CN108267753A - 一种无人机着陆点自动配置的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机导航技术领域，尤其涉及一种无人机着陆点自动配置的方法及系统。所述无人机着陆点自动配置的方法包括步骤：S1、地面移动终端采集地面移动终端所在位置的GPS定位信息；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成无人机着陆点信息；S4、地面服务终端将所述无人机着陆点信息发送至无人机。本发明有益效果：可精确采集着陆点的位置信息并发送给地面服务终端，且还对该位置信息进行可靠性校验。相比手动在地面站软件输入的无人机着陆点精度更高，可靠性更强，自动化程度更高的特点。

Description

一种无人机着陆点自动配置的方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及无人机导航技术领域，尤其涉及一种无人机着陆点自动配置的方法、系统及装置。

背景技术

目前比较传统的着陆点配置方式仅仅是通过地面站软件。在PC端是通过鼠标点击地面站软件地图上相应位置来设置着陆点，而在移动端设置着陆点是通过手指点击地面站软件地图(一般使用卫星地图)相应位置来设置的，接着将从地图上获取的位置信息上传至无人机飞控(无人机的飞行控制系统)。但是该方式下有两点原因会导致设置着陆点时产生较大误差。

第一点：地图软件在卫星地图模式下的分辨率较低，由于地图软件分辨率的限制，无法在地图上将着陆点设置到精确的位置，从而存在一个固有的误差。第二点：控所采用地图坐标系是WGS-84(原始GPS坐标系)，而地面站上采用的地图软件在国内一般有两种：高德地图和百度地图。比如高德地图采用的GCJ-02坐标系，百度地图使用的BD-09II坐标系，都与WGS-84不同。而不同的地图坐标系之间是存在偏移的。所以当在地图上规划好着陆点之后还要进行坐标系转换，即将GCJ-02坐标系或者将BD-09II坐标系转换成WGS-84坐标系之后再上传至无人机飞控，这样必然会存在一个转换误差。所以传统的着陆点配置方式是存在较大误差的，再加上固定翼无人机本身的飞行特性即飞行动作幅度大，着陆难度高，着陆时风向的不确定性等，微小的误差都会被放大，从而导致着陆时实际着陆点与配置的着陆点误差较大。

公开号为CN104679013A的中国专利公布了一种无人机自动着陆系统，其特征在于，所述系统包括航拍摄像机、地标定位器、无人机驱动设备和主控制器，所述航拍摄像机对机下的疑似地标区域进行拍摄以获得疑似地标图像，所述地标定位器对所述疑似地标图像进行图像处理以在确定所述疑似地标图像中存在地标时获得无人机距离地标的相对高度和相对定位距离，所述主控制器与所述地标定位器和所述无人机驱动设备分别连接，基于所述相对高度和所述相对定位距离控制所述无人机驱动设备以驱动所述无人机着陆到地标上。该发明专利采用图像处理技术，必须进行实时着陆点辨别。

公开号为CN204856213U的中国专利公布了一种无人机着陆引导系统，该系统包括信号连接的着陆引导转塔和操控显示台，着陆引导转塔包括相互连接的多光谱传感器和转塔平台；多光谱传感器的初始瞄准方向沿降落跑道的延伸方向，且与降落跑道平行，多光谱传感器瞄准无人机，并向转塔平台发送多光谱传感器的瞄准中心与无人机的跟踪中心之间的像素差；转塔平台调整多光谱传感器的瞄准方向，以使多光谱传感器的瞄准中心与无人机的跟踪中心重合；以及将多光谱传感器的当前瞄准方向发送至操控显示台；操控显示台向无人机发送无人机相对于规划航线的位置调整量，以引导无人机着陆，但是并非在无人机起飞前将着陆点配置到飞行任务当中。

公开号为CN205942447U的中国专利公布了一种无人机着陆引导系统，系统包括四旋翼无人机、着陆平台，在无人机的四个翼上分别设置有激光接收单元，无人机内设置有无人机GPS单元、无人机控制单元和无人机通信单元，无人机GPS单元、无人机通信单元、激光接收单元分别与无人机控制单元相连，着陆平台上摆动设置有第一激光发射单元、第二激光发射单元，着陆平台内设置有平台控制单元、平台通信单元、平台GPS单元，第一激光发射单元、第二激光发射单元、平台通信单元、平台GPS单元分别与平台控制单元相连，无人机通信单元和平台通信单元无线相连。该专利是通过激光对无人机进行引导，实现了无人机精确定位着陆，但是也并非在无人机起飞前将着陆点配置到飞行任务当中，且必须加设着陆平台，便携性较差。

上述无人机着陆技术具有如下缺点：设置着陆点时产生较大误差；必须进行实时着陆点辨别；并非在无人机起飞前将着陆点配置到飞行任务当中，且必须加设着陆平台，便携性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种精确度高，相关辅助设备携带方便的无人机着陆点自动配置的方法、系统及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为提供一种无人机着陆点自动配置的方法，包括步骤：

