無人機對地高度的測量方法、無人機定位方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及無人機對地高度的測量方法、無人機定 位方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，無人機也得到了廣泛的應(yīng)用。該無人機是一種由無線 電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器，其用途很廣泛，但是，如何對處于 飛行狀態(tài)的無人機進(jìn)行定位則成了一個關(guān)鍵的問題。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，無人機定位方法一般采用根據(jù)全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS)進(jìn)行定位。若沒有GPS信號，則不能完成對無人機的定位。若采用無線電定 位系統(tǒng)進(jìn)行定位時，該無線電定位系統(tǒng)需要安裝在固定的空間，從而限制了其使用范圍，且 價格極其昂貴。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的無人機定位方法適用范圍較小，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種無人機對地高度的測量方法、無人機定位方法及裝置，以解決現(xiàn) 有技術(shù)中的無人機定位方法適用范圍較小，成本較高的問題。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種無人機對地高度的測量方法，該無人機 包括第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器和第二傳感器在垂直方向存在高度差，所述方 法包括：
[0006] 通過第一傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第一移動速度，以及通過第二傳感 器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第二移動速度；
[0007] 根據(jù)所述第一移動速度、所述第二移動速度、以及所述高度差確定所述無人機的 對地高度。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種無人機定位方法，該無人機包括第一傳 感器和第二傳感器，第一傳感器和第二傳感器在垂直方向存在高度差，該方法包括：
[0009] 通過第一傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第一移動速度，以及通過第二傳感 器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第二移動速度；
[0010] 根據(jù)所述第一移動速度、所述第二移動速度、以及所述高度差確定所述無人機的 對地高度；
[0011] 根據(jù)無人機的對地高度確定無人機在第二坐標(biāo)系下的移動速度；
[0012] 根據(jù)無人機在第二坐標(biāo)系下的移動速度確定無人機相對于起飛點的水平位置。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種無人機對地高度的測量裝置，該無人機 包括第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器和第二傳感器在垂直方向存在高度差，所述裝 置包括：
[0014] 獲取單元，用于通過第一傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第一移動速度，以 及通過第二傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第二移動速度；
[0015] 確定單元，用于根據(jù)所述第一移動速度、所述第二移動速度、以及所述高度差確定 所述無人機的對地高度。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第四方面，提供一種無人機定位裝置，該無人機包括第一傳 感器和第二傳感器，第一傳感器和第二傳感器在垂直方向存在高度差，包括：
[0017] 獲取單元，用于通過第一傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第一移動速度，以 及通過第二傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第二移動速度；
[0018] 第一確定單元，用于根據(jù)所述第一移動速度、所述第二移動速度、以及所述高度差 確定所述無人機的對地高度；
[0019] 第二確定單元，用于根據(jù)無人機的對地高度確定無人機在第二坐標(biāo)系下的移動速 度；
[0020] 第三確定單元，用于根據(jù)無人機在第二坐標(biāo)系下的移動速度確定無人機相對于起 飛點的水平位置。
