本發(fā)明涉及一種無人機(jī)降落系統(tǒng)，具體涉及一種遠(yuǎn)程控制UWB引導(dǎo)降落的無人機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

定位技術(shù)，是指對測量目標(biāo)進(jìn)行位置信息測定的技術(shù)。隨著科技的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，需要被精確定位的目標(biāo)越來越多，尤其是對動(dòng)態(tài)移動(dòng)目標(biāo)的精確定位，逐漸成為了各行業(yè)關(guān)注的關(guān)鍵問題。UWB定位技術(shù)具有高帶寬、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、多徑分辨率高等特點(diǎn)，可對動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，且可保證定位精度，為實(shí)現(xiàn)物料廠貨物裝載的自動(dòng)化管理提供了可靠的技術(shù)支持。

無人直升機(jī)的定點(diǎn)著陸方法通常有兩種。其一是在GPS全球定位系統(tǒng)的指示下，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)著陸。利用GPS引導(dǎo)直升機(jī)著陸，是目前最普遍的方法。然而，由于GPS信號(hào)穿透力差，極易受地面建筑物和樹叢的影響而失效。此外，GPS受美國軍方控制，在特殊情況下亦會(huì)失效。因此，利用GPS引導(dǎo)直升機(jī)著陸存在弊端和隱患。其二是利用視覺導(dǎo)航裝置，根據(jù)事先鋪設(shè)在地面上信號(hào)布的指示，引導(dǎo)直升機(jī)著陸。由于視覺導(dǎo)航必須利用光學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)識(shí)別，而信號(hào)布的光學(xué)信號(hào)受周圍環(huán)境影響甚大。因此，在光照不足的情況下，視覺導(dǎo)航裝置的識(shí)別率會(huì)嚴(yán)重降低，甚至無法識(shí)別信號(hào)布。尤其在夜間，視覺導(dǎo)航裝置必須借助外界光源的照射才能正常工作。此外，由于信號(hào)布通常在直升機(jī)著陸前鋪設(shè)，而在直升機(jī)的著陸過程中無法移動(dòng)。因而無法根據(jù)實(shí)際飛行情況，實(shí)時(shí)更改無人直升機(jī)的著陸位置。因此，以上兩種方法均存在一定程度的不足。

由于GPS引導(dǎo)受美國軍方控制，且GPS引導(dǎo)無法準(zhǔn)確地對移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行定位，同時(shí)戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜多變，根據(jù)地圖信息進(jìn)行著陸危險(xiǎn)性較高，繼續(xù)一種可以根據(jù)周圍環(huán)境靈活選擇著陸點(diǎn)的無人機(jī)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是根據(jù)著陸場環(huán)境靈活選擇著陸點(diǎn)輔助無人機(jī)著陸，目的在于提供一種遠(yuǎn)程控制UWB引導(dǎo)降落的無人機(jī)系統(tǒng)，解決由于GPS引導(dǎo)受美國軍方控制，且GPS引導(dǎo)無法準(zhǔn)確地對移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行定位，同時(shí)戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜多變，根據(jù)地圖信息進(jìn)行著陸危險(xiǎn)性較高，繼續(xù)一種可以根據(jù)周圍環(huán)境靈活選擇著陸點(diǎn)的無人機(jī)系統(tǒng)的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種遠(yuǎn)程控制UWB引導(dǎo)降落的無人機(jī)系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制端、無人機(jī)及其飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)上還連接有處理器，連接在處理器上的還有圖像模塊、通信模塊和UWB模塊；

處理器：接收圖像模塊發(fā)送的環(huán)境圖像，將環(huán)境圖像發(fā)送給通信模塊；接收遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的控制信號(hào)，處理后發(fā)送控制信號(hào)到UWB模塊；接收UWB模塊發(fā)送的定位信息，根據(jù)定位信息對飛控系統(tǒng)進(jìn)行控制；

圖像模塊：采集無人機(jī)周圍的環(huán)境圖像，將圖像信息發(fā)送給處理器；

通信模塊：接收處理器發(fā)送的環(huán)境圖像，將環(huán)境圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程控制端；接收遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送給處理器；

UWB模塊：接收處理器發(fā)送的控制信號(hào)，發(fā)射UWB進(jìn)行定位，將定位信息發(fā)送給處理器。無人機(jī)在根據(jù)遠(yuǎn)程控制端的控制飛行到指定著陸區(qū)域時(shí)開啟圖像模塊，將無人機(jī)周圍著陸場的環(huán)境圖像通過處理器、通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程控制端，遠(yuǎn)程控制端根據(jù)接收到的環(huán)境圖像選擇合適的著陸點(diǎn)，發(fā)送控制信號(hào)控制UWB模塊對著陸點(diǎn)進(jìn)行定位，UWB完成定位后將定位信息發(fā)送給處理器，處理器根據(jù)定位信息控制飛控系統(tǒng)完成無人機(jī)著陸。

所述UWB模塊包括UWB發(fā)射模塊和UWB接收模塊；

UWB發(fā)射模塊：根據(jù)處理器發(fā)送的控制信號(hào)向指定地點(diǎn)照射UWB；

UWB接收模塊：探測地面上的UWB照射點(diǎn)，對照射點(diǎn)進(jìn)行定位，將定位信息發(fā)送給處理器。UWB發(fā)射模塊向期望著陸點(diǎn)照射UWB后，無人機(jī)上的機(jī)載UWB接收模塊根據(jù)TOA、TDOA、RSS以及AOA技術(shù)確定照射點(diǎn)與無人機(jī)的位置關(guān)系。在無人機(jī)著陸的過程中，遠(yuǎn)程控制端更改UWB發(fā)射器的照射點(diǎn)后，無人機(jī)的期望著陸點(diǎn)也立即更改為新的照射點(diǎn)。在直升機(jī)的著陸過程中，可以利用UWB發(fā)射模塊方便地更改著陸目標(biāo)位置，更改UWB發(fā)射模塊的照射點(diǎn)后，無人機(jī)上的機(jī)載UWB接收模塊捕獲新的照射點(diǎn)，根據(jù)新的照射點(diǎn)輸出信號(hào)到處理器。