S1、地面移动终端采集地面移动终端所在位置的GPS定位信息；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成无人机着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述无人机着陆点信息发送至无人机。

本发明提供的另一技术方案为提供一种无人机着陆点自动配置的系统，包括无人机，地面移动终端和地面服务终端；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端包括相互连接的第一存储器、单片机、GPS定位模块、第一蓝牙模块和电源模块；还包括存储在第一存储器上并可在所述单片机上运行的第一计算机程序；

所述地面服务终端包括第二存储器、第二蓝牙模块、处理器以及存储在所述第二存储器上并可在所述处理器上运行的第二计算机程序；

所述单片机执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：

S1、地面移动终端采集无人机着陆点的GPS定位信息；

所述处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述着陆点信息发送至无人机。

本发明提供的又一技术方案为提供一种无人机着陆点自动配置的装置，包括无人机，地面移动终端和地面服务终端；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端包括相互连接的第一存储器、单片机、GPS定位模块、蓝牙模块和电源模块；所述地面服务终端包括第二存储器、第二蓝牙模块和处理器。

本发明有益效果：本发明无人机着陆点自动配置的方法、系统及装置克服了现有的无人机着陆点配置方式误差较大、成本较高以及携带不方便的问题，可在无人机起飞前将着陆点配置到飞行任务当中，通过包含GPS模块的地面移动终端可精确采集着陆点的位置信息并发送给地面服务器终端，且还对该位置信息进行可靠性校验。相比手动在地面站软件输入的无人机着陆点精度更高，可靠性更强，自动化程度更高，且具有价格低，携带方便的特点。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的无人机着陆点自动配置的方法的流程图；

图2为本发明具体实施方式中的无人机着陆点自动配置的系统的结构示意图；

标号说明：

1、地面移动终端；11、第一存储器；12、单片机；13、GPS定位模块；

14、第一蓝牙模块；15、电源模块；

2、地面服务终端；21、第二存储器；22、第二蓝牙模块；23、处理器；

3、无人机。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过包含GPS模块的地面移动终端可精确采集着陆点的位置信息并发送给地面服务器，且还对该位置信息进行可靠性校验。

请参照图1，本发明提供一种无人机着陆点自动配置的方法，包括步骤：

S1、地面移动终端采集地面移动终端所在位置的GPS定位信息；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成无人机着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述无人机着陆点信息发送至无人机。

优选的，上述无人机着陆点自动配置的方法中，所述步骤S2之后还包括步骤：地面服务终端判断接收的GPS定位信息中GPS定位卫星的数量是否大于预设值且GPS定位信息中的经纬度数据不为空，若是，则数据可靠，进行步骤S3；若否，则重新接收地面移动终端的新的GPS定位信息。

优选的，上述无人机着陆点自动配置的方法中，所述地面服务器为平板电脑或智能手机。

请参照图2，本发明还提供一种无人机着陆点自动配置的系统，包括无人机3，地面移动终端1和地面服务终端2；所述地面移动终端1设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端1包括相互连接的第一存储器11、单片机12、GPS定位模块13、第一蓝牙模块14和电源模块15；还包括存储在第一存储器上并可在所述单片机上运行的第一计算机程序；

所述地面服务终端2包括第二存储器21、第二蓝牙模块22、处理器23以及存储在所述第二存储器上并可在所述处理器上运行的第二计算机程序；

所述单片机执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：

S1、地面移动终端采集无人机着陆点的GPS定位信息；

所述处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述着陆点信息发送至无人机。

优选的，上述无人机着陆点自动配置的系统中，所述步骤S2之后还包括步骤：地面服务终端判断接收的GPS定位信息中GPS定位卫星的数量是否大于预设值且GPS定位信息中的经纬度数据不为空，若是，则数据可靠，进行步骤S3；若否，则重新接收地面移动终端的新的GPS定位信息。

优选的，上述无人机着陆点自动配置的系统中，所述地面服务器为平板电脑或智能手机。

本发明还提供一种无人机着陆点自动配置的装置，包括无人机，地面移动终端和地面服务终端；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端包括相互连接的第一存储器、单片机、GPS定位模块、蓝牙模块和电源模块；所述地面服务终端包括第二存储器、第二蓝牙模块和处理器。

优选的，上述无人机着陆点自动配置的装置中，所述地面服务器为平板电脑或智能手机。

由上描述可知，本发明无人机着陆点自动配置的方法、系统及装置克服现有的无人机着陆点配置方式误差较大、成本较高以及携带不方便的问题，可在无人机起飞前将着陆点配置到飞行任务当中，通过包含GPS模块的地面移动终端可精确采集着陆点的位置信息并发送给地面服务器终端，且还对该位置信息进行可靠性校验。相比手动在地面站软件输入的无人机着陆点精度更高，可靠性更强，自动化程度更高，且具有价格低，携带方便的特点。