[0021] 應(yīng)用本發(fā)明實施例，通過第一傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的移動速度；獲 取無人機在第二坐標(biāo)系下的移動速度；根據(jù)無人機在第一坐標(biāo)系下的移動速度和無人機在 第二坐標(biāo)系下的移動速度確定無人機相對于地面的高度，從而提高了針對無人機對地高度 測量的速度和精準(zhǔn)度。以及，通過第一傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第一移動速度， 以及通過第二傳感器獲取無人機在第一坐標(biāo)系下的第二移動速度，根據(jù)無人機在第一坐標(biāo) 系下的第一移動速度、無人機在第一坐標(biāo)系下的第二移動速度、以及第一傳感器和第二傳 感器在垂直方向存在的高度差確定無人機的對地高度，根據(jù)無人機的對地高度確定無人機 在第二坐標(biāo)系下的移動速度，根據(jù)無人機在第二坐標(biāo)系下的移動速度確定無人機相對于起 飛點的水平位置，使得只通過兩個傳感器就能確定無人機的定位，從而降低了無人機定位 的難度，還提高了無人機定位的速度和精準(zhǔn)度。
【附圖說明】
[0022] 圖1是應(yīng)用本發(fā)明實施例無人機對地高度的測量以及無人機定位的應(yīng)用場景示 意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明無人機對地高度的測量方法的一個實施例流程圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明無人機對地高度的測量方法的另一個實施例流程圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明無人機定位方法的一個實施例流程圖；
[0026] 圖5是本發(fā)明無人機定位方法的另一個實施例流程圖；
[0027] 圖6是本發(fā)明無人機對地高度的測量裝置和無人機定位裝置所在設(shè)備的一種硬 件結(jié)構(gòu)圖；
[0028] 圖7是本發(fā)明無人機對地高度的測量的一個實施例框圖；
[0029] 圖8是本發(fā)明無人機定位裝置的一個實施例框圖。
【具體實施方式】
[0030] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實 施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中技術(shù)方 案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031] 參見圖1，為應(yīng)用本發(fā)明實施例無人機定位的應(yīng)用場景示意圖：
[0032] 圖1中示出了一種無人機飛行狀態(tài)的示意圖。該飛行狀態(tài)中無人機的滾轉(zhuǎn)角和俯 仰角皆為0度。由于滾轉(zhuǎn)角Θ、俯仰角φ皆為0度，所以圖1中沒有標(biāo)出。其中，俯仰角 Φ是左右方向的角度，滾轉(zhuǎn)角Θ是前后方向的傾斜角度，并且可以由無人機上攜帶的傳感 器，比如，陀螺儀和加速度計，聯(lián)合測得。
[0033] 本發(fā)明實施例中，無人機的底部安裝了兩個傳感器，分別為Sl和s2,并且該兩個 傳感器不是安裝在同一個高度上，h是Sl相對于地面的高度即無人機相對于地面的高度。 hi是s2相對于地面的尚度，L是si和s2之間在垂直方向的尚度差。其中，h的最大值可 達(dá)10米至20米之間，L的數(shù)值可以在10厘米至15厘米之間。
[0034] 圖1中的a 1是si鏡頭的視野度數(shù)，α 2也是s2鏡頭的視野度數(shù)，其中Sl鏡頭 的視野度數(shù)和s2鏡頭的視野度數(shù)相同。另外，si鏡頭的視野度數(shù)和s2鏡頭的視野度數(shù)也 可以不相同，即選擇不同的鏡頭。若為了保證無人機定位的精確性，可以選擇相同的鏡頭， 即si鏡頭的視野度數(shù)和s2鏡頭的視野度數(shù)相同。
[0035] 圖1中的V是無人機在世界坐標(biāo)系下的移動速度。由于si和s2皆安裝在無人機 上，不管根據(jù)si測量的圖像坐標(biāo)系下的第一移動速度，還是根據(jù)s2測量的圖像坐標(biāo)系下的 第一移動速度，最后計算出來的無人機在世界坐標(biāo)系下V是相同的。本發(fā)明實施例中的兩 個傳感器皆可包括成像模塊和數(shù)字信號處理（digital signal processing，DSP)模塊，所 述成像模塊在預(yù)設(shè)的采樣時間內(nèi)對無人機的對地圖像進(jìn)行采集，數(shù)字信號處理模塊所采集 的對地圖像進(jìn)行對比后計算所采集后的對地圖像中的各個特征點的平均像素移動速度。
[0036] 在計算過程中，si測量的圖像坐標(biāo)系下的第一移動速度和s2測量的圖像坐標(biāo)系 下的第二移動速度不同，si相對于地面的高度h、和s2相對于地面的高度hi也不同，并且， 各個移動速度隨著各個傳感器的對地高度變化而變化。
[0037] 本發(fā)明實施例中，圖像坐標(biāo)系指的是以像素為單位的坐標(biāo)系，傳感器采集的數(shù)字 圖像可以存儲為數(shù)組，數(shù)組中的每一個像素的值即是圖像點的亮度，每一個像素的坐標(biāo)是 該像素在數(shù)組中的列數(shù)和行數(shù)。
[0038] 以及，世界坐標(biāo)系指的是系統(tǒng)的絕對坐標(biāo)系，在沒有建立用戶坐標(biāo)系之前畫面上 所有點的坐標(biāo)都是以該坐標(biāo)系的原點來確定各自的位置的。其中，利用Sl計