CN109062261A - 一种引导无人机进入充电平台的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种引导无人机进入充电平台的方法，所述方法包括：获取从无人机发出请求着陆信号；根据所述请求着陆信号，获取无人机的型号；根据所述无人机的型号，获取平台内停机位的机位信息以及状态信息；根据所述位置信息，向所述无人机发送引导信息；通过本方法无人机可以精准的着陆到充电平台上，避免了无人机在进入平台的时候出现碰撞以及杂乱无章，同时也节省了大量时间提高了平台的效率。

Description

一种引导无人机进入充电平台的方法

技术领域

本发明涉及无线通讯，无人机无线精确定位等应用技术领域，更具体的说涉及一种引导无人机进入充电平台的方法。

背景技术

随着无人机技术的发展，其使用领域不断增加，无人机在植保、物流、电力巡线等方面都执行大量的作业，然后无人机续航能力仍是一个需要解决的技术问题，飞行时间长短某种程度上决定了无人机的性能和应用潜力，自主充电或加油成为长程作业或野外作业无人机亟待解决的问题，另外无人机挂载的物资要实现自动装卸也急需无人机自动进场操作，如若没有规划好无人机的飞行路线会导致无人机在进入平台时会混乱不堪，可能会发生碰撞等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决引导无人机精准着陆进入充电平台的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种引导无人机进入充电平台的方法，所述方法包括：获取从无人机发出请求着陆信号；根据所述请求着陆信号，获取无人机的型号；根据所述无人机的型号，获取平台内停机位的机位信息以及状态信息；根据所述位置信息，向所述无人机发送引导信息。

优选的，获取无人机的剩余电量，根据剩余电量进行排序进入平台设置优先级；根据所述优先级，向所述无人机发送包含有停机位安排信息的引导信息。

优选的，获取无人机的位置信息与无人机飞行计划信息；根据所述飞行计划信息获取所述无人机到达平台停机位的飞抵时间，根据所述飞抵时间以及停机位的状态信息，判断停机位的空出时间与所述飞抵时间的最小差值，根据所述最小差值匹配对应的停机位形成所述停机位安排信息。

优选的，获取所述无人机的位置信息包括：获取所述无人机的经纬度信息与所述平台的经纬度信息，根据所述经纬度信息计算出所述无人机与平台的距离信息；获取所述无人机与所述平台的落差信息，根据所述落差信息判断所述无人机进入所述平台的升降信息。

优选的，获取无人机的停机位安排信息；根据所述停机位安排信息，然后获取预设的飞行控制指令信息，引导所述无人机飞抵相应的停机位；根据所述飞行控制指令信息，然后获取预设的位置信息，根据所述预设的位置信息，形成无人机的导向信息。

优选的，获取无人机的导向信息，获取无人机请求飞行控制的信号，读取所述控制指令的信息与平台的指令信息进行匹配，匹配成功则平台通过控制指令控制所述无人机；匹配不成功则继续依次识别配对，直到匹配成功；根据所述控制指令的信息与所述导向信息，向所述无人机发送引导指令信息。

优选的，获取引导指令信息；根据所述引导指令信息，引导所述无人机飞抵指定的位置；根据所述无人机进入平台指定的位置信息，向所述无人机发送平台的次任务信息。

优选的，获取所述无人机的次任务信息，判断所述平台需要启动相匹配的设备与所述无人机连接并进行动作。

优选的，获取所述无人机主任务信息，根据所述次任务信息判断，若所述次任务信息完成则启动所述无人机的主任务信息，若未完成则继续所述次任务信息。

优选的，获取无人机的控制指令信息；根据所述控制指令信息，获取无人机的补给信息；根据所述补给信息，获取平台的充电位置信息与装卸位置信息；根据所述控制指令信息，获取无人机的检测提示信息；根据检测提示信息，判断是否需要检测，若需要检测则获取平台的检测位置信息并引导所述无人机飞抵检测位置，若不需要则恢复原任务状态。

本发明带来的有益效果：通过获取从无人机发出请求着陆信号；根据所述请求着陆信号，获取无人机的型号；根据所述无人机的型号，获取平台内停机位的机位信息以及状态信息；根据所述机位信息，向所述无人机发送引导信息；通过本方法无人机可以精准的着陆到充电平台上，避免了无人机在进入平台的时候出现碰撞以及杂乱无章，同时也节省了大量时间提高了平台的效率。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体流程图；

