CN109573029B - 一种植保无人机返航降落避障的方法 - Google Patents

一种植保无人机返航降落避障的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植保无人机返航降落避障的方法，所述植保无人机包括无人机本体和安装在所述无人机本体下方的测距装置与摄像机，所述无人机本体的上方设有喇叭，所述方法包括以下步骤：S1：测距装置测量植保无人机与降落点之间的高度h；S2：摄像机采集植保无人机降落区域的图像；S3：植保无人机上的图像处理模块对采集到的图像进行数据解析；S4：确定降落区域中植保无人机安全降落的实际面积；S5：通过喇叭提醒操作者（物主）移走降落区域内的障碍物；S6：植保无人机安全降落。本发明通过测距装置与摄像机的结合使用，准确判断植保无人机在降落区域进行降落时的安全性，从而降低植保无人机的事故发生率，也保障了人们的人身安全与财产安全。

Description

一种植保无人机返航降落避障的方法
技术领域
本发明涉及无人机避障技术领域，具体涉及一种植保无人机返航降落避障的方法。
背景技术
无人机在植保方面的应用越来越广泛，由于植保无人机上装有定位系统，植保无人机在返航降落时，是以起飞点为降落点，如果在降落点处有障碍物，而且也没及时处理障碍物，那么植保无人机在降落时就会与障碍物发生碰撞，将会造成一定的财产损失，如果有人在降落点处，植保无人机没及时避障，那么人们的人身安全就会受到威胁，将造成不可挽回的损失，这也是操作者面临的巨大挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植保无人机返航降落避障的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种植保无人机返航降落避障的方法，所述植保无人机包括无人机本体和安装在所述无人机本体下方的测距装置与摄像机，所述测距装置是雷达、超声波传感器或激光传感器，所述无人机本体的上方设有喇叭，所述方法包括以下步骤：
S1：测距装置测量植保无人机与降落点之间的高度h；
S2：摄像机采集植保无人机降落区域的图像；
S3：植保无人机上的图像处理模块对采集到的图像进行数据解析；
S4：确定降落区域中植保无人机安全降落的实际面积；
S5：通过喇叭提醒操作者移走降落区域内的障碍物；
S6：植保无人机安全降落；
所述植保无人机的降落点与植保无人机的起飞点为同一点，所述植保无人机的降落区域与植保无人机的起飞区域为同一区域；
所述S1中，植保无人机自主返航至距降落点H高度处悬停飞行，待3s-5s后，测距装置工作，测量植保无人机与降落点之间的高度h，通过数值比较算法比较h和H，若h小于H，说明在植保无人机的降落点处有障碍物，植保无人机不能安全降落，接着执行S5，若h等于H，说明在植保无人机的降落点处无障碍物，接着执行S2，所述H是植保无人机的起飞高度；
所述S2中，摄像机工作，拍摄植保无人机降落区域的图像，并将图像通过无线通信模块传送至植保无人机上的图像处理模块。
所述S3中，植保无人机上的图像处理模块将采集到降落区域的图像与植保无人机起飞时采集到的起飞区域的图像进行数据解析和栅格比对，若栅格比对值大于或等于设定的阈值，说明在植保无人机的降落区域内有障碍物，接着执行S4，若栅格比对值小于设定的阈值，说明在植保无人机降落区域内无障碍物，植保无人机可以安全降落；
所述S4中，所述植保无人机安装有GPS定位装置或RTK定位装置，可以得知植保无人机降落点的地理坐标，所述植保无人机上的图像处理模块通过算法可以计算出障碍物每个棱角的地理坐标，再通过数值比较法计算出距离植保无人机降落点最近的那个棱角的地理坐标，并以植保无人机降落点为圆心O、以降落点到距离降落点最近的那个障碍物棱角的点的距离为半径R，计算出降落区域中植保无人机安全降落的实际面积S，若S小于或等于植保无人机的平面面积，说明植保无人机不能安全降落或存在安全隐患，接着执行S5，若S大于植保无人机的平面面积，说明植保无人机可以安全降落。
优选的，所述S5是植保无人机自主设定新的降落点或人为设定新的降落点；
所述植保无人机自主设定新的降落点，包括：根据S4可以计算出植保无人机安全降落的实际面积S与植保无人机的平面面积的差值，再根据差值通过算法计算出新的降落点，植保无人机飞行至新的降落点进行安全降落；
所述人为设定新的降落点，包括操作者通过地面终端控制植保无人机，使得植保无人机安全降落。
与现有技术相比，本发明的有益效果是先通过测距装置初步判断植保无人机的降落点是否有障碍物，若存在障碍物，喇叭提醒操作者移走障碍物，然后植保无人机再进行降落，若不存在障碍物，摄像机将拍摄采集降落区域的图像，图像处理模块对采集到的图像与植保无人机起飞时采集的图像进行图像处理并确定植保无人机安全降落区域的实际面积或直径，判断植保无人机是否可以安全降落，若不能安全降落，喇叭提醒操作者移走障碍物，然后植保无人机再进行降落，若能安全降落，植保无人机进行降落。本发明通过测距装置与摄像机的结合使用，准确判断植保无人机在降落区域进行降落时的安全性，从而降低了植保无人机的事故发生率，也保障了人们的人身安全与财产安全。
附图说明
图1为一种植保无人机返航降落避障的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种植保无人机返航降落避障的方法，所述植保无人机包括无人机本体和安装在所述无人机本体下方的测距装置与摄像机，所述测距装置是雷达、超声波传感器或激光传感器，所述无人机本体的上方设有喇叭，所述方法包括以下步骤：
S1：测距装置测量植保无人机与降落点之间的高度h；
S2：摄像机采集植保无人机降落区域的图像；
S3：植保无人机上的图像处理模块对采集到的图像进行数据解析；
S4：确定降落区域中植保无人机安全降落的实际面积；
S5：通过喇叭提醒操作者移走降落区域内的障碍物；
S6：植保无人机安全降落；
所述植保无人机的降落点与植保无人机的起飞点为同一点，所述植保无人机的降落区域与植保无人机的起飞区域为同一区域；
所述S1中，植保无人机自主返航至距降落点H高度处悬停飞行，待3s-5s后，测距装置工作，测量植保无人机与降落点之间的高度h，通过数值比较算法比较h和H，若h小于H，说明在植保无人机的降落点处有障碍物，植保无人机不能安全降落，接着执行S5，若h等于H，说明在植保无人机的降落点处无障碍物，接着执行S2，所述H是植保无人机的起飞高度；
所述S2中，摄像机工作，拍摄植保无人机降落区域的图像，并将图像通过无线通信模块传送至植保无人机上的图像处理模块；
所述S3中，植保无人机上的图像处理模块将采集到降落区域的图像与植保无人机起飞时采集到的起飞区域的图像进行数据解析和栅格比对，若栅格比对值大于或等于设定的阈值，说明在植保无人机的降落区域内有障碍物，接着执行S4，若栅格比对值小于设定的阈值，说明在植保无人机降落区域内无障碍物，植保无人机可以安全降落；
所述S4中，所述植保无人机安装有GPS定位装置或RTK定位装置，可以得知植保无人机降落点的地理坐标，所述植保无人机上的图像处理模块通过算法可以计算出障碍物每个棱角的地理坐标，再通过数值比较法计算出距离植保无人机降落点最近的那个棱角的地理坐标，并以植保无人机降落点为圆心O、以降落点到距离降落点最近的那个障碍物棱角的点的距离为半径R，计算出降落区域中植保无人机安全降落的实际面积S，若S小于或等于植保无人机的平面面积，说明植保无人机不能安全降落或存在安全隐患，接着执行S5，若S大于植保无人机的平面面积，说明植保无人机可以安全降落；
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，所述S5是植保无人机自主设定新的降落点或人为设定新的降落点；
所述植保无人机自主设定新的降落点，包括：根据S4可以计算出植保无人机安全降落的实际面积S与植保无人机的平面面积的差值，再根据差值通过算法计算出新的降落点，植保无人机飞行至新的降落点进行安全降落；
所述人为设定新的降落点，包括操作者通过地面终端控制植保无人机，使得植保无人机安全降落。

