[发明专利]一种机电一体化无人机着陆导航系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机电一体化技术领域，具体为一种机电一体化无人机着陆导航系统及控制方法。

背景技术

无人机是一种拥有动力装置的无人驾驶飞行系统，它具有广泛的应用。无人机在某些使用领域需要定点着陆，然而目前很多无人机还做不到准确的定点着陆，达不到用户的需求。目前一般无人机在基于GPS下进行室外定位着陆时，易受建筑物和树木的阻隔而被干扰，并且由于多路径效应，接收装置接收到经过建筑物或者水面等一系列反射面反射后的干扰信号，使得信号的路径变长，会产生系统偏差，最后导致定位不准，另外即使不受障碍物干扰在空旷位置接收到的位置信息与实际位置信息也还存在一些偏差；无人机在基于GPS下进行室内定位着陆时也会存在与室外定位着陆相同的情况，为此，我提出一种机电一体化无人机着陆导航系统及控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机电一体化无人机着陆导航系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的在基于GPS下现有无人机室内外定位着陆会产生位置偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机电一体化无人机着陆导航系统，包括机翼固定座，所述机翼固定座的四周均设有机翼，四组所述机翼的表面中央均设有激光接收单元，所述激光接收单元的输出端电性连接有无人机控制系统的输入端，所述无人机控制系统的输入端电性连接有无人机GPS单元的输出端，所述无人机控制系统的输出端电性连接有无人机通信系统的输入端，所述无人机通信系统的输出端电性连接有着陆平台系统的输入端，所述着陆平台系统的输入端电性连接有基准站系统的输出端。

优选的，所述无人机控制系统包括电源单元，所述电源单元的输出端电性连接有飞控处理器的输入端，所述飞控处理器双向电性连接有控制电路模块，所述飞控处理器的输出端电性连接有舵机系统的输入端，所述舵机系统信号连接有控制电路模块。

优选的，所述无人机通信系统包括信息接收单元，所述信息接收单元的输出端电性连接有信息保真单元的输入端，所述信息保真单元的输出端电性连接有中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端电性连接有无线传输单元的输入端，所述无线传输单元的输出端电性连接有记忆存储单元的输入端。

优选的，所述着陆平台系统包括激光发射单元，所述激光发射单元的输出端电性连接有平台控制主机的输入端，所述平台控制主机的输出端分别电性连接有平台通讯单元和平台GPS单元的输入端，所述平台控制主机的输入端电性连接有地图监控单元的输出端。

优选的，所述基准站系统包括基准站GPS系统，所述基准站GPS系统的输出端电性连接有基准站控制单元的输入端，所述基准站控制单元的输出端电性连接有基准站通讯单元的输入端。

优选的，所述基准站GPS系统包括微处理器，所述微处理器的输入端分别电性连接有坐标拾取单元和信息输入单元的输出端，所述微处理器的输出端电性连接有信息处理单元的输入端，所述信息处理单元的输出端电性连接有信息发送单元的输入端。

优选的，该机电一体化无人机着陆导航控制方法具体包括以下步骤：

S1：确定无人机和着陆平台的位置坐标，控制无人机向着陆平台移动：通过无人机GPS单元和平台GPS单元可以分别确定无人机和着陆平台的位置坐标，再通过坐标拾取单元和信息输入单元分别接收着陆平台坐标和无人机的坐标，利用信息处理单元计算出两者之间X和Y方向的差值，再利用信息发送单元将误差传递给平台控制主机和飞控处理器，让飞控处理器通过控制无人机的舵机系统进而控制无人机的飞行姿态，使无人机在原来高度上向着陆平台的垂直方向的上空移动；

S2：控制无人机捕捉着陆平台发射的激光信号：通过飞控处理器和控制电路模块控制无人机的舵机系统，使其改变飞行姿态，让机翼上的四组激光接收单元捕捉到着陆平台上的激光发射单元发射的激光信号；

S3：无人机捕捉到着陆平台发射的激光信号后，并调整自身的位置：通过基准站GPS系统可以计算出无人机坐标与着陆平台坐标之间的X和Y方向上的误差，利用基准站通讯单元将误差信息传递给无人机通信系统，再利用无人机通信系统中的无线传输单元将误差信息传递给飞控处理器，飞控处理器通过控制无人机的舵机系统进而控制无人机的飞行姿态，使无人机和着陆平台X和Y方向上的参数相同，即无人机位于着陆平台的垂直方向上；