CN112947524A - 一种无人机精准降落控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无人机精准降落控制方法，包括以下步骤：S1，无人机接收到降落指令飞行至降落平台的上空区域；S2，控制终端启动定位感应器组控制无人机至降落平台预设的竖直区域；S3，调整无人机的水平位置与降落平台的降落区域保持一致，直至无人机接收到控制终端的下降指令；S4，检测到无人机降落至降落平台后，关闭无人机的驱动，完成降落。本发明的技术方案实现了无需其他辅助设备的情况下避障且精准地降落，并且还可以避免无人机降落过程与降落平台发生碰撞，造成损坏，影响其使用寿命；同时有效地提高降落效率。

Description

一种无人机精准降落控制方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机精准降落控制方法。
背景技术
随着无人机技术的迅猛发展，无人机越来越多的进入到了人们的生活中。无人机昼夜可用，结构简单，使用方便，成本低，效率比高，不必担心人员伤亡，因此在高位环境下，无人机作业日益受到青睐。它可用于场景监测、气象侦查、公路巡视、勘探测绘、水灾监控、航空摄影、交通管理、森林火灾等，具有极为广阔的应用前景。.
但是，现有的大多数无人机在降落过程需要借助外界辅助标识，降落的振动幅度较大，降落精准度和效率不高。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种无人机精准降落控制方法，旨在实现了无需其他辅助设备的情况下避障且精准地降落，并且还可以避免无人机降落过程与降落平台发生碰撞，造成损坏，影响其使用寿命。
本发明所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现：
一种无人机精准降落控制方法，包括以下步骤：
S1，无人机接收到降落指令飞行至降落平台的上空区域；
S2，控制终端启动定位感应器组控制无人机至降落平台预设的竖直区域；
S3，调整无人机的水平位置与降落平台的降落区域保持一致，直至无人机接收到控制终端的下降指令；
S4，检测到无人机降落至降落平台后，关闭无人机的驱动，完成降落。
优选的，所述上空区域的高度H为20-40m。
优选的，所述S2中，所述定位感应器组包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器连接在所述降落平台的感应区域上，所述红外线接收器固定在所述无人机的底部。
优选的，并且所述红外线发射器的红外线发射传输覆盖区域为所述竖直区域。
优选的，所述红外线发射器包括四个第二红外线发射器，所述第二红外线发射器之间形成矩形排布；
和/或所述红外线发射器还包括第一红外线发射器，所述第一红外线发射器位于所述矩形的中部。
优选的，所述第二红外线发射器分布在所述矩形的四个端点处并且垂直固定在所述降落平台的降落区域上；
或者所述第一红外线发射器位于所述矩形对角形成的两个感应安装轴线的交点处，并且所述第一红外线发射器的发射线与所述第二红外线发射器的发射线汇聚为一点。
优选的，所述S3中，每个所述第二红外线发射器所对应的所述红外线接收器作为信号点P，所述信号点与所述感应区域形成三维坐标信息，即P(xp，yp，zp)。
优选的，所述S3中，根据各个所述信号点P的zp的值的大小判断出所述无人机的各个所述信号点P在所述竖直区域的位置，进而得到所述无人机的水平位置的倾斜度。
优选的，所述S4中，控制所述控制终端的驱动使得所述无人机在降落过程中各个所述信号点P均处于同一水平位置进行降落。
优选的，所述S4中，所述降落平台上设有压力传感器，通过压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值，确认降落完成。
有益效果：本发明的技术方案通过采用定位感应器的多方位监测无人机在降落前的位置信息，将其信息传输至控制终端，再由控制终端对无人机的降落过程的水平状态以及降落方向保持与降落平台保持一致，实现了无需其他辅助设备的情况下避障且精准地降落，并且还可以避免无人机降落过程与降落平台发生碰撞，造成损坏，影响其使用寿命；同时有效地提高降落效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明所述的一种无人机精准降落控制方法的流程图
图2是本发明所述的一种无人机精准降落控制方法的降落平台的俯视结构图。
附图标号说明：1-无人机；2-降落平台；21-感应区域；22-降落区域；231-第一红外线发射器；230-感应安装轴线；232-第二红外线发射器。
具体实施方式
下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种无人机精准降落控制方法。
如图所示，在本发明一实施例中，该无人机精准降落控制方法；包括以下步骤：
S1，无人机1接收到降落指令飞行至降落平台2的上空区域；其中，所述上空区域的高度H为20-40m，最优选的高度H为23m；所述无人机1在本实施例中选用四机翼无人机；
S2，控制终端启动定位感应器组控制无人机1至降落平台2预设的竖直区域；
S3，调整无人机1的水平位置与降落平台2的降落区域保持一致，直至无人机1接收到控制终端的下降指令；
S4，检测到无人机1降落至降落平台2后，关闭无人机2的驱动，完成降落。
本发明的技术方案通过采用定位感应器的多方位监测无人机在降落前的位置信息，将其信息传输至控制终端，再由控制终端对无人机的降落过程的水平状态以及降落方向保持与降落平台保持一致，实现了无需其他辅助设备的情况下避障且精准地降落，并且还可以避免无人机降落过程与降落平台发生碰撞，造成损坏，影响其使用寿命；同时有效地提高降落效率。
其中，在本实施方式中，所述控制终端指能够控制无人机起飞、飞行以及降落的终端控制器；具体地，所述控制终端可选用通讯设备控制终端，比如手机；也可以选用LED显示屏的控制终端；还可以选用计算机以及笔记电脑等；在此不做一一举例做基础限定。
