无人机起降方法、设备、系统及无人机与流程
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机起降方法、设备、系统及无人机。
背景技术：
无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无人机技术的发展，无人机在植保、物流、电力巡线等方便都执行着大量的作业。
现有技术中，大多数无人机起降平台固定在某个位置。无人机从无人机起降平台所在位置起飞后，若想返航，还需返回至起飞地点才能完成降落。而在实际应用中，无人机通常会飞行至一个离起飞地点很远的工作区域工作，若想返航，就必须飞行很长的一段距离才能返回至无人机起降平台，可见，现有技术中，无人机在准备返航时需保持一定量的电量才能保证能成功降落至起降平台。
众所周知，目前大部分无人机的电池容量电量有限，若返航占据大量电量，必然会导致无人机工作效率低下，所能覆盖的工作区域范围缩小。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种无人机起降方法、设备、系统及无人机，以实现无人机从一地点起飞，在另一地点降落的工作模式，进而增加无人机工作效率及无人机所能覆盖的工作区域范围。
于是，在本发明的一个实施例中，提供了一种无人机起降方法。该无人机起降方法，包括：接收到第一无人机发送的降落请求信息后，获取停驶后的移动起降平台的第一位置信息；将所述第一位置信息发送至所述第一无人机，以使所述第一无人机根据所述第一位置信息飞行至所述移动起降平台上空；所述第一无人机对所述移动起降平台进行拍摄并根据拍摄到的图像信息完成降落。
可选地，所述移动起降平台上设置有供所述第一无人机拍摄用的降落定位标识，以使所述第一无人机根据在所述移动起降平台上空拍摄到的降落定位标识图像完成降落。
可选地，上述无人机起降方法，还包括:所述第一无人机完成降落后，向所述第一无人机输出无线充电信号以对所述第一无人机进行充电。
可选地，上述无人机起降方法，还包括：接收到所述第一无人机发送的降落请求信息后，根据所述降落请求信息中携带的所述第一无人机的当前位置，向第二无人机发送起飞指令，以使所述第二无人机飞行至所述当前位置；以及将所述第一位置信息发送至所述第一无人机，包括：接收到所述第二无人机起飞后或到达所述当前位置后反馈的接替信号后，向所述第一无人机发送所述第一位置信息。
可选地，上述无人机起降方法，还包括：获取降落过程中所述第一无人机的姿态信息；根据所述姿态信息，判断所述第一无人机运行状态；若所述运行状态为异常状态时，则输出警示信息。
可选地，上述无人机起降方法，还包括：接收到所述第一无人机发送的降落请求信息后，向所述移动起降平台发送停驶指令，以使所述移动起降平台在接收到停驶指令或行驶到指定停驶位后执行停驶动作；当所述第一无人机完成降落后，向所述移动起降平台发送行驶指令，以使所述移动起降平台行驶至所述行驶指令指示的位置处。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种无人机起降方法。该无人机起降方法，包括：向无人机起降设备发送降落请求信息；接收无人机起降设备发送的第一位置信息，其中，所述第一位置信息为所述无人机起降设备在接收到所述降落请求信息后，获取的停驶后的移动起降平台的位置信息；根据所述第一位置信息，控制飞行至所述移动起降平台的上空；拍摄所述移动起降平台，并根据拍摄到的图像信息完成降落。
可选地，所述移动起降平台上设置有供无人机拍摄用的降落定位标识；相应的，拍摄所述移动起降平台，并根据拍摄到的图像信息完成降落，包括：拍摄所述移动起降平台上的降落定位标识，得到第一图像；根据所述第一图像，飞行至所述降落定位标识的正上方同时拍摄所述移动起降平台上的降落定位标识以得到第二图像；根据所述第二图像，确定高度信息；根据所述高度信息完成降落。
可选地，根据所述第一图像，飞行至所述降落定位标识的正上方，包括：从模拟图像库中查找与所述第一图像匹配的第一模拟图像；根据所述第一模拟图像对应的模拟方位信息及模拟水平距离信息，确定飞行方向及水平飞行距离；根据所述飞行方向及所述水平飞行距离，飞行至所述降落定位标识正上方。
可选地，上述无人机降落方法，还包括：接收到所述无人机起降设备发送的起飞指令后，按照所述起飞指令携带的第三位置信息飞行至相应位置处。
