本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种视觉引导多旋翼自主降落系统。
背景技术：
随着技术的进步与成熟，无人机越来越多的被应用于各个场景，航拍、勘察、安检、快递等，而价格的下降，让更多普通消费者能够接触到之前看起来高大上的无人机，然而随着无人机民用化的持续加速，面对复杂的场景和成本控制要求，越来越多的安全问题体现了出来。无人机普遍采用的是INS/GPS组合导航实现飞行和精确降落，但是INS/GPS组合导航方法有一项严重的缺陷，就是融合依赖于GPS对INS累积误差的修正作用，当GPS不能用是或者测量不准确时，融合数据就变得不可靠。GPS数据出现问题的情况有：在战争期间GPS被美国军方关闭、平时GPS卫星出现故障和障碍物将GPS卫星信号遮挡掉。前两种几乎不会发生，后一种情况发生的概率很大。视觉引导降落是基于计算机视觉技术基础，采用摄像机作为传感器的一种较为新型的导航方法，计算机视觉起源于20世纪50年代，随着Marr提出视觉理论框架，在80年代获得迅速发展。视觉引导降落具备体积小、重量轻、功耗低等优点，且工作在可见光波段(或者红/紫外波段)，不受电磁干扰；并且随着快递行业的崛起，越来越多的小件人工跑一趟费时费力，再遇上路况不好更不能及时的送达，多旋翼通过视觉引导实现精确送小件快递也逐渐是一种趋势。因为这些优点，视觉引导降落十分适用于多旋翼飞行器。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种视觉引导多旋翼自主降落系统，用于使多旋翼可以根据图像目标位置实现精确降落，达到对指定位置送货的任务。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种视觉引导多旋翼自主降落系统，包含图像采集传输模块、图像跟踪处理模块、飞行控制模块及地面站系统。
所述图像采集传输模块主要包含云台相机及图像传输设备，相机所拍摄的图像通过图像传输设备实时回传给地面站系统，同时，图像信息被输送给图像跟踪处理模块。
所述图像跟踪处理模块包含图像分析模块、跟踪算法处理模块。
所述图像分析模块用于高精度的分辩图像中的目标，识别跟踪目标，通过跟踪算法处理模块自身算法精确的锁定目标，实现精确定位。
所述飞行控制模块根据云台俯仰角控制飞行器逐步靠近目标，使云台角度跟随目标位置变化而变化；
所述地面站系统用于观察图像，设置目标降落点。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明提出图像传感器加可配置的图像跟踪处理模块、飞行控制模块架构，可以根据实验要求灵活配置来连接图传设备和飞行器，从而可以简单有效的控制飞行姿态，弥补了因不明确飞控代码和GPS信号不好带来的麻烦，并可适配于各种有云台的飞控系统。
附图说明
图1是本实用新型的系统架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
视觉引导多旋翼自主降落系统如图1所示，主要包含图像采集传输模块、图像跟踪处理模块、飞行控制模块及地面站系统。其中，图像采集传输模块主要包含云台相机及图像传输设备，相机所拍摄的图通过图像传输设备实时回传给地面站系统，同时，图像信息被输送给图像跟踪处理模块。用户在地面站选定目标降落点后，图像跟踪处理模块通过智能的跟踪算法解算出目标相对位置信息，并调节云台相机的航向角及俯仰角进行目标点实时跟踪。飞行控制系统根据云台俯仰角控制飞行器逐步靠近目标，当云台与目标降落点垂直即飞机位于目标正上方时，发送降落指令从而实现精确自主降落。
将本系统运用于一种四轴八旋翼飞行器中，其中，高分辨照相机索尼α7II被安置于两轴两框架式云台中，图像传输设备采用了一款5.8G高清数字图传，其具备高解析度，可以提供实时1080P和每秒60帧的全高清画质。同时，相机输出HDMI信号至图像跟踪板，跟踪板根据当前与目标跟踪位置的偏差输出PWM信号控制云台，实现目标跟踪锁定。飞控根据云台输入的俯仰角度，调节飞行器位置不断向目标降落点靠近，当俯仰角度为向下90度，即认为飞机处于目标正上方，此时发送降落指令，飞机垂直下降。在下降过程中，飞控根据云台角度的变化不断调整飞机的位置，最终实现精确的自主降落。