CN109857139A - 城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，且公开了城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，包括以下步骤，首先安装设备，在无人机内装载GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器和中低空建筑飞行规避控制器。该城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内，无人机通过图像识别装置将使用者上传的落点建筑物照片与无人机实时拍摄的图片对比，无人机可以精准找出落点，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用。

Description

城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术。

背景技术

无人机的通信站既可以建在地面，也可以设在车、船或其他平台上，通过通信站，不但可以获得无人机所侦察到的信息，而且还可以向无人机发布指令，控制它的飞行，使无人机能够顺利完成任务，无人机的起飞(发射)装置有多种类型，主要的起飞(发射)方式有地面滑跑起飞、沿导轨发射、空中投放等，有些小型无人机由容器式发射装置靠容器内的液压或气压动力发射，无人机的回收方式包括自动着陆、降落伞回收和拦截网回收等，不同类型和不同使用环境下的无人机，可选择不同的系统构成，比如：小型无人机通常采用弹射或火箭发射，而大型无人机则采用起落架或发射车进行发射。

中国专利CN105711847B公开了一种采用激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位系统，该激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位装置可以令飞机执行低空精确定位和狭小空间精确起降的任务，但是该设备的精准定位是默认以空旷区域为标准的，对于城市中低空的飞行，飞行器需要考虑规避建筑物和精准落地，该设备并不能达到这个要求，使用者对此颇为烦恼，故而提出城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，具备城市中低空飞行落点定位精准等优点，解决了中国专利CN105711847B公开了一种采用激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位系统，该激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位装置可以令飞机执行低空精确定位和狭小空间精确起降的任务，但是该设备的精准定位是默认以空旷区域为标准的，对于城市中低空的飞行，飞行器需要考虑规避建筑物和精准落地，该设备并不能达到这个要求，使用者对此颇为烦恼的问题。

(二)技术方案

为实现上述城市中低空飞行落点定位精准的目的，本发明提供如下技术方案：城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，包括以下步骤：

1)安装设备，在无人机内装载GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器和中低空建筑飞行规避控制器，将GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器与低空建筑飞行规避控制器连接；

2)载入数据，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内；

3)飞行，设备规划出多条路线，地面终端选取一条指定路线或者设备默认使用最优的飞行路线，使用者启动无人机，无人机按照最终路线飞行，无人机在飞行中GPS定位设备实时定位无人机位置，无人机底部的激光测距装置测量无人机的飞行高度，无人机所处的三维位置实时传送到地面终端内，无人机在飞行中通过激光测距装置实时测量无人机飞行方向同一直线上的遮挡物，将测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图对比，如果实时测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图信息有较大出入时，设备以实时测量信息为第一优先级规避障碍物，同时设备记录有出入的信息传送到地面终端内，使用者通过地面终端实时观测无人机位置；

4)无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地；

5)无人机安全落地，使用者检测无人机飞行路线是否与规划路线一致，及时更新飞行路况信息。

优选的，所述无人机在飞行前电量充足，所述地面终端内可以查看无人机的实时电量消耗情况，所述无人机中央处理器内预先设定有无人机控制程序，所述地面终端可以选择登录连接无人机或断开连接。

优选的，所述无人机飞行区域建筑信息包括建筑物的长度、宽度和高度，当无人机在规划路线中遇到与无人机飞行区域建筑信息不符合的信息时优先选择拍照并记录，地面终端可以根据图片信息修改预设地图信息。

优选的，所述使用者选择手动控制降落时，当使用者通过地面终端控制无人机的指令与中低空建筑飞行规避控制器的指令相违背时，设备优先选择中低空建筑飞行规避控制器的指令。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，具备以下有益效果：

1、该城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内，无人机通过图像识别装置将使用者上传的落点建筑物照片与无人机实时拍摄的图片对比，无人机可以精准找出落点，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用。

2、该城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，通过无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地，使用者可以手动操作或者无人机自降落，设备在精准落地的前提下还可以随使用者心意微调落点位置，进一步方便了使用者的使用。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，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。

实施例一：城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，包括以下步骤：

1)安装设备，在无人机内装载GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器和中低空建筑飞行规避控制器，将GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器与低空建筑飞行规避控制器连接；

