[发明专利]一种无人机的机场跑道FOD自动探测方法

权利要求书

1.一种无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据输入的待进行FOD探测的机场跑道的参数数据以及无人机的参数数据，确定所述探测任务；

步骤二、根据所述探测任务，控制无人机/无人机队沿设定的飞行航线飞行时，拍摄无任何障碍物时所述机场跑道的图像；

步骤三、根据所述探测任务，控制无人机/无人机队沿所述飞行航线飞行时，拍摄运行一段时间后所述机场跑道的图像；

步骤四、通过对比所述步骤二和所述步骤三中拍摄的所述机场跑道的图像，判断运行一段时间后的所述机场跑道上是否有FOD。

2.根据权利要求1所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述步骤二和所述步骤三中，根据所述探测任务，控制无人机/无人机队在所述飞行航线上设定的拍照点，拍摄所述机场跑道的图像；所述步骤四中，通过对比同一拍照点拍摄的所述机场跑道的图像，以判断运行一段时间后的所述机场跑道上是否有FOD。

3.根据权利要求2所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述步骤四中，将步骤二和步骤三分别在同一拍照点拍摄的图像转换为灰度图像；然后对齐两个灰度图像，确定二者之间的绝对差异；将存在绝对差异的部分锐化成二进制图像；根据所述二进制图像，确定运行一段时间后的所述机场跑道上是否有FOD。

4.根据权利要求3所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述二进制图像的FOD周围绘制FOD边框；在运行一段时间后的所述机场跑道的图像中覆盖上所述FOD边框；将覆盖了所述FOD边框的所述图像用显示屏进行显示。

5.根据权利要求1所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述步骤一，所述机场跑道的参数数据包括机场跑道的宽度、数量和布局，所述无人机的参数数据包括无人机机载相机的地面覆盖区域范围；根据机场跑道的宽度、数量和布局，以及无人机机载相机的地面覆盖区域范围，确定执行所述探测任务的无人机的数量和每架无人机的飞行航线。

6.根据权利要求1或5所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述飞行航线包括起飞点、航线关键点；所述航线关键点包括无人机飞行航线拐角点的经度、纬度和飞行高度。

7.根据权利要求6所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述飞行高度h与地面采样间隔GSD相关：

其中，d_w是无人机机载相机的地面覆盖区域范围，是图像帧的尺寸，以像素为单位；

其中C_w是相机光线传感器的物理尺寸，f是焦距。

8.根据权利要求6所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述探测任务包括设置每个拍照点在所述飞行航线上的坐标以及每个拍照点的拍摄角度；其中，所述坐标包括在相应拍照点触发拍照时无人机的经度、纬度和飞行高度；所述拍摄角度包括触发拍照时无人机云台的俯仰角及其相对于无人机机头的航向角。

9.根据权利要求8所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，所述探测任务还包括设置无人机的最大飞行速度；在无人机/无人机队执行所述探测任务时，根据剩余飞行航线的长度、飞行速度以及风力状况计算完成探测需要的时间。

10.根据权利要求1所述的无人机的机场跑道FOD自动探测方法，其特征在于，步骤三还包括，根据控制指令，控制无人机/无人机队执行停止探测、恢复探测、终止探测、部分探测和特定探测；其中，所述停止探测为无人机/无人机队原地待命；所述恢复探测，原地待命的无人机/无人机队继续探测；所述终止探测，无人机/无人机队直接返回起飞点；所述部分探测，无人机/无人机队在探测区间内飞行时，进行拍照；所述特定探测，无人机/无人机队在探测出FOD的地点，进行近距离拍照。