可选地，所述向无人机起降设备发送降落请求信息，包括：当监测到剩余电量小于阈值时，向所述无人机起降设备发送降落请求信息；或者当获取到的环境参数不符合飞行环境要求时，向所述无人机起降设备发送降落请求信息。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种无人机起降设备。该无人机起降设备包括：移动起降平台、控制器、通讯装置以及设置在所述移动起降平台上的定位装置；其中，所述通讯装置与外部无人机无线通讯连接；所述控制器分别与所述通讯装置和所述定位装置连接，以在所述通讯装置接收到所述外部无人机发送的降落请求信息后，指示所述定位装置获取停驶后的所述移动起降平台的第一位置信息；并指示所述通讯装置将所述第一位置信息发送至所述外部无人机；所述移动起降平台包括：移动载体及设置在所述移动载体上的至少一个起降位。
可选地，所述起降位上设有供所述外部无人机拍摄用的降落定位标识；所述起降位上设置有无线充电器。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种无人机。该无人机包括：飞控单元、起降单元、拍摄单元、无线充电接收线圈及与所述无线充电接收线圈连接的电池；所述起降单元用于与外部无人机起降设备连接，向所述外部无人机起降设备发送降落请求信息，并接收所述外部无人机起降设备发送的第一位置信息，其中，所述第一位置信息为所述无人机起降设备在接收到所述降落请求信息后，获取的停驶后的移动起降平台的位置信息；所述飞控单元和所述起降单元连接，以根据所述第一位置信息控制飞行至至所述移动起降平台上空；所述起降单元与所述拍摄单元连接，用于根据所述拍摄单元拍摄所述移动起降平台得到的图像信息引导所述飞控单元，以使所述飞控单元控制所述无人机完成降落。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种无人机起降系统。该无人机起降系统包括：上述的无人机起降设备以及上述的无人机。
本发明实施例提供的技术方案中，为无人机提供起降功能的起降平台为可移动起降平台，并且，当无人机需要降落时，可获取到当前起降平台的位置信息，并根据当前起降平台的位置信息完成降落。可见，本发明实施例实现了无人机从一地点起飞，在另一地点降落的工作模式。这样一来，在无人机起飞去某一工作区域工作时，移动起降平台可移动至该工作区域附近等待无人机的返航，这样大幅度减少了无人机返航距离，从而增加了无人机工作效率及无人机所能覆盖的工作区域范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的无人机起降方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的降落定位标识的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的无人机起降方法的又一流程示意图；
图4a为本发明一实施例提供的无人机起降设备的结构示意图；
图4b为本发明一实施例提供的无人机起降设备的结构框图；
图5为本发明一实施例提供的移动载体的第一方向视角的结构示意图；
图6为本发明一实施例提供的移动载体的第二方向视角的结构示意图；
图7为本发明一实施例提供的移动载体的第三方向视角的结构示意图；
图8为本发明一实施例提供的无人机的结构框图；
图9为本发明一实施例提供的无人机起降系统的第一方向视角的结构示意图；
图10为本发明一实施例提供的无人机起降系统的第二方向视角的结构示意图；
图11为本发明一实施例提供的无人机起降系统的结构框图；
图12为本发明一实施例提供的无人机起降系统的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一实施例提供的无人机起降方法的流程示意图。该无人机起降方法应用于无人机起降设备侧。如图1所示，该方法包括：
s1001、接收到第一无人机发送的降落请求信息后，获取停驶后的移动起降平台的第一位置信息。
s1002、将所述第一位置信息发送至所述第一无人机，以使所述第一无人机根据所述第一位置信息飞行至所述移动起降平台上空；所述第一无人机对所述移动起降平台进行拍摄并根据拍摄到的图像信息完成降落。
在实际应用中，当无人机接收到执行任务时，需要脱离移动起降平台，并起飞至指定工作区域执行任务。无人机在执行任务的过程中，一旦其电量过低、机器出现故障或是遭遇暴雨等恶劣环境时，则需要返航至移动起降平台进行充电、维修或是避难。在无人机欲返航时，可向无人机起降设备发送一降落请求信息。其中，无人机起降设备包括移动起降平台和控制器。
