一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统，涉及无人机控制技术领域。该方法包括：基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并计算得到目标飞行器的第二定位信息；获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，完成降落控制。本发明专利技术可对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落。保证飞行器安全且精准地降落。保证飞行器安全且精准地降落。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及无人机控制
，具体而言，涉及一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前小微型无人飞行器，尤其是多轴飞行器得到迅速发展。飞行器的自动控制技术在多个领域得到了快速发展与应用，例如无人机的自动飞控，载人飞行器的自动驾驶等。其中，飞行器的降落问题成为重点关注问题。
[0003]现有的飞行器降落控制主要是采用人为操作控制的方式或者采用卫星导航定位的自动降落方式或者是视觉识别辅助降落的方式，但现有的这些方式均存在着很大的定位降落位置不准确的问题，无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统，可对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，包括以下步骤：
[0007]基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
[0008]根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
[0009]根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；
[0010]将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
[0011]根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
[0012]为了解决现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本专利技术通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；将楼宇数字孪生模型与飞行器实际运行状态进行实时同步，并实时扫描周边环境，并通过楼宇数字孪生模型基于环境信息和飞行器的实时运行状态信息确定目标飞行器的具体位置，并基于楼宇数字孪生模型中的风速与风量(风场)预测数据库实时的模拟飞行环境，进而对飞行器姿态进行控制，得到目标飞行器姿态信息；然后，基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞
行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本专利技术对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落，大大提高了飞行器的降落控制精度。
[0013]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置的方法包括以下步骤：
[0014]根据目标定位信息确定目标起降平台，并控制目标起降平台上的各个激光发生器进行运作；
[0015]根据目标定位信息依次将目标飞行器上的各个传感器与对应的激光发生器进行匹配，进而确定目标飞行器的降落位置。
[0016]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
[0017]获取并根据预设目标区域内的历史风速与风量数据和历史气候环境数据进行模型训练，以构建初始楼宇数字孪生模型；
[0018]获取并根据历史飞行器旋翼气流数据对初始楼宇数字孪生模型进行训练，以得到目标楼宇数字孪生模型。
[0019]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
[0020]通过目标区域内的各个起降平台位置的各个传感器采集并根据风场数据对目标楼宇数字孪生模型进行训练，以得到融合模型。
[0021]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
[0022]通过楼宇数字孪生模型根据实时环境信息进行风场预测，生成对应的风场预测数据。
[0023]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述风场预测数据包括风场数据、旋翼流场数据和飞行器的各个旋翼参数数据。
[0024]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
[0025]通过楼宇数字孪生模型根据目标定位信息和预置的降落区域信息判断目标飞行器是否处于降落区域内，若否，则生成并发送偏航提示，并基于卫星定位系统对目标飞行器进行重新定位。
[0026]第二方面，本专利技术实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制系统，包括第一定位模块、第二定位模块、实时数据获取模块、目标定位模块以及降落控制模块，其中：
[0027]第一定位模块，用于基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
[0028]第二定位模块，用于根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
[0029]实时数据获取模块，用于根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行
器的实时运行状态信息；
[0030]目标定位模块，用于将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
[0031]降落控制模块，用于根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
[0032]为了解决现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本系统通过第一定位模块、第二定位模块、实时数据获取模块、目标定位模块以及降落控制模块等多个模块的配合，通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；将楼宇数字孪生模型与飞行器实际运行状态进行实时同步，并实时扫描周边环境，并通过楼宇数字孪生模型基于环境信息和飞行器的实时运行状态信息确定目标飞行器的具体位置，并基于楼宇数字孪生模型中的风速与风量(风场)预测数据库实时的模拟飞行环境，进而对飞行器姿态进行控制，得到目标飞行器姿态信息；然后，基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本专利技术对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。2.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，所述根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置的方法包括以下步骤：根据目标定位信息确定目标起降平台，并控制目标起降平台上的各个激光发生器进行运作；根据目标定位信息依次将目标飞行器上的各个传感器与对应的激光发生器进行匹配，进而确定目标飞行器的降落位置。3.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：获取并根据预设目标区域内的房屋建筑与地理环境信息、历史风速与风量数据和历史气候环境数据进行模型训练，以构建初始楼宇数字孪生模型；获取并根据历史飞行器旋翼气流数据对初始楼宇数字孪生模型进行训练，以得到目标楼宇数字孪生模型。4.根据权利要求3所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过目标区域内的各个起降平台位置的各个传感器采集并根据风场数据结合目标楼宇数字孪生模型进行训练，以得到融合模型。5.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过楼宇数字孪生模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐松言，
申请(专利权)人：徐松言，
类型：发明
国别省市：