所述圖像模塊采用高清攝像頭。采用高清攝像頭便于采集無人機(jī)能采集更清晰的環(huán)境圖像，便于遠(yuǎn)程控制端選擇合適的著陸點(diǎn)。

所述通信模塊采用TD-LTE進(jìn)行通信。TD-LTE作為通信產(chǎn)業(yè)變革期的重要機(jī)遇，包含大量中國的專利，由中國主導(dǎo)，同時(shí)得到了廣泛國際支持，成為了國際標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)上網(wǎng)速度快，能夠達(dá)到TD-SCDMA技術(shù)的幾十倍，使無處不在的高速上網(wǎng)成為可能，便于進(jìn)行高清圖像的數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明一種遠(yuǎn)程控制UWB引導(dǎo)降落的無人機(jī)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制端能根據(jù)無人機(jī)傳回的圖像遠(yuǎn)程控制無人機(jī)著陸，適應(yīng)性強(qiáng)；

2、本發(fā)明一種遠(yuǎn)程控制UWB引導(dǎo)降落的無人機(jī)系統(tǒng)，采用UWB進(jìn)行引導(dǎo)，可靠性高。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明一種遠(yuǎn)程控制UWB引導(dǎo)降落的無人機(jī)系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制端、無人機(jī)及其飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)上還連接有處理器，連接在處理器上的還有圖像模塊、通信模塊和UWB模塊，所述處理器采用S12MagniV；無人機(jī)在根據(jù)遠(yuǎn)程控制端的控制飛行到指定著陸區(qū)域時(shí)開啟圖像模塊，將無人機(jī)周圍著陸場的環(huán)境圖像通過處理器、通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程控制端，遠(yuǎn)程控制端根據(jù)接收到的環(huán)境圖像選擇合適的著陸點(diǎn)，發(fā)送控制信號(hào)控制UWB模塊對著陸點(diǎn)進(jìn)行定位，UWB完成定位后將定位信息發(fā)送給處理器，處理器根據(jù)定位信息控制飛控系統(tǒng)完成無人機(jī)著陸。所述UWB模塊包括UWB發(fā)射模塊和UWB接收模塊，UWB發(fā)送模塊采用FREESCALE XS110，UWB接收模塊采用NOVELDA 6100系列雷達(dá)；UWB發(fā)射模塊向期望著陸點(diǎn)照射UWB后，無人機(jī)上的機(jī)載UWB接收模塊根據(jù)TOA、TDOA、RSS以及AOA技術(shù)確定照射點(diǎn)與無人機(jī)的位置關(guān)系。在無人機(jī)著陸的過程中，遠(yuǎn)程控制端更改UWB發(fā)射器的照射點(diǎn)后，無人機(jī)的期望著陸點(diǎn)也立即更改為新的照射點(diǎn)。在直升機(jī)的著陸過程中，可以利用UWB發(fā)射模塊方便地更改著陸目標(biāo)位置，更改UWB發(fā)射模塊的照射點(diǎn)后，無人機(jī)上的機(jī)載UWB接收模塊捕獲新的照射點(diǎn)，根據(jù)新的照射點(diǎn)輸出信號(hào)到處理器。所述圖像模塊采用高清攝像頭。采用高清攝像頭便于采集無人機(jī)能采集更清晰的環(huán)境圖像，便于遠(yuǎn)程控制端選擇合適的著陸點(diǎn)。所述通信模塊采用TD-LTE進(jìn)行通信。TD-LTE作為通信產(chǎn)業(yè)變革期的重要機(jī)遇，包含大量中國的專利，由中國主導(dǎo)，同時(shí)得到了廣泛國際支持，成為了國際標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)上網(wǎng)速度快，能夠達(dá)到TD-SCDMA技術(shù)的幾十倍，使無處不在的高速上網(wǎng)成為可能，便于進(jìn)行高清圖像的數(shù)據(jù)傳輸。

處理器：接收圖像模塊發(fā)送的環(huán)境圖像，將環(huán)境圖像發(fā)送給通信模塊；接收遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的控制信號(hào)，處理后發(fā)送控制信號(hào)到UWB模塊；接收UWB模塊發(fā)送的定位信息，根據(jù)定位信息對飛控系統(tǒng)進(jìn)行控制；

圖像模塊：采集無人機(jī)周圍的環(huán)境圖像，將圖像信息發(fā)送給處理器；

通信模塊：接收處理器發(fā)送的環(huán)境圖像，將環(huán)境圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程控制端；接收遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送給處理器；

UWB模塊：接收處理器發(fā)送的控制信號(hào)，發(fā)射UWB進(jìn)行定位，將定位信息發(fā)送給處理器；

UWB發(fā)射模塊：根據(jù)處理器發(fā)送的控制信號(hào)向指定地點(diǎn)照射UWB；

UWB接收模塊：探測地面上的UWB照射點(diǎn)，對照射點(diǎn)進(jìn)行定位，將定位信息發(fā)送給處理器。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。