[发明专利]一种用于无人机机间测距的相对定位系统及方法

权利要求书

1.一种用于无人机机间测距的相对定位系统，其特征在于，所述相对定位系统设置于编队内无人机的底部，所述相对定位系统包括：

环境捕捉装置，其用于获取当前无人机不同方位下的场景感知信息和场景深度信息；

控制装置，其用于将不同方位的场景信息进行飞行时间校准后，发送至信息处理装置；

所述信息处理装置，其用于根据经过飞行时间校准后的各方位场景信息，构建表征当前无人机全方位环境状态的三维结构模型，基于此，计算当前无人机与各角度上的相邻无人机之间的距离。

2.根据权利要求1所述的相对定位系统，其特征在于，所述相对定位系统，还包括：

设置于所述环境捕捉装置不同方向的照明单元，其用于检测当前环境捕捉装置在相应方向上的光照强度信号，以及在照明强度控制指令的作用下调节自身光照强度；

所述控制装置，其还用于获取不同方向的所述光照强度信号，基于此，对各个方向的光照强度与当前镜头的匹配适应性进行分析，生成照明强度控制指令，以对各照明单元的照明强度进行调节。

3.根据权利要求2所述的相对定位系统，其特征在于，所述相对定位系统还包括：系统安装壳，所述系统安装壳具备：

构造为长方体结构的本体；

第一部，其设置于所述本体的任意一个侧面的底部，所述第一部外凸于所述本体，所述第一部与所述本体一体成型。

4.根据权利要求2或3所述的相对定位系统，其特征在于，所述照明单元具备：

光杯，其用于对所述照明单元内的光源进行反射处理，将不同方向的光信号聚焦到指定范围内。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的相对定位系统，其特征在于，所述信息处理装置包括：

信息融合模块，其用于基于不同方位的场景感知信息，结合不同方位的场景深度信息，利用激光点云解算技术，对各方位的场景感知结果进行实时点云成像，所述场景感知信息包括点云数据；

模型构建模块，其用于对点云成像结果进行三维重建，得到所述三维结构模型；

距离计算模块，其用于基于所述三维结构模型，计算各个方位上的相邻无人机的距离，并完成各相邻无人机的定位。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的相对定位系统，其特征在于，所述环境捕捉装置的镜头采用8片透镜结构。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的相对定位系统，其特征在于，所述环境捕捉装置包括：

CMOS传感器，其用于采集不同方位处的所述场景深度信息；

校正器，其设置于所述CMOS传感器处，其中，所述控制装置还用于在预设的扫描角度范围内进行扫描测距，得到针对当前扫描视野范围内所有扫描点所构成的所述场景感知信息。

8.根据权利要求7所述的相对定位系统，其特征在于，

所述控制装置，其还用于根据所述场景深度信息，利用相位展开技术，绘制当前镜头视野范围内不同预设频率下的相位图，基于此，对各方位镜头对应的飞行时间进行标定处理，得到系统级飞行时间测量结果。

9.一种用于无人机机间测距的相对定位方法，其特征在于，所述相对定位方法利用如权利要求1～8中任一项所述的相对定位系统实现无人机对各个方位下的相邻无人机的定位，所述相对定位方法包括：

步骤一，获取当前无人机不同方位下的场景感知信息和场景深度信息；

步骤二，将不同方位的场景信息进行飞行时间校准后，发送至信息处理装置；

步骤三，所述信息处理装置根据经过飞行时间校准后的各方位场景信息，构建表征当前无人机全方位环境状态的三维结构模型，基于此，计算当前无人机与各角度上的相邻无人机之间的距离。

10.根据权利要求9所述的相对定位方法，其特征在于，在所述步骤三中，

基于不同方位的场景感知信息，结合不同方位的场景深度信息，利用激光点云解算技术，对各方位的场景感知结果进行实时点云成像，所述场景感知信息包括点云数据；

对点云成像结果进行三维重建，得到所述三维结构模型；

基于所述三维结构模型，计算各个方位上的相邻无人机的距离，并完成各相邻无人机的定位。