[发明专利]一种移动目标的无人机追踪及起降系统和方法

说明书

本发明公开了一种移动目标的无人机追踪及起降系统和方法。在移动目标表面的不同位置安装无线测距传感器，移动目标上的各无线测距传感器组成一个固定在移动目标表面的局部定位网络，在无人机上安装无线测距传感器，并与移动目标上的各无线测距传感器进行通信和测距，无人机在局部定位网络中活动，并通过测距值计算出无人机在局部定位系统中的位置，在移动目标表面划分出供无人机起降的区域，根据无人机与移动目标的相对位置实现无人机在移动目标上的起降。本发明实现了高效、精准的无人机定位跟踪和自主起降。

技术领域

本发明属于目标追踪定位技术领域，特别涉及一种移动目标的无人机追踪及起降系统和方法。

背景技术

目前，无人机技术的发展突飞猛进，基于无人机的应用领域也越来越广泛。由于无人机可以在高空自主飞行，利用无人机对目标的追踪定位也成为研究和应用的热点。随着消费级无人机的推广，人们利用无人机从高空记录和拍拍摄影像成为一大热点，如大疆的消费机无人机。随着消费机无人机的发展，基于车载的无人机成为一大亮点，即无人机可以在车辆上自主起降，可以追踪车辆，并可以根据车辆里人的指令完成一定飞行拍摄任务，这种无人机甚至可以船载舰载。一些快递车辆甚至可以配备无人机实现无人机邮递。

因此，要实现无人机在移动目标上的自主起降，并实现对移动目标的追踪是一大技术难点。目前，无人机对目标的追踪通常使用的是搭载相机，采用图像追踪技术。但采用图像的方式，需要较大的计算量，并受到图像处理技术的限制，还会受到光线的影响。因此研究一种直接、高效、计算量小的目标追踪和无人机定位融合方法是解决这一问题的关键。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种移动目标的无人机追踪及起降系统和方法，实现直接、高效、精准的无人机追踪和自主起降。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种移动目标的无人机追踪及起降系统，包括移动目标和无人机，移动目标表面的不同位置分布了无线测距传感器，无人机上也安装了无线测距传感器，并与移动目标上的无线测距传感器进行通信和测距，移动目标上设有供无人机起降的区域。

基于上述技术方案的优选方案，在无人机和移动目标上搭载了惯性传感器和/或卫星导航系统。

基于上述技术方案的优选方案，在无人机上安装了相机。

基于上述技术方案的优选方案，所述无线测距传感器采用UWB传感器。

一种移动目标的无人机追踪及起降方法，在移动目标表面的不同位置安装无线测距传感器，移动目标上的各无线测距传感器组成一个固定在移动目标表面的局部定位网络，在无人机上安装无线测距传感器，并与移动目标上的各无线测距传感器进行通信和测距，无人机在局部定位网络中活动，并通过测距值计算出无人机在局部定位系统中的位置，即相对于移动目标的位置和方位；在移动目标表面划分出供无人机起降的区域，根据无人机与移动目标的相对位置实现无人机在移动目标上的起降。

基于上述技术方案的优选方案，移动目标上个无线测距传感器的分布需要满足无人机飞行方位内至少能测得与四个无线测距传感器的距离信息的要求，且移动目标上任意两个无线测距传感器的距离值大于设定的阈值。

基于上述技术方案的优选方案，在无人机上搭载相机，实现无人机的拍摄任务；无人机在移动目标上起降时，根据相机拍摄的图像信息与局部定位网络的定位信息进行融合，实现更为精准的降落控制。

基于上述技术方案的优选方案，在无人机和移动目标上搭载惯性器件和/或卫星定位系统，将惯性信息或卫星定位信息与局部定位网络的定位信息进行融合，实现更为精准的定位跟踪和降落。

采用上述技术方案带来的有益效果：