2)载入数据，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内；

3)飞行，设备规划出多条路线，地面终端选取一条指定路线或者设备默认使用最优的飞行路线，使用者启动无人机，无人机按照最终路线飞行，无人机在飞行中GPS定位设备实时定位无人机位置，无人机底部的激光测距装置测量无人机的飞行高度，无人机所处的三维位置实时传送到地面终端内，无人机在飞行中通过激光测距装置实时测量无人机飞行方向同一直线上的遮挡物，将测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图对比，如果实时测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图信息有较大出入时，设备以实时测量信息为第一优先级规避障碍物，同时设备记录有出入的信息传送到地面终端内，使用者通过地面终端实时观测无人机位置；

4)无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地；

5)无人机安全落地，使用者检测无人机飞行路线是否与规划路线一致，及时更新飞行路况信息。

无人机在飞行前电量充足，地面终端内可以查看无人机的实时电量消耗情况，无人机中央处理器内预先设定有无人机控制程序，地面终端可以选择登录连接无人机或断开连接。

无人机飞行区域建筑信息包括建筑物的长度、宽度和高度，当无人机在规划路线中遇到与无人机飞行区域建筑信息不符合的信息时优先选择拍照并记录，地面终端可以根据图片信息修改预设地图信息。

使用者选择手动控制降落时，当使用者通过地面终端控制无人机的指令与中低空建筑飞行规避控制器的指令相违背时，设备优先选择中低空建筑飞行规避控制器的指令。

在无人机规划路线中设置与无人机飞行区域建筑信息相冲突的障碍物，试验无人机是否能自动识别障碍物，应对突发情况，结果显示无人机绕过障碍物，地面终端接收到路况修正信息并附带实时障碍物图片文件。

实施例二：城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，包括以下步骤：

1)安装设备，在无人机内装载GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器和中低空建筑飞行规避控制器，将GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器与低空建筑飞行规避控制器连接；

2)载入数据，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内；

3)飞行，设备规划出多条路线，地面终端选取一条指定路线或者设备默认使用最优的飞行路线，使用者启动无人机，无人机按照最终路线飞行，无人机在飞行中GPS定位设备实时定位无人机位置，无人机底部的激光测距装置测量无人机的飞行高度，无人机所处的三维位置实时传送到地面终端内，无人机在飞行中通过激光测距装置实时测量无人机飞行方向同一直线上的遮挡物，将测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图对比，如果实时测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图信息有较大出入时，设备以实时测量信息为第一优先级规避障碍物，同时设备记录有出入的信息传送到地面终端内，使用者通过地面终端实时观测无人机位置；

4)无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地；

5)无人机安全落地，使用者检测无人机飞行路线是否与规划路线一致，及时更新飞行路况信息。

无人机在飞行前电量充足，地面终端内可以查看无人机的实时电量消耗情况，无人机中央处理器内预先设定有无人机控制程序，地面终端可以选择登录连接无人机或断开连接。

无人机飞行区域建筑信息包括建筑物的长度、宽度和高度，当无人机在规划路线中遇到与无人机飞行区域建筑信息不符合的信息时优先选择拍照并记录，地面终端可以根据图片信息修改预设地图信息。

使用者选择手动控制降落时，当使用者通过地面终端控制无人机的指令与中低空建筑飞行规避控制器的指令相违背时，设备优先选择中低空建筑飞行规避控制器的指令。

将电量不足的无人机启动并设置一个当前电量无法抵达的落点，无人机起飞后迅速降落，地面终端收到电量不足提示。

实施例三：城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，包括以下步骤：

1)安装设备，在无人机内装载GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器和中低空建筑飞行规避控制器，将GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器与低空建筑飞行规避控制器连接；

2)载入数据，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内；

3)飞行，设备规划出多条路线，地面终端选取一条指定路线或者设备默认使用最优的飞行路线，使用者启动无人机，无人机按照最终路线飞行，无人机在飞行中GPS定位设备实时定位无人机位置，无人机底部的激光测距装置测量无人机的飞行高度，无人机所处的三维位置实时传送到地面终端内，无人机在飞行中通过激光测距装置实时测量无人机飞行方向同一直线上的遮挡物，将测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图对比，如果实时测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图信息有较大出入时，设备以实时测量信息为第一优先级规避障碍物，同时设备记录有出入的信息传送到地面终端内，使用者通过地面终端实时观测无人机位置；