在上述步骤s1001中，若无人机起降设备在接收到第一无人机发送来的降落请求信息时，移动起降平台处于停驶状态，则可直接获取所述移动起降平台的当前位置信息，即第一位置信息。若无人机起降设备在接收到第一无人机发送来的降落请求信息时，移动起降平台处于移动状态，则可控制该移动起降平台进行停靠。该移动起降平台可以为车载式移动起降平台(即将起降平台设置在车上)、或是船载式移动起降平台(即将起降平台设置在船上)。工作人员可在车或船的驾驶舱内手动控制车或船的停靠操作。例如：无人机起降设备在接收到第一无人机发送的降落请求信息时，发出警报声，以告知驾驶舱内的工作人员执行停靠操作，工作人员将移动起降平台行驶到合适位置后执行停靠。
需要说明的是，若所述移动起降平台也是无人驾驶的，则可采用如下方式执行停靠：接收到所述第一无人机发送的降落请求信息后，向所述移动起降平台发送停驶指令，以使所述移动起降平台在接收到停驶指令或行驶到指定停驶位后执行停驶动作；当所述第一无人机完成降落后，向所述移动起降平台发送行驶指令，以使所述移动起降平台行驶至所述行驶指令指示的位置处。
例如：当所述移动起降平台为船载式移动起降平台，则所述移动起降平台在接受到停驶指令后，直接执行停驶动作。当所述移动起降平台为车载式移动起降平台，且该移动起降平台行驶在高速公路上，这时，该移动起降平台就需要就近行驶到可停靠车辆的位置。因此，可在所述停驶指令中携带上附近可停靠的位置信息，即所述指定停驶位。所述指定停驶位可根据gps导航信息来获取，这样移动起降平台即可根据停驶指令行驶至指定停驶位。
移动起降平台停驶后，则获取停驶后的移动起降平台的位置信息，即第一位置信息。
在上述步骤s1002中，将获取到的第一位置信息发送给第一无人机。第一无人机在接收到所述第一位置信息后，根据所述第一位置信息飞行至所述移动起降平台的上方以使所述移动起降平台处于第一无人机拍摄范围内。第一无人机飞行至所述移动起降平台正上方后，可通过连续对所述移动起降平台进行拍摄。根据拍摄到的图像信息完成降落。
通常来说，移动起降平台具有特定的形状构造，且在移动起降平台正上方拍摄得到的图像中移动起降平台的形状和斜上方拍摄得到的图像中的是不同的。基于此，根据拍摄到的图像信息中移动起降平台的形状可判断出无人机是否处于移动起降平台的正上方，若不在，则无人机朝着移动起降平台的正上方移动一次，并重复上述的拍摄、判断以及移动等步骤，直到拍摄到的图像表明无人机位于移动起降平台的正上方。当无人机位于移动起降平台正上方后，根据位于正上方拍摄到的图像中移动起降平台的尺寸信息、移动起降平台的实际尺寸信息以及相机焦距可确定出无人机距离移动起降平台的垂直距离，根据该垂直距离即可完成降落。例如：所述移动起降平台的形状为圆形，在移动起降平台的斜上方拍摄得到的形状为椭圆形，在正上方拍摄得到的形状为圆形，若拍摄得到的图像中为椭圆形，则可判断无人机位于斜上方，若为圆形，则可判断无人机位于正上方，再根据图像中圆形的直径大小x、移动起降平台的实际直径大小x以及相机焦距f即可确定出垂直距离h(计算公式：h＝xf/x)。
本发明实施例提供的技术方案中，为无人机提供起降功能的起降平台为可移动起降平台，并且，当无人机需要降落时，可获取到当前起降平台的位置信息，并根据当前起降平台的位置信息完成降落。可见，本发明实施例实现了无人机从一地点起飞，在另一地点降落的工作模式。这样一来，在无人机起飞去某一工作区域工作时，移动起降平台可移动至该工作区域附近等待无人机的返航，这样大幅度减少了无人机返航距离，从而增加了无人机工作效率及无人机所能覆盖的工作区域范围。
由于在实际应用中，移动起降平台的形状构造复杂各异，通过分析图像信息中的移动起降平台的形状以逆推第一无人机与移动起降平台之间的方位关系，无疑会增加图像识别算法难度，并且还会降低图像识别结果的准确度，难以实现无人机的精准降落。为了解决这一问题，本发明又一实施例提出在移动起降平台上设置供所述第一无人机拍摄用的降落定位标识。具体地，所述移动起降平台上设置有供所述第一无人机拍摄用的降落定位标识，以使所述第一无人机根据在所述移动起降平台上空拍摄到的降落定位标识图像完成降落。
该降落定位标识较移动起降平台的形状构造简单，且可根据实际需要进行预先设定。降低了图像识别算法难度，提高了无人机降落精准度。
进一步的，上述实施例中提及的降落定位标识2由多个警示灯按照设定图案排列形成；或者，降落定位标识由荧光带按照设定图案铺设而成。在一种可实现的技术方案中，如图2所示，设定图案包括：圆形图案21及处于所述圆形图案21中且过圆形图案21圆心的两条交叉直线22图案。进一步的，为了便于图像识别的计算，上述设定图案中所述两条交叉直线22可垂直设置。
