[发明专利]无人机在靠近平台尤其海上平台以降落阶段的导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机的在靠近平台以降落阶段的导航系统。

更特别的是，本发明涉及这种无人机在靠近平台例如尤其海上平台以降落的阶段的导航系统。

背景技术

已知该引导问题是自多年来现在得到发展的关键问题。

实际上，已经提出过基于GPS(全球定位系统)或雷达技术的针对此类应用的引导方法。

但是，在海上平台的特殊应用范围内，这些系统需要控制该平台，特别是了解它的运动和它的设备。

对这些问题还要加上保证回收无人机的困难，而无人机的位置常常是通过GPS测量的，由于卫星星座周跳、多路径又或干扰等，GPS的可用性不能在每个时刻都得到保证。

发明内容

因此，本发明的目的是解决这些问题。

为此，本发明的目标是无人机在靠近平台尤其是海上平台以便进行降落的阶段的导航系统，其特征在于，平台配有下滑坡度指示设备，该设备从水平出发在预定的角域上发射引导光束阵列(éventail)，并且无人机配有光束采集摄影机，该摄影机与图像分析装置和无人机自动驾驶装置的控制指令的计算装置连接，以便带引无人机追随着引导光束。

根据本发明的其它方面，导航系统包括以下特征中的一个或几个：

-引导光束阵列包括从水平面起上升并置的三个不同颜色的光束；

-第一光束为红色，第二光束为绿色，第三光束为黄色；

-第一光束的上升开角为4°，第二光束的上升开角为2°，第三光束的上升开角为8°；

-光束具有为30°的方位开角；

-光束在方位角上分为27°的第一左舷角域和在第一左舷角域的右侧的为3°的第二右舷角域；

-在第一左舷角域中，红色光束以1秒的周期闪烁，绿色光束不闪烁，黄色光束以2秒的周期闪烁，而在第二右舷角域中，所有光束以0.5秒的周期闪烁；

-图像分析装置适于向计算装置传送摄影机所感知的光束颜色信息和由光束闪烁周期确定的角域信息，并且无人机自动驾驶装置的控制指令的计算装置适于根据以下关系确定无人机的纵向速度Vx、侧向速度Vy和爬升速度Vz：

-如果感知光束的颜色为红色，则Vx＝Vcruise×0.22并且Vz＝Vzmax，其中Vcruise是无人机的巡航速度，Vzmax是无人机的最大爬升速度，这些速度预定单位为米/秒；

-如果感知光束的颜色为绿色，则Vx＝Vcruise×3/5并且Vz＝Vzmax；

-如果感知光束的颜色为黄色，则Vx＝Vcruise×3/5并且Vz＝-Vzmax；并且

-如果没有感知到任何光束，则Vx＝0并且Vz＝-Vzmax；和

-如果感知角域为所述第一左舷角域，则Vy＝-2；

-如果感知角域为所述第二右舷角域，则Vy＝7；和

-如果没有感知到任何角域，则Vy＝0；

-计算装置调适于考虑平台的移动速度；和

-所述平台是水面船舶；并且，所述下滑坡度指示设备在该水面船舶上横摇和俯仰稳定。

附图说明

借助下面仅作为例子给出并参照以下附图进行的描述，可以更好地了解本发明：

-图1表示配有属于符合本发明的导航系统构成部分的角域的下滑坡度指示设备的海上平台；

-图2表示这种设备发射的光束阵列；

-图3、4和5表示引导无人机时无人机所追随的理想轨迹；和

-图6表示框图，其示出包括集成在无人机中用以保证所述追随的不同装置。

具体实施方式

图1中实际上示出无人机在靠近平台特别是海上平台的阶段的导航系统。

该平台在该图中用总参考标号1表示，并且例如在后部具有无人机降落区。

实际上，该平台配有下滑坡度指示设备，该设备自水平面起在预定的角域上发射引导光束阵列。

在无人机方面，无人机配有光束采集摄影机，该摄影机与图像分析装置和无人机自动驾驶装置的控制指令的计算装置连接，以便使无人机追随引导光束。

在图1中，引导光束阵列用总参考标号2表示。

实际上，该引导光束阵列可包括三个从水平面起上升的颜色不同的并置光束，例如在该图1中分别用参考标号3、4和5表示的光束。

因而第一光束3可以是红色，第二光束4可为绿色，而第三光束5可为黄色。

另外，第一光束可具有为4°的上升开角，第二光束可具有为2°的上升开角，第三光束可具有为8°的上升开角。

这些光束还可以具有为30°的方位开角，这些光束在方位开角上分为27°的第一左舷角域和在第一左舷角域右侧的成3°的第二右舷角域。