[发明专利]无人飞行器自主着船方法、系统和无人飞行器

说明书

本申请实施例提供一种无人飞行器自主着船方法、系统和无人飞行器，该方法包括：实时获取所在飞行空间的三维点云数据；根据所述三维点云数据对目标船舶进行识别及跟踪，并获取所述目标船舶相对于飞行器的运动状态信息和着船平面的位置姿态信息；根据飞行器自身的飞行状态信息、所述目标船舶的运动状态信息和所述着船平面的位置姿态信息，控制飞行器安全着船。该方法可以降低在降落时发生侧翻的概率，提高了安全性。

技术领域

本申请涉及无人飞行器控制技术领域，尤其涉及一种无人飞行器自主着船方法、系统和无人飞行器。

背景技术

对于飞行器而言，可分为有人驾驶飞行器和无人驾驶飞行器，其中，有人驾驶飞行器需要驾驶员经过长期的训练进行熟练安全降落到船舶上；无人驾驶飞行器则是通过设置各种传感器或由船舶配合引导降落，但是在波涛汹涌的海面上，由于船舶会摇晃不定，这给无人驾驶飞行器的安全着船增加了难度，稍有不慎就会发生毁机事件。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种无人飞行器自主着船方法、系统和无人飞行器。

第一方面，本申请实施例提供一种无人飞行器自主着船方法，包括：

实时获取所在飞行空间的三维点云数据；

根据所述三维点云数据对目标船舶进行识别及跟踪，并获取所述目标船舶相对于飞行器的运动状态信息和着船平面的位置姿态信息；

根据飞行器自身的飞行状态信息、所述目标船舶的运动状态信息和所述着船平面的位置姿态信息，控制飞行器安全着船。

在一些实施例中，所述飞行器设有能调整感知方向的感知装置，所述感知装置用于实时获取所在飞行空间的所述三维点云数据；

所述根据所述三维点云数据对目标船舶进行识别及跟踪，包括：

从获取的所述三维点云数据中提取特征信息，将所述特征信息与目标船舶的特征信息比对，以确定当前感知区域内是否存在所述目标船舶；

在存在所述目标船舶时，对所述目标船舶进行持续跟踪；

在不存在所述目标船舶时，控制调整所述感知装置的当前感知方向，以在调整后感知区域内搜索所述目标船舶，直至搜索到所述目标船舶并进行持续跟踪。

在一些实施例中，所述着船平面的位置姿态信息的获取，包括：

根据所述着船平面的特征信息，确定所述目标船舶中着船平面的位置；

根据所述着船平面对应的三维点云数据计算对应的平面方程，并根据所述平面方程的系数得到所述着船平面的法向量；

根据所述着船平面的法向量计算所述着船平面的姿态角。

在一些实施例中，所述感知装置包括云台及位于所述云台上的激光雷达或双目视觉模组；其中，所述激光雷达用于直接获取所述三维点云数据；

所述双目视觉模组用于实时获取所在飞行空间的图像信息，并根据所述图像信息进行三维信息重建，以得到所述三维点云数据。

在一些实施例中，所述根据飞行器自身的飞行状态信息、所述目标船舶的运动状态信息和所述着船平面的位置姿态信息，控制飞行器安全着船，包括：

在返航进场阶段，根据当前的飞行状态信息和所述目标船舶的运动状态信息确定预备着船路径，并按照所述预备着船路径控制降落至距离所述目标船舶为预设悬停高度的位置；

在悬停跟进阶段，控制在水平方向移动至所述目标船舶上方，并根据所述目标船舶的运动状态信息，控制与所述目标船舶保持水平同步；