[发明专利]一种引导无人机精准降落的控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种引导无人机精准降落的控制方法及系统，包括：无人机降落过程中按照设定的间隔采集降落平台的图像；对图像的亮度和对比度进行检测，判断是否满足设定的阈值，若满足，直接进行图像识别；否则，利用图像校正算法进行图像均衡化处理；获取相机坐标系下降落平台视觉标志相对于无人机的位置，进而确定无人机在降落平台视觉标志坐标系中的位置信息；基于所述位置信息与期望降落点位置的误差，考虑外部扰动，调整无人机位置，直至将误差调整至设定的范围内，控制无人机降落。本发明通过在降落平台设置补光设备，提高了无人机降落时对降落平台视觉标志的定位精度。

技术领域

本发明涉及无人机巡检技术领域，尤其涉及一种引导无人机精准降落的控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着电网规模的不断提升以及线路复杂度迅速增加，无人机已逐渐成为线路巡检的重要工具。在无人机巡检作业范围内网格化部署机场，可实现无人机线路自主巡检，但随着电网巡检业务量的日益增加，无人机全天候智能自主巡检已成为电网线路巡检的新需求，而在这个过程中引导无人机夜间精准降落至机场则是至关重要的。

一般无人机执行完巡检任务后，无人机接收返航指令，并开始返回机场，无人机到达机场上空并到达预设降落高度时，无人机开始精准降落流程。但无人机夜间或光线较弱的情况下降落机场时，由于光线较暗，无人机相机无法识别机场降落平台视觉标志，仅靠RTK定位后，便开始无人机降落，其降落过程中RTK信息获取频率低，无人机位置姿态调整较慢，加之由于风等环境因素的扰动的影响，无人机易偏离预定降落点，导致降落精度相对较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种引导无人机精准降落的控制方法及系统，在夜间或光线较弱的情况下，通过设计补光装置，结合图像视觉技术，实时调整无人机的位置姿态，引导无人机精准降落至降落平台。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种引导无人机精准降落的控制方法，包括：

无人机降落过程中按照设定的间隔采集降落平台的图像；

对图像的亮度和对比度进行检测，判断是否满足设定的阈值，若满足，直接进行图像识别；否则，利用图像校正算法进行图像均衡化处理；

获取相机坐标系下降落平台视觉标志相对于无人机的位置，进而确定无人机在降落平台视觉标志坐标系中的位置信息；

基于所述位置信息与期望降落点位置的误差，考虑外部扰动，调整无人机位置，直至将误差调整至设定的范围内，控制无人机降落。

作为进一步地方案，所述降落平台设置补光设备，用于提高降落平台视觉标志的亮度；

无人机返回机场降落平台上空开始自动降落前，先检测获取的视觉标志图像亮度，若图像亮度低于设定的第一阈值，则开启补光设备；

补光设备开启后，检测视觉标志图像的亮度及对比度，当视觉标志图像的亮度低于设定的第二阈值时，通过调整控制信号的PWM占空比，调整补光设备的亮度，使得图像亮度不低于所述设定的第二阈值；

当补光设备亮度信号调整值大于其可调整的上限或小于其可调整的下限值时，补光设备亮度不再调整；若此时图像的亮度仍不满足设定的阈值，则图像校正算法进行图像均衡化处理。

作为进一步地方案，在采集降落平台的图像之前，进行无人机相机标定；具体过程为：

确定标定板角点个数及每个棋盘格的实际尺寸；

利用无人机相机在不同方向和角度拍摄标定板图片，得到一组图像；