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技术分享 | 三种无人机精准降落方案

file 无人机自诞生以来,主要用于军事领域。无人机作为一种智能和信息武器,在侦察、监控、通信、远程攻击等方面发挥着重要作用。近年来,无人机在民用领域的应用越来越多,各国逐渐开放。无人机已广泛应用于公共安全、应急搜救、农林、环保、交通、通信、气象、影视航拍等领域。

随着无人机在生产和生活中的逐渐使用,特别是近年来,无人机固定机场和移动机场的诞生,对无人机精确识别和着陆的要求越来越高。

现阶段应用较多的无人机精准降落方案主要有:RTK GPS图像识别(视觉)。

RTK 有两个重要概念:固定站(即参考站)和移动站。顾名思义,固定站是固定在地面上为移动站提供参考基准的基站,在使用过程中不能移动。固定基站、云基站和移动基站为固定站;移动站是操作设备,使用固定站发送的差异数据 RTK 无人机和测绘器都是移动站,定位准确。

RTK(Real?Time?Kinematic)基于载波相位观测的实时动态测量技术GPS(RTD GPS)该技术是测量技术发展里程的突破,由基准站接收机、数据链、流动站接收机由三部分组成。?将一台接收机放置在基准站作为参考站,对卫星进行连续观测,并通过无线电传输设备将其观测数据和测站信息实时发送到移动站GPS接收机正在接收GPS同时,通过无线接收设备接收基准站传输的数据,然后根据相对定位原理实时计算移动站的三维坐标及其精度(即基准站与移动站的坐标差△X、△Y、△H,加上基准坐标获得的每个点WGS-84坐标通过坐标转换参数得到移动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H)。

无人机通过RTK GPS无人机精确降落的实现主要取决于RTK GPS定位精度可达厘米级。无人机的精确着陆只能通过给定准确的目标着陆位置和无人机本身的准确实时位置来实现。(与视觉相比)缺点是系统需要更多的组件(移动站、固定站、天线、无线数字传输等),成本昂贵。

实现无人机精确着陆的另一种方法是基于图像识别(视觉)。其中,有许多不同的实现方法,如识别apritag或者aruco通过深度学习识别图像特征;识别红外LED灯珠等。

3.1、基于Apritag或者Aruco https://april.eecs.umich.edu/software/apriltag.html http://www.uco.es/investiga/grupos/ava/node/26

AprilTag/Aruco在视觉基准库中AR,机器人广泛应用于相机校准领域。通过特定的标志(类似于二维码,但降低了复杂性以满足实时要求),可以快速检测标志并计算相对位置。

3.2 基于红外识别LED灯珠的方式

与基于apritag或者aruco不同的是,通过识别红外灯珠获得像素的相对偏移,而不是直接获得相对位置。因此,必须配备Z轴测距传感器,准确估计水平的相对位置,实现无人机的精确着陆。

阿木实验室的精确着陆模块是基于红外识别LED实现灯珠的方式。 模块分为单目相机和红外信标两部分

  • 204年单目相机使用主频MHz双核处理器,搭配一个FOV基于色调的快速图像跟踪算法在90度镜头中运行。
  • 30个红外信标波长900nm的红外LED灯矩阵组成。单目相机可以在20米左右的距离内跟踪红外信标的红外光源。

与其他视觉方案相比,红外信标是主动光源,可在白天或晚上进行视觉识别。

视频演示: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNzgxNzg0Mg==&mid=2247515263&idx=1&sn=b713ee0548233d6d53fa43a671e991c5&chksm=970e6162a079e874b03ff404fea1d6cdb0924d4690161545c4b79ca0340a7f701ae07408cb9c&token=1415261896&lang=zh_CN#rd

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标签: 991b传感器

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