本实施例之所以采用圆形和交叉直线的图案，是因为无人机在不同位置进行拍摄时，圆形图案拍得的图像是不同的椭圆形，基于椭圆形可以逆推出降落定位标识正上方的具体位置，较其他形状椭圆形逆推过程较为简单。无人机在到达降落定位标识的正上方后，可通过比较拍摄到的圆形的尺寸与实际圆形尺寸的差异，以及拍摄到的交叉直线的尺寸与实际直线尺寸的差异，计算得出无人机距离起降位的高度。
需要说明的是，上述预设的降落定位标识的尺寸信息和形状信息可预先存储在第一无人机的存储设备中，或者在所述无人机起降设备发送的第一位置信息中携带上预设的降落定位标识的尺寸信息和形状信息。
若完成降落的第一无人机是为了充电降落的，则所述第一无人机完成降落后，向所述第一无人机输出无线充电信号以对所述第一无人机进行充电。若完成降落的第一无人机是因为出现故障而降落的，则可向工作人员发送报警信息，以使工作人员及时对第一无人机进行检修。
需要补充说明的是：可采用下述方法中的一种方法来判断第一无人机是否完成降落：
方法一、发射激光；根据所述激光的发射时间点以及所述激光对应的反射激光的接收时间点的时间差，判断所述第一无人机是否完成降落。
具体地，在移动起降平台上设置激光发射装置以及激光接收装置，激光发射装置发射激光，激光接收装置接收反射激光，其中反射激光为激光发射装置发射出去的激光被第一无人机反射回来的激光，根据激光的发射时间点和反射激光的接收时间点之间的时间差来判断第一无人机是否完成降落。通常，无人机若完成降落之后，所述时间差为一确定值。在具体实施时，在向第一无人机发送第一位置信息后，每隔第一预设时间间隔向空中发射激光，若发射时间点和接收时间点之间的时间差等于或小于预设时间差，则判断所述第一无人机已完成降落，同时，停止发射激光。
方法二、获取压力传感数据；根据所述压力传感数据判断所述第一无人机是否完成降落。
具体地，在所述移动起降平台上设置压力传感器，在向第一无人机发送第一位置信息后，每隔第二预设时间间隔获取压力传感数据；根据所述压力传感数据判断所述无人机是否完成降落。当第一无人机完成降落后，其会对移动起降平台上的压力传感器施压，进而使得压力传感器采集到数据，根据该数据的大小即可判断出第一无人机是否完成降落。具体实施时，可在移动起降平台上均匀分布多个压力传感器，以便测到压力数据，优选的，可在移动起降平台上与第一无人机的脚架接触位置处设置压力传感器。
为了避免第一无人机因返航导致任务的暂停，在本实施例中，采用第二无人机去接替所述第一无人机，以实现第一无人机和第二无人机的工作对接。具体可采用如下方式来实现：接收到所述第一无人机发送的降落请求信息后，根据所述降落请求信息中携带的所述第一无人机的当前位置，向第二无人机发送起飞指令，以使所述第二无人机飞行至所述当前位置；以及将所述第一位置信息发送至所述第一无人机，包括：接收到所述第二无人机起飞后或到达所述当前位置后反馈的接替信号后，向所述第一无人机发送所述第一位置信息。
在本实施中，第二无人机在起飞后或是在到达第一无人机所在位置后向无人机起降设备反馈接替信号，无人机起降设备接收到接替信号后，再向所述第一无人机发送第一位置信息以使第一无人机返航。可见，第二无人机先起飞，起飞之后，第一无人机才会返航。优选的，可在第二无人机到达第一无人机所在位置时反馈接替信号，这样，可确保第一无人机和第二无人机的工作无缝对接，有效提高了无人机工作效率。
在实际应用中，还可根据降落过程中无人机的降落姿态来判断无人机运行状态是否出现异常。在一种可实现的方案中，获取降落过程中所述第一无人机的姿态信息；根据所述姿态信息，判断所述第一无人机运行状态；若所述运行状态为异常状态时，则输出警示信息。例如：根据所述姿态信息，可判断所述第一无人机在降落过程中，其摇摆和起伏幅度是否超过预设阈值，若超过预设阈值则说明所述无人机的运行状态为异常状态，则可输出警示信息，以使相关检修人员进行及时检测和维修。
进一步的，各起降位上对应设置有起降舱，各起降舱上均对应设置有舱门，当无人机要起飞时，打开舱门；当无人机飞离移动起降平台之后，关闭舱门；当无人机要返航时，打开舱门；当无人机降落之后，关闭舱门。具体地，在向所述第一无人机发送第一位置信息的同时，向移动起降平台上的舱门发送开门指令，以使所述舱门开启。在所述第一无人机完成降落之后，向舱门发送关门指令，以使所述舱门关闭。当遇到恶劣的环境气候时，无人机进入起降舱，并关闭舱门，可有效避免恶劣气候对无人机的破坏。
图3为本发明一实施例提供的无人机起降方法的又一流程示意图。该无人机起降方法应用于无人机侧。如图3所示，该方法包括：
s2001、向无人机起降设备发送降落请求信息。
s2002、接收无人机起降设备发送的第一位置信息，其中，所述第一位置信息为所述无人机起降设备在接收到所述降落请求信息后，获取的停驶后的移动起降平台的位置信息。
