[发明专利]基于激光探测和图像识别的无人直升机三维定位及测绘方法

摘要

基于激光探测和图像识别的无人直升机三维定位及测绘方法属于无人机应用技术领域，其特征在于，含有：基于激光探测和图像识别的测距传感器、高度传感器和飞行控制计算机，其中，测距传感器由机载摄像机和激光发射器组成，用于探测无人直升机距周围障碍物的距离，其中：通过改变俯仰角和偏航角，测距传感器对无人直升机周围环境进行探测并测距；高度传感器用于测量无人直升机距地面的飞行高度；根据在不同俯仰角、航向角和飞行高度条件下测量得到的测距数据，可以实现无人直升机对未知环境的三维同步定位及测绘。本发明通过在无人直升机上搭载激光探测和图像识别的测距传感器，可以在飞行过程中快速、简便和可靠地对周围环境进行探测。

主权项

基于激光探测和图像识别的无人直升机三维定位及测绘方法，其特征在于，含有：基于激光探测和图像识别的测距传感器、高度传感器和飞行控制计算机，其中，基于激光探测和图像识别的测距传感器由机载摄像机和激光发射器组成，用于探测无人直升机与周围障碍物之间的距离D，高度传感器用于测量无人直升机的飞行高度H，其中：机载摄像机和激光发射器之间的相对位置固定，并可以整体同步转动；基于激光探测和图像识别的测距传感器通过绕俯仰轴和航向轴的转动，可以改变激光发射器的俯仰角Θ的航向角Ψ；通过改变激光发射器的俯仰角Θ的航向角Ψ，激光发射器利用其发射的激光对无人直升机的周围环境进行扫描探测；当激光照射到周围的障碍物时，会在其表面产生激光光点；机载摄像机拍摄到激光光点，并将视频发送给飞行控制计算机；飞行控制计算机根据该视频中光点的位置，即可计算出无人直升机距该障碍物的距离D；飞行控制计算机通过高度传感器，可以获知无人直升机距地面的飞行高度H；根据激光发射器在各个俯仰角Θ、航向角Ψ和无人直升机飞行高度H条件下测量得到的距障碍物距离D，可以得到无人直升机距周围环境的距离及探测角度的数据库，从而得到无人直升机周围未知环境的三维数字地图，进而实现无人直升机在未知环境中的三维同步定位及测绘；而无人直升机机身对激光发射器所发射的激光造成的遮挡，可以通过无人直升机的偏航飞行来解决。