图2为本发明实施例中的又一整体流程；

图3为本发明实施例中的又一整体流程。

具体实施方式

下面描述本发明的优选实施方式，本领域普通技术人员将能够根据下文所述用本领域的相关技术加以实现，并能更加明白本发明的创新之处和带来的益处。

如图1-3所示，提供了一种引导无人机进入充电平台的方法，实现所述方法应该包括：至少一架无人机、一充电平台，所述平台上设置有多个停机位。

在本发明实施例中，如图1所示，所述方法包括：

S1、获取从无人机发出请求着陆信号；具体的，所述平台的接收塔通过无线接收器接收信号，所述平台的接收塔在接到无人机发出的请求着陆信号；

S2、根据所述请求着陆信号，获取无人机的型号；具体的，根据所述无人机的着陆信号时对所述无人机进行红外线扫描，通过识别模块收集所述无人机的型号、形状以及是否装载货物等信息情况；

进一步的，与所述平台有协议的无人机，可以配置内定的波段频道有利于平台与无人机之间快速的信息交互；同时加快了平台的反应效率，降低了平台的时间浪费；

进一步的，与所述平台有协议的无人机，可获得优先进入平台的权利，使得平台的工作效率提高；

S3、根据所述无人机的型号，获取平台内停机位的机位信息以及状态信息；具体的，根据识别模块收集的信息情况，检测所述平台内是否有与所述无人机相匹配的机位信息；

S4、根据所述机位信息，若有相匹配的机位信息，则发送引导信息给所述无人机；具体的，根据匹配的机位信息向所述无人机发送引导信息，所述无人机根据所述引导信息飞抵指定的停机位；

S5、根据所述机位信息，若没有相匹配的机位信息，则发送拒绝信息给所述无人机，无人机接收到所述平台发送的拒绝信息，所述无人机则不能进入所述平台。

如图2所示，在本发明实施例中，获取所述无人机的剩余电量，根据剩余电量进行排序进入平台设置优先级；根据所述优先级，向所述无人机发送包含有停机位安排信息的引导信息；具体的，所述平台的接收塔通过无线接收器接收信号，所述平台的接收塔在接到无人机发出的请求着陆信号；根据所述无人机的着陆信号时对所述无人机进行红外线扫描，通过识别模块收集所述无人机的型号、形状以及是否装载货物等信息情况；判断无人机与平台是否有协议，若有协议的无人机，则按优先队列排序进入平台，若没有协议的无人机，则按无优先队列排序等待进入平台；根据识别模块收集的信息情况，检测所述平台内是否有与所述无人机相匹配的机位信息；根据匹配的机位信息，根据所述无人机剩余电量低的优先进入平台，所述无人机剩余电量多的后进入平台，同时发送包含有停机位安排信息的引导信息给到所述无人机上；若没有相匹配的机位信息，则发送拒绝信息给所述无人机，无人机接收到所述平台发送的拒绝信息，所述无人机则不能进入所述平台。

在本发明实施例中，获取无人机的位置信息与无人机飞行计划信息；根据所述飞行计划信息获取所述无人机到达平台停机位的飞抵时间，根据所述飞抵时间以及停机位的状态信息，判断停机位的空出时间与所述飞抵时间的最小差值，根据所述最小差值匹配对应的停机位形成所述停机位安排信息；具体的，所述平台的接收塔通过无线接收器接收信号，所述平台的接收塔在接到无人机发出的请求着陆信号；根据所述无人机的着陆信号时对所述无人机进行红外线扫描，通过识别模块收集所述无人机的型号、形状以及是否装载货物等信息情况；判断无人机与平台是否有协议，若有协议的无人机，则按优先队列排序进入平台，若没有协议的无人机，则按无优先队列排序等待进入平台；根据识别模块收集的信息情况，检测所述平台内是否有与所述无人机相匹配的机位信息；根据匹配的机位信息，根据从所述无人机的位置飞抵到匹配的停机位位置所需要的飞抵时间，检查出平台上停机位空出时间，所述飞抵时间大于等于所述空出时间，则引导所述无人机直接飞抵停机位的位置，若所述飞抵时间小于所述空出时间，则需要引导所述无人机更换相匹配的停机位，或者引导所述无人机绕飞等待空出再飞抵该停机位；若没有相匹配的机位信息，则发送拒绝信息给所述无人机，无人机接收到所述平台发送的拒绝信息，所述无人机则不能进入所述平台。

在本发明实施例中，获取无人机的位置信息包括获取所述无人机的经纬度信息与所述平台的经纬度信息，根据所述经纬度信息计算出所述无人机与平台的距离信息；获取所述无人机与所述平台的落差信息，根据所述落差信息判断所述无人机进入所述平台的升降信息；具体的，通过导航模块里的内置地图获取无人机与平台的经纬度，再利用经纬度距离公式计算出无人机与平台的弧长，