s2003、根据所述无人机起降设备返回的所述第一位置信息，控制飞行至所述移动起降平台的上空。
s2004、拍摄所述移动起降平台，并根据拍摄到的图像信息完成降落。
当无人机在执行任务的过程中，出现机器故障、需要进行充电或是遇到恶劣环境时，可向无人机起降设备发送降落请求信息，无人机降落设备获取停驶后的移动起降平台的位置信息。
在无人机起降设备接收到无人机发送的降落请求信息后，获取停驶后的移动起降平台的位置信息(即第一位置信息)的步骤可参见上述实施例中相应内容，此处不再赘述。
在上述步骤s2002和s2003中，无人机在接受到无人机起降设备返回的第一位置信息后，根据第一位置信息飞行至所述移动起降平台的上方，以使所述移动起降平台处于其拍摄范围内。
在上述步骤s2004中，通常来说，移动起降平台具有特定的形状构造。根据拍摄所述移动起降平台得到的图像完成降落的步骤可参见上述相应内容，此处不再赘述。
本发明实施例提供的技术方案中，为无人机提供起降功能的起降平台为可移动起降平台，并且，当无人机需要降落时，可获取到当前起降平台的位置信息，并根据当前起降平台的位置信息完成降落。可见，本发明实施例实现了无人机从一地点起飞，在另一地点降落的工作模式。这样一来，在无人机起飞去某一工作区域工作时，移动起降平台可移动至该工作区域附近等待无人机的返航，这样大幅度减少了无人机返航距离，从而增加了无人机工作效率及无人机所能覆盖的工作区域范围。
进一步的，可在移动起降平台上设置供所述第一无人机拍摄用的降落定位标识，降低图像识别算法难度，提高图像识别结果的准确度，以实现无人机的精准降落。具体地，所述移动起降平台上设置有供所述无人机拍摄用的降落定位标识。所述降落定位标识图案的设置可参照上述实施例中相应内容，在此不再赘述。
在一种可实现的方案中，拍摄所述移动起降平台，并根据拍摄到的图像信息完成降落，包括：拍摄所述移动起降平台上的降落定位标识，得到第一图像；根据所述第一图像，飞行至所述降落定位标识的正上方同时拍摄所述移动起降平台上的降落定位标识以得到第二图像；根据所述第二图像，确定高度信息；根据所述高度信息完成降落。
采用图像识别算法对第一图像中的降落定位标识进行图像识别，根据图片识别结果可确定出无人机距离降落定位标识的水平距离，根据所述水平距离飞行至降落定位标识的正上方，当所述无人机飞行至降落定位标识的正上方时，可拍摄所述移动起降平台上的降落定位标识以得到第二图像，这样根据第二图像中降落定位标识的尺寸大小即可确定出当前无人机与移动起降平台的高度差，即高度信息。
需要说明的是，在无人机飞行至所述降落定位标识的正上方的过程中，无人机上的摄像头需连续拍摄降落定位标识，在无人机每调整一次位置后便基于调整后拍摄的降落定位标识的第一图像再进行一次图像识别，以便于不断调整无人机的位置，使得无人机最终到达降落定位标识的正上方。此外，若降落定位标识由多个警示灯按照设定图案排列形成，则在无人机飞行至所述移动起降平台的上方后，无人机与地面的无人机起降设备进行数据交互，以使无人机起降设备中的控制器将移动起降平台上的警示灯点亮。
在确定好高度信息后，无人机可采取先加速下降后减速下降的方式降落。例如：在距离移动起降平台较近时，可进行减速，以较低的速度降落至所述移动起降平台，这样不仅可以减少降落时间，也可有效降低无人机与移动降落平台接触时的冲击力。
进一步的，根据所述第一图像，飞行至所述降落定位标识的正上方，包括：从模拟图像库中查找与所述第一图像匹配的第一模拟图像；根据所述第一模拟图像对应的模拟方位信息及模拟水平距离信息，确定飞行方向及水平飞行距离；根据所述飞行方向及所述水平飞行距离，飞行至所述降落定位标识正上方。
其中，所述模拟图像库中存储了大量的模拟图像，各模拟图像是通过算法模拟无人机在不同水平位置、不同高度位置及不同方位时拍摄移动起降平台得到的图像，在模拟图库中存储各模拟图像时会关联存储各模拟图像对应的模拟水平位置信息、模拟高度信息及模拟方位信息。由于位于不同水平位置、不同高度位置及不同方位所拍摄到的图像是不同的，因此，第一图像与第一模拟图像相匹配，则表明第一图像的拍摄位置与第一模拟图像的模拟拍摄位置相同，故第一模拟图像关联的模拟水平位置信息及模拟方位信息也即是无人机在拍摄第一图像时的水平位置信息及方位信息。其中，所述水平位置信息为无人机距降落定位标识的水平距离，所述方位信息为无人机位于降落定位标识的方向位置。例如：方位信息为东南方向，即表明无人机位于降落定位标识的东南方向上。得到无人机在拍摄第一图像时的水平位置信息及方位信息后，即可确定出飞行方向以及水平飞行距离。例如：方位信息为东偏北30°，飞行方向则为西偏南30°的方向；水平位置信息为1km，则水平飞行距离为1km。