其中，所述四机翼无人机是一种具有四个螺旋桨的飞行器并且四个螺旋桨呈十字形交叉结构；还是一种六自由度的垂直起降机，因此非常适合静态和准静态条件下飞行；但是，从另一方面来说，四旋翼直升机有四个输入力，同时却有六个输出，所以它又是一种欠驱动系统(欠驱动系统是指少输入多输出系统)。通常的旋翼式直升机具有倾角可以变化的螺旋桨，而四旋翼直升机与此不同，它的前后和左右两组螺旋桨的转动方向相反，并且通过改变螺旋桨速度来改变升力，进而改变四旋翼直升机的姿态和位置。
具体地，如图1和2所示，所述S2中，所述定位感应器组包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器连接在所述降落平台2的感应区域21上，所述红外线接收器固定在所述无人机1的底部；并且所述红外线发射器的红外线发射传输覆盖区域为所述竖直区域；降落平台上红外线发射器往无人机发射红外线信号，由红外线接收器接收到红外线信号，再将无人机的状态传输至控制终端，为后续的控制打下基础。
其中，红外线发射器通过红外线发射管在一定范围内向无人机发射光线，从而达到输送信号的作用；所述红外线接收器接收红外线发射器的红外信号并能独立完成从红外线接收到输出与TTL电频信号兼容，并且可向控制终端传输感应信号。
具体地，在其中的一实施方式中，所述红外线发射器包括四个第二红外线发射器232，所述第二红外线发射器232之间形成矩形排布，所述第二红外线发射器232分布在所述矩形的四个端点处并且垂直固定在所述降落平台2的降落区域22上。通过多组第二红外线发射器的发射线轨迹形成竖直区域可以保障无人机能够精准地降落至降落平台。
具体地，如图2所示，在另一实施方式中，所述红外线发射器包括四个第二红外线发射器232，所述第二红外线发射器232之间形成矩形排布，所述第二红外线发射器232分布在所述矩形的四个端点处并且向内倾斜固定在所述降落平台2的降落区域22上；所述红外线发射器还包括第一红外线发射器231，所述第一红外线发射器231位于所述矩形对角形成的两个感应安装轴线230的交点处，并且所述第一红外线发射器231的发射线与所述第二红外线发射器232的发射线汇聚为一点。通过第二红外线的汇聚一点能够使得无人机开始降落点达到更加精准，再由第一红外线发射的降落导引，进而能够保障无人机能够更加精准地降落至降落平台。
具体地，所述S3中，每个所述第二红外线发射器232所对应的所述红外线接收器作为信号点P，所述信号点与所述感应区域21形成三维坐标信息，即P(xp，yp，zp)。
具体地，所述S3中，根据各个所述信号点P的zp的值的大小判断出所述无人机1的各个所述信号点P在所述竖直区域的位置，进而得到所述无人机1的水平位置的倾斜度。
具体地，所述S4中，控制所述控制终端的驱动使得所述无人机1在降落过程中各个所述信号点P均处于同一水平位置进行降落。避免无人机在最后降落过程中发生不平衡的撞击降落，影响其使用寿命。
具体地，所述S4中，所述降落平台2上设有压力传感器，通过压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值，进而确认降落完成。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，无人机接收到降落指令飞行至降落平台的上空区域；
S2，控制终端启动定位感应器组控制无人机至降落平台预设的竖直区域；
S3，调整无人机的水平位置与降落平台的降落区域保持一致，直至无人机接收到控制终端的下降指令；
S4，检测到无人机降落至降落平台后，关闭无人机的驱动，完成降落。
2.根据权利要求1所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述上空区域的高度H为20-40m。
3.根据权利要求1所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述S2中，所述定位感应器组包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器连接在所述降落平台的感应区域上，所述红外线接收器固定在所述无人机的底部。
4.根据权利要求3所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，并且所述红外线发射器的红外线发射传输覆盖区域为所述竖直区域。
5.根据权利要求3所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述红外线发射器包括四个第二红外线发射器，所述第二红外线发射器之间形成矩形排布；
和/或所述红外线发射器还包括第一红外线发射器，所述第一红外线发射器位于所述矩形的中部。
6.根据权利要求5所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述第二红外线发射器分布在所述矩形的四个端点处并且垂直固定在所述降落平台的降落区域上；
或者所述第一红外线发射器位于所述矩形对角形成的两个感应安装轴线的交点处，并且所述第一红外线发射器的发射线与所述第二红外线发射器的发射线汇聚为一点。
7.根据权利要求1所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述S3中，每个所述第二红外线发射器所对应的所述红外线接收器作为信号点P，所述信号点与所述感应区域形成三维坐标信息，即P(xp，yp，zp)。
8.根据权利要求7所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述S3中，根据各个所述信号点P的zp的值的大小判断出所述无人机的各个所述信号点P在所述竖直区域的位置，进而得到所述无人机的水平位置的倾斜度。
9.根据权利要求8所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述S4中，控制所述控制终端的驱动使得所述无人机在降落过程中各个所述信号点P均处于同一水平位置进行降落。
10.根据权利要求1所述的一种无人机精准降落控制方法，其特征在于，所述S4中，所述降落平台上设有压力传感器，通过压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值，确认降落完成。
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