实施例一

一种无人机着陆点自动配置的系统，包括无人机，地面移动终端和地面服务终端；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端包括相互连接的第一存储器、单片机、GPS定位模块、第一蓝牙模块和电源模块；还包括存储在第一存储器上并可在所述单片机上运行的第一计算机程序；

所述地面服务终端包括第二存储器、第二蓝牙模块、处理器以及存储在所述第二存储器上并可在所述处理器上运行的第二计算机程序；

所述单片机执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：

S1、地面移动终端采集无人机着陆点的GPS定位信息；

所述处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

地面服务终端判断接收的GPS定位信息中GPS定位卫星的数量是否大于预设值且GPS定位信息中的经纬度数据不为空，若是，则数据可靠，进行步骤S3；若否，则重新接收地面移动终端的新的GPS定位信息。

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述着陆点信息发送至无人机。

上述地面移动终端包括MCU核心板，MCU核心板上分别连接GPS模块和蓝牙模块作为硬件电路部分，使用上外壳和下外壳作为外包装将硬件电路部分包裹起来。电池作为电源部分置于下外壳的电池槽内并以电源盖进行包裹。地面移动终端可以实时的采集GPS数据，解析原始GPS数据以及与地面服务终端进行蓝牙连接数据通信。

地面服务终端可为平板电脑或智能手机，其可对蓝牙设备搜索、匹配、连接、数据收发、数据解析、数据可靠性校验以及将着陆点自动配置到无人机的飞行任务当中。

上述无人机着陆点自动配置的系统使用：

(1)开启地面移动终端的电源，将地面移动终端设置在无人机着陆点上，地面移动终端对当前GPS定位信息进行采集，等待片刻；

(2)打开地面服务终端预装的软件；地面服务终端搜索地面移动终端的蓝牙模块的蓝牙信号并对其发起配对请求(如果已经匹配成功则可直接建立连接)，待匹配完成之后会自动对其进行连接，连接成功之后便会自动接收无人机着陆点的GPS定位信息，同时会自动解析接收到的数据并校验其可靠性，如果数据不可靠则提示用户重新接收，如果数据可靠则自动生成着陆点信息并添加到飞行任务中发送给无人机的飞行控制系统，这样就不在需要手动在地图上输入着陆点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种无人机着陆点自动配置的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、地面移动终端采集地面移动终端所在位置的GPS定位信息；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成无人机着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述无人机着陆点信息发送至无人机。

2.根据权利要求1所述无人机着陆点自动配置的方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括步骤：地面服务终端判断接收的GPS定位信息中GPS定位卫星的数量是否大于预设值且GPS定位信息中的经纬度数据不为空，若是，则数据可靠，进行步骤S3；若否，则重新接收地面移动终端的新的GPS定位信息。

3.根据权利要求1所述无人机着陆点自动配置的方法，其特征在于，所述地面服务终端为平板电脑或智能手机。

4.一种无人机着陆点自动配置的系统，其特征在于，包括无人机，地面移动终端和地面服务终端；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端包括相互连接的第一存储器、单片机、GPS定位模块、第一蓝牙模块和电源模块；还包括存储在第一存储器上并可在所述单片机上运行的第一计算机程序；

所述地面服务终端包括第二存储器、第二蓝牙模块、处理器以及存储在所述第二存储器上并可在所述处理器上运行的第二计算机程序；

所述单片机执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：

S1、地面移动终端采集无人机着陆点的GPS定位信息；

所述处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：

S2、地面服务终端与地面移动终端建立蓝牙连接，获取地面移动终端的GPS定位信息；

S3、地面服务终端解析所述GPS定位信息生成着陆点信息；

S4、地面服务终端将所述着陆点信息发送至无人机。

5.根据权利要求4所述无人机着陆点自动配置的系统，其特征在于，所述步骤S2之后还包括步骤：地面服务终端判断接收的GPS定位信息中GPS定位卫星的数量是否大于预设值且GPS定位信息中的经纬度数据不为空，若是，则数据可靠，进行步骤S3；若否，则重新接收地面移动终端的新的GPS定位信息。

6.根据权利要求4所述的无人机着陆点自动配置的系统，其特征在于，所述地面服务终端为平板电脑或智能手机。

7.一种无人机着陆点自动配置的装置，其特征在于，包括无人机，地面移动终端和地面服务终端；所述地面移动终端设置在无人机着陆点上；

所述地面移动终端包括相互连接的第一存储器、单片机、GPS定位模块、蓝牙模块和电源模块；所述地面服务终端包括第二存储器、第二蓝牙模块和处理器。

8.根据权利要求7所述的无人机着陆点自动配置的装置，其特征在于，所述地面服务终端为平板电脑或智能手机。