例如：当降落定位标识的图像包括圆形图案中且过圆形图案圆心的两条交叉直线图案，通过比对第一图像和模拟图像库中的模拟图像中圆形图案对应的形状、两条交叉直线中各直线的方向以及两直线之间的夹角，即可查找出与第一图像相匹配的第一模拟图像，匹配出第一模拟图像的过程也即为图像识别的过程。
在一种可实现的方法中，根据所述第二图像确定高度信息，具体可采用如下方式实现：获取第二图像中第一线条的像尺寸x1以及实际尺寸x1；获取相机焦距f1；根据所述像尺寸x1、实际尺寸x1以及相机焦距f1，确定高度信息h1。其中，h1的计算公式为：h1＝x1f1/x1。需要说明的是，像尺寸为第一线条在第二图像中的尺寸，实际尺寸为第一线条在实际物体上的尺寸。例如：当降落定位标识的图案包括圆形图案及位于所述圆形图案中且过圆形图案圆心的两条交叉直线图案，这时，第一线条可选为这两条交叉直线中的一条。
需要说明的是，为了避免因无人机的姿态变化对图像识别结果产生影响，可在无人机连续拍摄的过程中，通过其内部安装的陀螺仪来确保每次拍摄时姿态一致。具体地，在每次准备拍摄时，获取陀螺仪数据；根据陀螺仪数据计算无人机的姿态角；根据姿态角来调整姿态至预设姿态。其中，预设姿态包括预设姿态角，预设姿态角可预先设定。通过对拍摄得到的降落定位标识的图像进行图像识别，可实现精准降落，提高自动化程度。
在实际应用中，无人机起降设备在接收到工作指示信息或是接收到外部无人机的降落请求信息时，需要指派无人机起降设备的移动起降平台上的无人机到指定工作区域工作或接替其他无人机工作。具体可采用如下方式实现：接收到所述无人机起降设备发送的起飞指令后，按照所述起飞指令携带的第三位置信息飞行至相应位置处。其中，所述起飞指令可根据工作指示信息来生成，工作指示信息中会携带有指定工作区域的位置信息，即第三位置信息，或者，所述起飞指令根据其他无人机发送来的降落请求信息生成，降落请求信息中携带有该其他无人机的位置信息，即第三位置信息。
通常，无人机在电量不足或遇到恶劣环境时需要返航。上述向无人机起降设备发送降落请求信息，包括：当监测到剩余电量小于阈值时，向所述无人机起降设备发送降落请求信息；或者当获取到的环境参数不符合飞行环境要求时，向所述无人机起降设备发送降落请求信息。其中，阈值以及环境参数可根据实际需要进行设置，本发明对此不作具体限制。通过检测剩余电量或者检测无人机周围环境参数，可有效保证无人机顺利返航或避免无人机遭受恶劣环境的破坏。
图4a为本发明一实施例提供的无人机起降设备的结构示意图；图4b为本发明一实施例提供的无人机起降设备的结构框图。该无人机起降设备包括：移动起降平台5、控制器3、通讯装置7以及设置在所述移动起降平台上的定位装置8；其中，所述通讯装置7与外部无人机无线通讯连接；所述控制器3分别与所述通讯装置7和所述定位装置8连接，以在所述通讯装置7接收到所述外部无人机发送的降落请求信息后，指示所述定位装置8获取停驶后的所述移动起降平台5的第一位置信息；并指示所述通讯装置7将所述第一位置信息发送至所述外部无人机；如图5所示，所述移动起降平台5包括：移动载体55及设置在所述移动载体55上的至少一个起降位。其中，所述移动载体55可以为车辆(图5中示出的是车辆)或船只，本发明对此不作具体限定。
这里需要补充的是，本实施例中无人机起降设备可采用上述实施例中提供的技术方案实现，具体的实现方法及工作原理可参见上述实施例中的相关内容，在此不再赘述。
本发明实施例提供的技术方案中，为无人机提供起降功能的起降平台为可移动起降平台，并且，当无人机需要降落时，可获取到当前起降平台的位置信息，并根据当前起降平台的位置信息完成降落。可见，本发明实施例实现了无人机从一地点起飞，在另一地点降落的工作模式。这样一来，在无人机起飞去某一工作区域工作时，移动起降平台可移动至该工作区域附近等待无人机的返航，这样大幅度减少了无人机返航距离，从而增加了无人机工作效率及无人机所能覆盖的工作区域范围。
进一步的，如图4a所示，所述起降位上设有供所述无人机拍摄用的降落定位标识2。降落定位标识2的具体设置可参见上述实施例中相应内容，在此不再赘述。本发明实施例借助降落定位标识可实现精准降落。现有的降落方式，往往依赖于光流与gps导航，因误差较大，降落不是很精确，会对无人机造成一定的损坏。
