[发明专利]一种不依赖地空数据交互的无人机地面自主回收方法

说明书

本发明公开了一种不依赖地空数据交互的无人机地面自主回收方法，无人机接收到返航指令后，当无人机与无人运动平台之间距离大于设定值时，通过多源信息感知平台搜索获得无人机的位姿信息，无人运动平台根据该位姿信息实时规划路径并跟踪无人机；当无人机与无人运动平台之间距离小于设定值时，通过多源信息感知平台搜索获得无人机的位姿信息，无人运动平台上搭载的六自由度平台根据位姿信息实时跟踪无人机，直至六自由度平台位于无人机正下方；之后无人机接收到着陆指令，六自由度平台通过改变伸缩缸的长度和位姿，控制上平台与无人机姿态保持一致，完成无人机的承接。本发明能不依赖地空数据交互，主动搜索无人机高精度定位后实现自主回收。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种不依赖地空数据交互的无人机地面自主回收方法。

背景技术

无人战斗机是充分利用信息技术革命成果而发展起来的高性能武器装备，对提高战斗空间感知能力、高风险目标攻击能力和电子战能力等起到重要作用，未来无人战斗机将成为夺取制空权关键力量的有机组成部分。

无人机执行任务时，其回收速度很大程度决定了无人机的任务效率，稳定、安全的移动无人机回收平台可为无人机提供野外的着陆环境，减少无人机返回机场的消耗，延长无人机的工作时间，为提高无人机的战斗能力做出突出贡献。

现有无人机地面回收技术依赖地空通讯，环境制约大，尤其在军用领域，无人机位置信息难以直接获取；现有平台承接回收方案中采用无人机跟踪地面平台的方式，而大型无人机由于灵活性差无法精准跟踪着陆平台；此外，无人机与平台动态位姿不匹配，刚性接触，着陆效率低、降落冲击大、损坏率高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种不依赖地空数据交互的无人机地面自主回收方法，在不依赖地空数据交互的条件下，主动搜索无人机高精度定位后实现自主回收。

本发明采用的技术方案如下：

一种不依赖地空数据交互的无人机地面自主回收方法，所述自主回收方法步骤如下：

步骤1，无人机接收到返航指令后，当无人机与无人运动平台之间距离大于设定值时，通过多源信息感知平台搜索获得无人机的位姿信息，无人运动平台根据所述位姿信息实时规划路径并跟踪无人机；当无人机与无人运动平台之间距离小于设定值时，通过多源信息感知平台搜索获得无人机的位姿信息，无人运动平台上搭载的六自由度平台根据所述位姿信息实时跟踪无人机，直至六自由度平台位于无人机正下方；

步骤2，无人机接收到着陆指令后，六自由度平台通过改变伸缩缸的长度和位姿，控制上平台与无人机姿态保持一致，完成无人机的承接。

进一步地，所述多源信息感知平台包括三维激光雷达、可见光摄像机和转台，三维激光雷达、可见光摄像机均安装在转台上；

当无人机与无人运动平台之间距离大于设定值时，通过三维激光雷达搜索获得无人机的位姿信息；当无人机与无人运动平台之间距离小于设定值时，融合激光雷达和可见光信息获得无人机的位姿信息。

进一步地，所述融合激光雷达和可见光信息获得无人机的位姿信息是通过点云聚类以及特征点提取方式实现。

进一步地，所述六自由度平台的下平台上安装姿态传感器，伸缩缸内置力传感器。

进一步地，所述步骤2进一步包括：所述力传感器检测到六自由度平台受到的冲击力，与设定的缓冲力一起发送给六自由度平台控制器，解算出伸缩缸的伸缩长度，在执行机构控制下令伸缩缸的当前长度运动到伸缩长度。

进一步地，所述控制器通过导纳控制算法进行解算。

进一步地，所述步骤2之后还包括：在无人机运送过程中行驶在颠簸路面时，所述姿态传感器检测六自由度平台下平台的姿态信息，并传递给六自由度平台控制器，通过控制伸缩缸的伸缩长度反补偿给上平台，使无人机姿态与设定的期望姿态保持一致。