Claims (2)

1.一种植保无人机返航降落避障的方法，所述植保无人机包括无人机本体和安装在所述无人机本体下方的测距装置与摄像机，所述测距装置是雷达、超声波传感器或激光传感器，所述无人机本体的上方设有喇叭，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：测距装置测量植保无人机与降落点之间的高度h；
S2：摄像机采集植保无人机降落区域的图像；
S3：植保无人机上的图像处理模块对采集到的图像进行数据解析；
S4：确定降落区域中植保无人机安全降落的实际面积；
S5：通过喇叭提醒操作者移走降落区域内的障碍物；
S6：植保无人机安全降落；
所述植保无人机的降落点与植保无人机的起飞点为同一点，所述植保无人机的降落区域与植保无人机的起飞区域为同一区域；
所述S1中，植保无人机自主返航至距降落点H高度处悬停飞行，待3s-5s后，测距装置工作，测量植保无人机与降落点之间的高度h，通过数值比较算法比较h和H，若h小于H，说明在植保无人机的降落点处有障碍物，植保无人机不能安全降落，若h等于H，说明在植保无人机的降落点处无障碍物，所述H是植保无人机的起飞高度；
所述S2中，摄像机工作，拍摄植保无人机降落区域的图像，并将图像通过无线通信模块传送至植保无人机上的图像处理模块；
所述S3中，植保无人机上的图像处理模块将采集到降落区域的图像与植保无人机起飞时采集到的起飞区域的图像进行数据解析和栅格比对，若栅格比对值大于或等于设定的阈值，说明在植保无人机的降落区域内有障碍物，若栅格比对值小于设定的阈值，说明在植保无人机降落区域内无障碍物，植保无人机可以安全降落；
所述S4中，所述植保无人机安装有GPS定位装置或RTK定位装置，可以得知植保无人机降落点的地理坐标，所述植保无人机上的图像处理模块通过算法可以计算出障碍物每个棱角的地理坐标，再通过数值比较法计算出距离植保无人机降落点最近的那个棱角的地理坐标，并以植保无人机降落点为圆心O、以降落点到距离降落点最近的那个障碍物棱角的点的距离为半径R，计算出降落区域中植保无人机安全降落的实际面积S，若S小于或等于植保无人机的平面面积，说明植保无人机不能安全降落或存在安全隐患，若S大于植保无人机的平面面积，说明植保无人机可以安全降落。
2.根据权利要求1所述的一种植保无人机返航降落避障的方法，其特征在于，所述S5是植保无人机自主设定新的降落点或人为设定新的降落点；
所述植保无人机自主设定新的降落点，包括：根据S4可以计算出植保无人机安全降落的实际面积S与植保无人机的平面面积的差值，再根据差值通过算法计算出新的降落点，植保无人机飞行至新的降落点进行安全降落；
所述人为设定新的降落点，包括操作者通过地面终端控制植保无人机，使得植保无人机安全降落。
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