在一种可实现的方案中，所述起降位上设置有无线充电器1。当第一无人机降落至所述移动起降平台5上之后，无线充电器检测到第一无人机上的无线充电线圈，开始对第一无人机进行充电。其中，上述实施例中的无线充电器1与控制器3可通过连接线连接实现有线连接，也可通过无线通信模块实现无线连接，对此本实施例不作具体限定。普通的起落平台只支持无人机起落，功能太过单一，不能对无人机起到更多的帮助，无法满足未来无人机行业大批次，高强度的使用。并且现有的技术是通过快速更换电池来解决飞机时间问题和距离问题，但是频繁更换电池会带来工作的中断，并且普通的起降平台机动性不足，将无人机降落时还需要人工进行干预才能确保无人机降落准确，自动化程度低。
并且，本发明实施例提供的无人机起降设备通过设置多个起降位，可以支持多架次无人机同时起落和/或充电，能够满足多架次无人机轮流工作，从而解决了无人机飞机时间短，飞行航程有限的问题，可以实现多架无人机同时进行工作。
如图4a所示，上述实施例提供的无人机起降设备还可包括：充电管理装置4；充电管理装置4与无线充电器1连接，用于为无线充电器1提供所需的工作电压。控制器3与充电管理装置4均设置在移动起降平台5上。具体实施时，充电管理装置4与无线充电器1有线连接，用于将市电通过降压、整流滤波等处理后为无线充电器提供其所需的工作电压。控制器3与充电管理装置4可有线或无线连接。控制器3在无人机降落于起降位后向充电管理装置4发送启动指令，以使充电管理装置4为无线充电器1供电。
如图4a所示，移动起降平台5上并排设有两个起降位，控制器3与充电管理装置4均设置在两个起降位之间。进一步的，控制器3与充电管理装置4分别位于移动起降平台5的两相对侧边的边缘处。此处仅列举出了两个起降位的情况，在实际应用中起降平台上的起降位可以为一个、三个、四个或更多，本发明对称不作具体限定。
进一步的，如图6和图7所示，各起降位对应设置有起降舱，各起降舱上均对应设置有舱门31，控制器3与各舱门有线或无线连接，以控制各舱门31的开启和关闭。当无人机要起飞时，打开舱门；当无人机飞离移动起降平台之后，关闭舱门；当无人机要返航时，打开舱门；当无人机降落之后，关闭舱门。具体地，在向所述无人机发送第一位置信息的同时，向移动起降平台上的舱门发送开门指令，以使所述舱门开启。在所述无人机完成降落之后，向舱门发送关门指令，以使所述舱门关闭。当遇到恶劣的环境气候时，无人机进入起降舱，并关闭舱门，可有效避免恶劣气候对无人机的破坏。
进一步的，所述无人机起降设备还可包括：用于检测起降位是否空闲的检测装置分别与至少一个起降位处的无线充电器1连接；控制器3与所述检测装置连接。控制器3在检测装置检测到有空置起降位后，指示所述通讯装置7将所述第一位置信息发送至所述外部无人机。这样，移动起降平台可为多台无人机提供充电。
在一种可实现的方案中，检测装置与无线充电器1连接，通过检测无线充电器是否处于工作状态以判断无线充电器所在起降位是否为空置状态。
除了通过检测无线充电器是否处于工作状态来判断无线充电器所在起降位是否为空置状态，还可在起降位上设置激光发射装置以及激光接收装置，激光发射装置发射激光，激光接收装置接收反射激光，其中反射激光为激光发射装置发射出去的激光被障碍物反射回来的激光，检测装置分别与激光发射装置和激光接收装置连接，根据激光发射时间和反射激光的接收时间之间的时间差来判断起降位是否为空置状态。例如：设置一个时间阈值，时间差大于时间阈值，则判断起降位为空置状态；时间差小于或等于时间阈值，则判断起降位不为空置状态。工作原理为：当起降位上降落有无人机时，激光发射装置发出的激光会打到无人机上，因此会很快被反射回来，故上述时间差会很短；当起降位上没有无人机时，激光发射装置发出的激光会发射至空中，并经过很长时间才会被反射回来甚至接收不到反射激光，故上述时间差会很长。
图8为本发明一实施例提供的无人机的结构框图。该无人机包括：飞控单元101、起降单元102、拍摄单元103；所述起降单元102用于与外部无人机起降设备连接，向外部无人机起降设备发送降落请求信息，以使所述外部无人机起降设备获取停驶后的移动起降平台的第一位置信息并反馈；所述飞控单元101和所述起降单元102连接，以根据所述起降单元102接收到的第一位置信息飞行至所述移动起降平台上空；所述起降单元102与所述拍摄单元103连接，用于根据所述拍摄单元103拍摄所述移动起降平台得到的图像信息引导所述飞控单元101，以使所述飞控单元101控制所述无人机完成降落。
这里需要补充的是，本实施例中无人机可采用上述实施例中提供的技术方案实现，具体的实现方法及工作原理可参见上述实施例中的相关内容，在此不再赘述。
上述飞控单元和起降单元可以是安装在无人机上的硬件实体，如飞控芯片、起降芯片等；或者飞控单元和起降单元为虚拟模块，即安装在无人机上的功能软件；拍摄单元为安装在无人机上的硬件实体。本发明对此不作具体限定。例如：拍摄单元可以为安装在无人机下面的云台相机。
