[发明专利]一种用于无人机自主着舰的合作目标方法

摘要

本发明属于无人机视觉导航领域，具体是一种无人机自主着舰的合作目标方法。本发明中合作目标的独特轮廓、尺寸、颜色以及材质，使得其结构简单、便于识别、远近距离均适用、具有方向引导性以及全天候的性质。针对该合作目标的使用，当合作目标在无人机视觉传感器中完全清晰可见时，利用合作目标的外部信息对无人机进行位姿估计，当合作目标在无人机视觉传感器中部分可见时，利用合作目标的内部信息对无人机进行位姿估计；合作目标具有独特的颜色，因此在光照条件良好的情况下，选择利用合作目标的光学特性，在光照条件不好时，选择利用合作目标的红外特性。本发明中的合作目标方法提高了无人机自主着舰的安全性。

主权项

一种用于无人机自主着舰的合作目标方法，其特征是至少包括如下步骤过程：步骤201：无人机通过GPS的自身定位信息引导无人机航行至距离舰船500m范围内；步骤202：启动无人机视觉导航系统，无人机视觉导航系统中视觉传感器摄像机获取着降区域图像；步骤203：对无人机视觉导航系统获取的图像进行预处理加工；步骤204：对步骤203中预处理完的图像进行进一步的处理，实现对合作目标的识别与定位；步骤205：判断合作目标在无人机视觉导航系统获取的图像中是否完全可见，在无人机着降之初无人机距离着降平台较远，无人机距离合作目标标识的着降平台100m范围内合作目标完全清晰可见，执行步骤206，在无人机自主着降过程中的末端，无人机距离着降区域较近约15m范围内合作目标不完全可见，则执行步骤209；步骤206：当合作目标完全在无人机视觉导航系统的视野区域内时，提取合作目标外部特征信息；步骤207：根据提取的合作目标外部特征信息进行无人机的位姿估计；步骤208：根据步骤207获取的位姿估计值调整无人机的位姿，然后转至步骤202获取调整位置后的图像，执行步骤203、步骤205、步骤206、步骤207、步骤208，依次循环执行至无人机距离着降平台较近合作目标不完全可见跳出循环执行步骤209；步骤209：无人机距离着降平台较近时，合作目标不完全可见提取合作目标内部特征信息；步骤210：依据步骤209获取的内部特征信息判断合作目标内轮廓是否完全可见，完全可见时执行步骤212，不完全可见时执行步骤211；步骤211：在内部轮廓完全可见时，利用获取的内部的特征信息进行位姿估计；步骤212：在内部轮廓部分可见时，对获取的部分轮廓进行轮廓拟合，进一步转至步骤211获取特征信息对无人机进行位姿估计；步骤213：根据步骤211获取的位姿估计信息，判断无人机与着降平台的相对高度，相对高度大于零转至步骤214，否则转至215；步骤214：根据获取的无人机与合作目标的相对位姿信息调整无人机位姿，然后转至步骤202获取调整位置后的图像，依次循环执行至无人机与合作目标相对高度为零；步骤215：无人机与合作目标所在平台相对高度为零，无人机安全着降过程结束。