 CN CN201811078726.1A patent/CN109398743B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109398743A (zh) | 2019-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109398743B (zh) | 一种无人机停机舱以及停泊方法 | |
CN205186521U (zh) | 可自主拦阻光线的飞行器 | |
WO2023098164A1 (zh) | 一种网格化机巢的无人机巡检系统及方法 | |
CN109932210B (zh) | 一种基于无人机水环境自动采样的装置 | |
CN111596297B (zh) | 基于全景成像及超声旋转对空中无人机的探测装置及方法 | |
CN103895584B (zh) | 具有高精度定位功能的可移动升降式车载全景云台 | |
KR102074637B1 (ko) | 구조물 점검용 비행 장치 | |
CN105093237B (zh) | 一种无人机用障碍物检测装置及其检测方法 | |
CN205246874U (zh) | 输电线路无人机测距系统硬件结构 | |
CN107438805B (zh) | 无人机控制方法及装置 | |
EP3267189B1 (en) | Defect inspection device, defect inspection method, and program | |
CN204301734U (zh) | 一种室内全景数据采集装置 | |
CN108306217A (zh) | 一种架空高压线智能自主沿导线飞行巡检系统和方法 | |
CN107505953B (zh) | 一种无人机自动跟踪天线系统及其跟踪方法 | |
CN109911188A (zh) | 非卫星导航定位环境的桥梁检测无人机系统 | |
CN102211670A (zh) | 固定翼无人机定点拍摄系统及其排查输电线路故障的方法 | |
CN103034247A (zh) | 远程监控系统的控制方法和控制装置 | |
CN103746186A (zh) | 一种便携式Ku波段海上动中通卫星通信天线系统 | |
JP6997067B2 (ja) | 情報を表示する方法および乗り物 | |
CN207251817U (zh) | 一种区域监控系统 | |
CN109768390B (zh) | 一种卫星动中通动态快速捕获方法 | |
CN205067744U (zh) | 一种范围可调式移动终端控制型障碍物探测系统 | |
CN111275924B (zh) | 一种基于无人机的儿童防溺水监控方法、系统及无人机 | |
CN106882364A (zh) | 一种控制精确的智能型四旋翼无人机 | |
CN205998127U (zh) | 一种桥梁检测用的飞行机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |