本发明专利技术公开了一种飞行器飞行误差矫正装置、矫正方法及无人飞行器，其中矫正方法包括：通过光流传感模块获取飞行器高度H和连续拍摄的地面图像，并在光流传感模块进行数据处理得到飞行器速率V信号；通过惯性导航模块对飞行器进行惯性导航并产生相应的惯性导航数据；飞行控制器接收光流传感模块传送的飞行器速率信号以及惯性导航模块传送的惯性导航数据，并进行数据处理，通过飞行器速率信号对惯性导航进行飞行误差矫正，通过本发明专利技术的技术方案在GPS信号无法接收的环境中仍然能够矫正飞行误差，实现飞行器的精确导航。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行器
，特别是涉及一种飞行器飞行误差矫正装置、矫正方法及无人飞行器。
技术介绍
随着科技的发展，无人机飞行设备开始进入人们的视野，逐渐深入到人们的生活，改善着人们的生活。无人机飞行器的应用范围越来越广，例如在航拍、测量、灾害控制以及实时监测等专业领域都有着广泛的应用。同时，对飞行器的导航和定位精度也提出了更高的要求，目前，飞行器飞行过程中常用的导航技术主要有惯性导航和卫星定位(GPS)导航，惯性导航和GPS导航相结合可实现飞行器较准确的导航和定位。但是，在一些封闭空间内、GPS信号可能受到阻挡的空间内以及在电磁干扰很强的区域内，GPS信号无法正常传输到飞行器，飞行器收不到GPS信号时只能单纯依靠惯性导航技术飞行，而惯性导航技术是通过积分原理实现的，其本身必然存在着一定的误差，并且该误差会随着时间的延长而逐渐积累增大，将造成飞行器长期导航精度误差较大，以致于在封闭空间或者电磁信号干扰较强区域等GPS信号无法接收的环境中，飞行器的飞行精度将出现较大偏差，甚至无法正常定位和飞行。另外，由于单纯依靠惯性导航在一段时间后将出现较大精度误差，所以在每次飞行之后第二次飞行之前，都要进行较长时间的初始校准，操作繁琐，费时费工。鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本专利技术飞行器飞行误差矫正装置、矫正方法及无人飞行器的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种飞行器飞行误差矫正装置，在GPS信号无法接收的环境中仍然能够矫正飞行误差，实现飞行器的精确导航。本专利技术的另一目的在于提供一种飞行器飞行误差矫正方法，在GPS信号无法接收的环境中仍然能够矫正飞行误差，实现飞行器的精确导航。本专利技术的另一目的在于提供一种无人飞行器，设有本专利技术的飞行误差矫正装置，在GPS信号无法接收的环境中仍然能够矫正飞行误差，实现精确导航。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种飞行器飞行误差矫正装置，包括:光流传感模块，设于飞行器上，能够检测飞行器高度和连续拍摄地面图像，并进行数据处理得到飞行器速率信号；惯性导航模块，设于飞行器上，用于对飞行器进行惯性导航；飞行控制器，设于飞行器上，连接所述光流传感模块和惯性导航模块，接收二者传输的信号数据并进行数据处理，对惯性导航进行飞行误差矫正。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述光流传感模块包括:摄像装置，用于连续拍摄地面图像；高度检测器，用于检测飞行器高度；光流模块处理器，连接所述摄像装置和高度检测器，接收二者的信号并进行数据处理，所述光流模块处理器连接于所述飞行控制器，并向所述飞行控制器传输数据。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正装置，其中，所述摄像装置为照相机，具有相机镜片和感光元件；所述高度检测器为超声波测距仪，用于测量所述相机镜片到地面的高度，即飞行器高度。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种飞行器飞行误差矫正方法，基于本专利技术的飞行误差矫正装置，包括:S1，通过所述光流传感模块获取飞行器高度H和连续拍摄的地面图像，并在光流传感模块进行数据处理得到飞行器速率V信号；S2，通过所述惯性导航模块对飞行器进行惯性导航并产生相应的惯性导航数据；S3，所述飞行控制器接收所述光流传感模块传送的飞行器速率信号以及所述惯性导航模块传送的惯性导航数据，并进行数据处理，通过飞行器速率信号对惯性导航进行飞行误差矫正。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正方法，其中，所述光流传感模块包括摄像装置、高度检测器和光流模块处理器，所述摄像装置具有相机镜片和感光元件，所述相机镜片和感光元件的间距为焦距F，所述步骤SI包括:预设所述摄像装置的焦距F ;通过所述高度检测器检测得到所述相机镜片到地面的高度H，即飞行器高度；通过所述摄像装置连续拍摄地面图像；通过所述光流模块处理器进行数据处理得到飞行器速率V信号。