设平台上某点的经度为j，纬度为w，东北取正，西南取负，则这点的空间坐标是：

x＝cos(w)*cos(j)

y＝cos(w)*sin(j)

z＝sin(w)

求出平台与无人机两点的空间坐标分别A(x1,y1,z1)，B(x2,y2,z2)；

A、B两点在过球心的大圆上所夹的弧是球面上的最短距离；

先由两点间距离＝两点横坐标x之差，纵坐标y之差，竖坐标z之差三者的平方和开根号；

求得OA，OB，AB(直线距离)，O为原点(0，0，0)；

由余弦定理得此大圆的圆心角＝arccos((OA^2+OB^2-AB^2)/(2*OA*OB))；

然后根据弧长公式：弧长＝圆心角(以弧度表示)*地球半径；

也可弧长＝圆心角(以角度表示)/180*π*地球半径；

设平台为水平面，通过平台上的扫描模块检测到无人机的位置，如果同时有两架无人机需要进入平台而且型号及质量都相同，检测到一架无人机的位置为水平面上方时，检测到另一架无人机的位置为水平面下方时，则需要考虑到无人机电量的消耗问题，无人机下降的过程需要消耗的电量肯定比无人机上升的过程需要消耗的电量少，则给上升无人机安排停机位的机位信息要比下降无人机的机位信息距离近而且飞行时间短。

在本发明实施例中，获取无人机的停机位安排信息；根据所述停机位安排信息，然后获取预设的飞行控制指令信息，飞抵相应的停机位；根据所述飞行控制指令信息，然后获取预设的位置信息，根据所述预设的位置信息，形成无人机的导向信息；具体的，通过无人机的停机位安排信息获取到无人机的飞行控制指令信息及位置信息形成导向信息，通过导向信息指导无人机飞抵相应的停机位；

进一步，所述导向信息根据所述停机位的位置生成不同航线信息，如绕圆飞行的弧度值，弧长值等，所述航线信息再反馈信息到无人机生成飞行控制指令信息。

在本发明实施例中，获取无人机的导向信息，获取无人机请求飞行控制的信号，读取所述控制指令的信息与平台的指令信息进行匹配，匹配成功则平台通过控制指令控制所述无人机；匹配不成功则继续依次识别配对，直到匹配成功；根据所述控制指令的信息与所述导向信息，向所述无人机发送引导指令信息；根据所述引导指令信息，引导所述无人机飞抵指定的位置；根据所述无人机进入平台指定的位置信息，向所述无人机发送平台的次任务信息；

进一步，获取所述无人机的次任务信息，判断所述平台需要启动相匹配的设备与所述无人机连接并进行动作；具体的，所述次任务信息包括平台内的移动、检测、装载及通过无线充电等。

进一步，获取所述无人机主任务信息，根据所述次任务信息判断，若所述次任务信息完成则启动所述无人机的主任务信息，若未完成则继续所述次任务信息；所述主任务为无人机的主线任务如运输、测绘及播种等。

在本发明实施例中，所述平台的接收塔通过无线接收器接收信号，所述平台的接收塔在接到无人机发出的请求着陆信号；根据所述无人机的着陆信号时对所述无人机进行红外线扫描，通过识别模块收集所述无人机的型号、形状以及是否装载货物等信息情况；判断无人机与平台是否有协议，若有协议的无人机，则按优先队列排序进入平台，若没有协议的无人机，则按无优先队列排序等待进入平台；根据识别模块收集的信息情况，检测所述平台内是否有与所述无人机相匹配的机位信息；根据匹配的机位信息，根据从所述无人机的位置飞抵到匹配的停机位位置所需要的飞抵时间，检查出平台上停机位空出时间，所述飞抵时间大于等于所述空出时间，则引导所述无人机直接飞抵停机位的位置，若所述飞抵时间小于所述空出时间，则需要引导所述无人机更换相匹配的停机位，或者引导所述无人机绕飞等待空出再飞抵该停机位；

