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专利号: 2020112376622
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于无人艇的旋翼无人机自主降落系统的自主降落方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、旋翼无人机准备执行自主降落,通过搭载的通信模块向无人艇发送定位指令;无人艇通过搭载的通信模块接收定位指令,由搭载的北斗定位模块或GPS定位模块获得定位数据,通过搭载的通信模块将获得的定位数据发送给旋翼无人机;旋翼无人机抵近无人艇后进入S2;

S2、分别打开旋翼无人机与无人艇上搭载的超宽带UWB模块,通过超宽带UWB模块进行距离解算,求得旋翼无人机与无人艇之间的距离,若距离小于设置的距离阈值则进入S3,否则旋翼无人机在无人艇附近进行搜索直至发现无人艇;

S3、打开旋翼无人机搭载的视觉定位模块,在视觉定位引导下,旋翼无人机以无人艇搭载的停机坪为降落目标施行自主降落;

S2中,所述超宽带UWB模块采用下式进行距离解算:

式中,Tprop表示电磁波在空中的飞行时间,Tround表示到达时间,Treply表示反馈时间;

所述超宽带UWB模块进行距离解算的过程中引入误差算式,如下式所示:式中,error表示误差,ka表示旋翼无人机时钟的实际频率和预期频率的比值,kb是无人艇时钟的实际频率和预期频率的比值。

2.根据权利要求1所述的基于无人艇的旋翼无人机自主降落系统的自主降落方法,其特征在于,S3具体包括以下步骤:打开旋翼无人机搭载的视觉定位模块,工业相机使用前经焦距调试,置于旋翼无人机正下方垂直向下拍摄视觉定位图像,输送至图像采集模块;

图像采集模块将采集的视觉定位图像输送至图像处理模块;

图像处理模块分析采集到的视觉定位图像,通过距函数进行图像识别,并将旋翼无人机与无人艇的距离、角度数据输送至旋翼无人机搭载的运动控制模块;

在视觉定位引导下,旋翼无人机搭载的运动控制模块驱动运动执行模块,以无人艇搭载的停机坪为降落目标施行自主降落。

3.根据权利要求2所述的基于无人艇的旋翼无人机自主降落系统的自主降落方法,其特征在于,所述距函数如下式所示:式中,ηpq表示归一化中心距,μpq表示p+q阶中心距,μ00表示零阶中心距,其中存在的几何不变矩为:M1=η20+η02;