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正方法，其中，通过所述摄像装置连续拍摄地面图像的步骤包括预设连续拍摄的间隔时间T，该间隔时间T的设置值满足采样精度要求。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正方法，其中，通过所述光流模块处理器进行数据处理包括:所述光流模块处理器接收所述高度检测器检测获得的高度H数值；所述光流模块处理器获取焦距F及间隔时间T数值；所述光流模块处理器接收所述摄像装置连续拍摄的图像数据，进行图像数据处理，得出间隔时间T的相邻两幅图像中相同物体的像素移动距离S ;通过S/F = X/H运算得出X数值，其中X为飞行器位移；通过V = X/T运算得出间隔时间T内飞行速率V的数值。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正方法，其中，向所述飞行控制器传输的速率信号为一段时间t内速率信号的平均值，t = n*T，速率信号的平均值为(￥1+￥2+吣+￥11)/11。优选的，上述的飞行器飞行误差矫正方法，其中，在所述光流传感模块进行数据处理得到飞行器速率信号和飞行器位移信号，所述飞行控制器同时接收所述飞行器速率信号和飞行器位移信号，通过该两种信号同时对惯性导航的飞行误差进行矫正。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种无人飞行器，设置有本专利技术的飞行器飞行误差矫正装置。本专利技术的飞行器飞行误差矫正装置、矫正方法及无人飞行器至少具有以下优点及特点:1、本专利技术的飞行器飞行误差矫正装置及矫正方法无需借助GPS信号，通过光流传感器可检测获得一段时间内连续拍摄的地面图像，通过图像处理获得两幅图像中相同物体的移动像素数，进而确定飞行器移动的位移，再通过数据处理得到飞行器速率值，通过飞行器速率值即可矫正惯性导航的飞行误差，从而使飞行器在封闭空间或者电磁信号干扰较强区域等GPS信号无法接收的环境中也能保持高精度的导航，正常定位和飞行。2、本专利技术的飞行器飞行误差矫正方法及矫正装置能够实时检测图像数据并处理数据，设置合理的采样频率，能够保证足够的采样精度，从而实时的对飞行器进行飞行误差矫正，在飞行一段时间之后也不会出现现有技术中单纯依靠惯性导航而产生较大精度误差的问题，再次飞行也不需要进行长时间的校准工作，节省时间和人力。3、本专利技术的飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器将光流传感模块、惯性导航模块以及飞行控制器等部件及功能进行整合，各个模块分工明确，技术成熟，使得整体导航的信赖度高，设备稳定性高，从而保证高精度导航。4、本专利技术的飞行器飞行误差矫正装置及无人飞行器结构简单，成本低，可实施性强，应用范围广。【附图说明】图1为本专利技术飞行器飞行误差矫正装置模块示意图；图2为本专利技术飞行器飞行误差矫正方法步骤示意图；图3为本专利技术飞行器飞行误差矫正方法工作流程示意图；图4为本专利技术飞行误差矫正方法移动像素距离与飞行位移比例关系原理示意图。主要元件标号说明:10飞行器I 光流传感模块11摄像装置111相机镜片112感光元件12高度检测器13光流模块处理器2 惯性导航模块3 飞行控制器F 焦距H 高度S 像素移动距离T 间隔时间V 速率X 飞行器位移O 物体【具体实施方式】为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。请参考图1，为本专利技术飞行器飞行误差矫正装置模块示意图，如图所示，本专利技术飞行器飞行误差矫正装置主要包括:光流传感模块1，设于飞行器10上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种飞行器飞行误差矫正装置，其特征在于，包括：光流传感模块，设于飞行器上，能够检测飞行器高度和连续拍摄地面图像，并进行数据处理得到飞行器速率信号；惯性导航模块，设于飞行器上，用于对飞行器进行惯性导航；飞行控制器，设于飞行器上，连接所述光流传感模块和惯性导航模块，接收二者传输的信号数据并进行数据处理，对惯性导航进行飞行误差矫正。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨霖，齐向阳，杨建军，
申请(专利权)人：零度智控北京智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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