31、获取无人机的控制指令信息；根据所述控制指令信息，

311、获取无人机的补给信息；根据所述补给信息，

312、获取平台的充电位置信息与装卸位置信息；

31、根据所述控制指令信息，

321、获取无人机的检测提示信息；根据检测提示信息，判断是否需要检测，

322、若需要检测则获取平台的检测位置信息并飞抵检测位置，

32、若不需要则恢复原任务状态。

下面以一种具有四轴的四轴无人机飞行器进入充电平台为例进行说明：当四轴无人机飞行器(后序简称无人机)在飞行中需要充电、加油或者检测的时候，就必须就近选择一个充电平台降落，无人机首先发出一个请求着陆的信号，充电平台会根据无人机的请求着陆信号进行识别，识别无人机的型号、外形特征以及判断无人机的是否与充电平台有协议合作，若没有协议的无人机，则按无优先队列排序等待进入充电平台；根据识别模块收集的信息情况，检测所述充电平台内是否有与所述无人机相匹配的机位信息；根据匹配的机位信息，根据从所述无人机的位置飞抵到匹配的停机位位置所需要的飞抵时间，检查出充电平台上停机位空出时间，所述飞抵时间大于等于所述空出时间，则引导所述无人机直接飞抵停机位的位置，若所述飞抵时间小于所述空出时间，则需要引导所述无人机更换相匹配的停机位，或者引导所述无人机绕飞等待空出再飞抵该停机位；根据所述无人机剩余电量低的优先进入充电平台，所述无人机剩余电量多的后进入充电平台，同时发送包含有停机位安排信息的引导信息给到所述无人机上；引导无人机进入充电平台进行充电、加油、装载以及检测等各种需求的操作，充电平台先把无人机的主线任务储存，当无人机完成了在充电平台上的需求，充电平台则根据无人机的位置选择一条快速离开航线，发送给无人机且恢复无人机的主线任务，无人机在飞离充电平台的范围后自主恢复主线任务的航线继续飞行，若没有相匹配的机位信息，则发送拒绝信息给所述无人机，无人机接收到所述充电平台发送的拒绝信息，所述无人机则不能进入所述充电平台。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取从无人机发出请求着陆信号；

根据所述请求着陆信号，获取无人机的型号；

根据所述无人机的型号，获取平台内停机位的机位信息以及状态信息；根据所述机位信息，向所述无人机发送引导信息。

2.根据权利要求1所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取无人机的剩余电量，根据剩余电量进行排序进入平台设置优先级；

根据所述优先级，向所述无人机发送包含有停机位安排信息的引导信息。

3.根据权利要求1所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取无人机的位置信息与无人机飞行计划信息；

根据所述飞行计划信息获取所述无人机到达平台停机位的飞抵时间，根据所述飞抵时间以及停机位的状态信息，判断停机位的空出时间与所述飞抵时间的最小差值，根据所述最小差值匹配对应的停机位形成所述停机位安排信息。

4.根据权利要求3所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，获取所述无人机的位置信息包括：

获取所述无人机的经纬度信息与所述平台的经纬度信息，

根据所述经纬度信息计算出所述无人机与平台的距离信息；

获取所述无人机与所述平台的落差信息，

根据所述落差信息判断所述无人机进入所述平台的升降信息。

5.根据权利要求3所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取无人机的停机位安排信息；

根据所述停机位安排信息，然后获取预设的飞行控制指令信息，引导所述无人机飞抵相应的停机位；

根据所述飞行控制指令信息，然后获取预设的位置信息，根据所述预设的位置信息，形成无人机的导向信息。

6.根据权利要求5所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取无人机的导向信息；

获取无人机请求飞行控制的信号，读取所述控制指令的信息与平台的指令信息进行匹配，匹配成功则平台通过控制指令控制所述无人机；匹配不成功则继续依次识别配对，直到匹配成功；

根据所述控制指令的信息与所述导向信息，向所述无人机发送引导指令信息。

7.根据权利要求6所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取引导指令信息；

根据所述引导指令信息，引导所述无人机飞抵指定的位置；

根据所述无人机进入平台指定的位置信息，向所述无人机发送平台的次任务信息。

8.根据权利要求7所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述无人机的次任务信息，判断所述平台需要启动相匹配的设备与所述无人机连接并进行动作。

9.根据权利要求8所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述无人机主任务信息，根据所述次任务信息判断，若所述次任务信息完成则启动所述无人机的主任务信息，若未完成则继续所述次任务信息。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种引导无人机进入充电平台的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取无人机的控制指令信息；

根据所述控制指令信息，获取无人机的补给信息；

根据所述补给信息，获取平台的充电位置信息与装卸位置信息；

根据所述控制指令信息，获取无人机的检测提示信息；

根据检测提示信息，判断是否需要检测，若需要检测则获取平台的检测位置信息并引导所述无人机飞抵检测位置，若不需要则恢复原任务状态。