本发明实施例提供的技术方案中，为无人机提供起降功能的起降平台为可移动起降平台，并且，当无人机需要降落时，可获取到当前起降平台的位置信息，并根据当前起降平台的位置信息完成降落。可见，本发明实施例实现了无人机从一地点起飞，在另一地点降落的工作模式。这样一来，在无人机起飞去某一工作区域工作时，移动起降平台可移动至该工作区域附近等待无人机的返航，这样大幅度减少了无人机返航距离，从而增加了无人机工作效率及无人机所能覆盖的工作区域范围。
进一步的，所述无人机还包括：无线充电接收线圈及与所述无线充电接收线圈连接的电池。无人机降落于起降位后，起降位的无线充电器1与无线充电接收线圈相对应。
图9和图10为本发明一实施例提供的无人机起降系统的结构示意图。该无人机起降系统包括上述的无人机起降设备以及上述的无人机。
其中，如图4所示，无人机起降设备包括：移动起降平台5、控制器3、通讯装置7以及设置在所述移动起降平台上的定位装置8；其中，所述通讯装置7与外部无人机无线通讯连接；所述控制器3分别与所述通讯装置7和所述定位装置8连接，以在所述通讯装置7接收到所述无人机发送的降落请求信息后，指示所述定位装置8获取停驶后的所述移动起降平台5的第一位置信息；并指示所述通讯装置7将所述第一位置信息发送至所述外部无人机；如图5所示，所述移动起降平台5包括：移动载体55及设置在所述移动载体55上的至少一个起降位。
如图8所示，无人机10包括：飞控单元101、起降单元102、拍摄单元103、无线充电接收线圈及与所述无线充电接收线圈连接的电池；所述起降单元102用于与外部无人机起降设备连接，向无人机起降设备发送降落请求信息，并接收所述外部无人机起降设备发送的第一位置信息，其中，所述第一位置信息为所述无人机起降设备在接收到所述降落请求信息后，获取的停驶后的移动起降平台的位置信息；所述飞控单元101和所述起降单元102连接，以根据所述第一位置信息控制飞行至至所述移动起降平台上空；所述起降单元102与所述拍摄单元103连接，用于根据所述拍摄单元103拍摄所述移动起降平台得到的图像信息引导所述飞控单元101，以使所述飞控单元101控制所述无人机完成降落。
进一步的，当起降位上存在有无线充电器时，无人机降落于起降位后，起降位的无线充电器1与无线充电接收线圈相对应。
这里需要补充的是，本实施例中无人机起降设备和无人机可采用上述实施例中提供的技术方案实现，具体的实现结构及工作原理可参见上述实施例中的相关内容，在此不再赘述。
在一种可实现的方案中，如图11所示，该无人机起降系统包括无人机起降设备，无人机a和无人机b；其中，无人机起降设备上设置有分别与充电管理装置连接的无线充电器a和无线充电器b。无人机起降设备、无人机a和无人机b均可采用上述实施例中提供的技术方案实现，具体的实现结构及工作原理可参见上述实施例中的相应内容，此处不再赘述。图12示出了该无人机起降系统的工作流程图。具体流程如下：
s1：无人机起降设备接收外部工作人员或总控制器下达的任务指令。
s2：无人机起降设备向无人机a发送第一起飞指令，以使无人机a飞行至指定区域进行工作。
s3：无人机a在飞行工作期间，监测剩余电量或获取环境参数。
s4：无人机a若监测到剩余电量小于预设阈值或环境参数不符合飞行环境要求时，向无人机起降设备发送降落请求。
s5：无人机起降设备在接收到无人机a发送的降落请求信息后，停驶，并获取移动起降平台停驶后的位置信息，即第一位置信息。
s6：无人机起降设备向无人机b发送第二起飞指令。
s7：无人机b向无人机起降设备发送接替信号。
s8：无人机起降设备向无人机a发送第一位置信息。
s9：无人机a飞行至移动起降平台的上方，并拍摄，根据拍摄到的图像信息完成降落。
s10：无人机起降设备向无人机a输出无线充电信号。
这里需要说明的是：上述步骤s9为一个重复多次的过程。即摄像单元a在无人机a移动的过程中连续拍摄降落定位标识，起降单元a在无人机a每调整一次位置后便基于调整后拍摄的降落定位标识的图像进行一次图像识别，以便于飞控单元a不断调整无人机a的位置，使得无人机a到达降落定位标识的正上方。
此处需要补充的是，本实施例提供的技术方案中，采用降落定位标识引导无人机起降的原理如下：
无人机起降单元是能获取到降落定位标识的尺寸和形状的(如从无人机的存储器中获取或者从起降平台上的控制器中获取等等)。假设，降落定位标识为图2所示的形状，其中通过
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！