4)无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地；

5)无人机安全落地，使用者检测无人机飞行路线是否与规划路线一致，及时更新飞行路况信息。

无人机在飞行前电量充足，地面终端内可以查看无人机的实时电量消耗情况，无人机中央处理器内预先设定有无人机控制程序，地面终端可以选择登录连接无人机或断开连接。

无人机飞行区域建筑信息包括建筑物的长度、宽度和高度，当无人机在规划路线中遇到与无人机飞行区域建筑信息不符合的信息时优先选择拍照并记录，地面终端可以根据图片信息修改预设地图信息。

使用者选择手动控制降落时，当使用者通过地面终端控制无人机的指令与中低空建筑飞行规避控制器的指令相违背时，设备优先选择中低空建筑飞行规避控制器的指令。

在无人机接近落点时选择手动控制无人机，操作无人机撞向建筑物，无人机在靠近建筑物时自动悬停，地面终端收到危险操作提示，无人机无法操作自毁。

本发明的有益效果是：该城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内，无人机通过图像识别装置将使用者上传的落点建筑物照片与无人机实时拍摄的图片对比，无人机可以精准找出落点，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用，通过无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地，使用者可以手动操作或者无人机自降落，设备在精准落地的前提下还可以随使用者心意微调落点位置，进一步方便了使用者的使用，解决了中国专利CN105711847B公开了一种采用激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位系统，该激光定位技术的四旋翼无人机起降及定位装置可以令飞机执行低空精确定位和狭小空间精确起降的任务，但是该设备的精准定位是默认以空旷区域为标准的，对于城市中低空的飞行，飞行器需要考虑规避建筑物和精准落地，该设备并不能达到这个要求，使用者对此颇为烦恼的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，其特征在于，包括以下步骤：

1)安装设备，在无人机内装载GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器和中低空建筑飞行规避控制器，将GPS定位设备、激光测距装置、图像识别装置、中央处理器与低空建筑飞行规避控制器连接；

2)载入数据，使用者通过地面控制终端下载无人机飞行区域建筑信息及地图，将数据传输给无人机，使用者通过地面终端为无人机设置落点并上传落点建筑物照片到无人机，无人机规划出合理的飞行线路后将规划线路传输到地面终端内；

3)飞行，设备规划出多条路线，地面终端选取一条指定路线或者设备默认使用最优的飞行路线，使用者启动无人机，无人机按照最终路线飞行，无人机在飞行中GPS定位设备实时定位无人机位置，无人机底部的激光测距装置测量无人机的飞行高度，无人机所处的三维位置实时传送到地面终端内，无人机在飞行中通过激光测距装置实时测量无人机飞行方向同一直线上的遮挡物，将测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图对比，如果实时测量结果与预先载入的无人机飞行区域建筑信息及地图信息有较大出入时，设备以实时测量信息为第一优先级规避障碍物，同时设备记录有出入的信息传送到地面终端内，使用者通过地面终端实时观测无人机位置；

4)无人机在靠近地面终端设置落点五百米内时设备向地面终端发送提示信息，无人机开启图像识别设备识别周边建筑，将实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对，当实时观测的周边建筑与地面终端发送的落点建筑物照片比对一致时，无人机向地面终端发送落地请求，使用者通过地面终端选择无人机自适应降落或手动控制降落，使用者选择无人机自适应降落时，无人机选取就近安全点落地，使用者选择手动控制降落时，地面终端显示无人机操作页面，无人机此时以地面终端操作为第一优先级，无人机在使用者的操作下落地；

5)无人机安全落地，使用者检测无人机飞行路线是否与规划路线一致，及时更新飞行路况信息。

2.根据权利要求1所述的城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，其特征在于：所述无人机在飞行前电量充足，所述地面终端内可以查看无人机的实时电量消耗情况，所述无人机中央处理器内预先设定有无人机控制程序，所述地面终端可以选择登录连接无人机或断开连接。

3.根据权利要求1所述的城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，其特征在于：所述无人机飞行区域建筑信息包括建筑物的长度、宽度和高度，当无人机在规划路线中遇到与无人机飞行区域建筑信息不符合的信息时优先选择拍照并记录，地面终端可以根据图片信息修改预设地图信息。

4.根据权利要求1所述的城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术，其特征在于：所述使用者选择手动控制降落时，当使用者通过地面终端控制无人机的指令与中低空建筑飞行规避控制器的指令相违背时，设备优先选择中低空建筑飞行规避控制器的指令。