申请/专利权人：天津大学

申请日：2021-01-18

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN112904879B

主分类号：G05D1/49

分类号：G05D1/49;G05D1/46;G05D101/10;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.06.22#实质审查的生效;2021.06.04#公开

摘要：本发明公开了一种基于色块地标识别的四旋翼飞行器自主跟踪降落系统及方法，包括设置于四旋翼飞行器机体上的中央主控单元、定位识别模块和跟随降落模块，以及设置于地面上的色块地标，所述定位识别模块用于获得四旋翼飞行器的中心目标值，其输出信号发送至中央主控单元；所述中央主控单元用于读取传感数据信息、保证四旋翼飞行器的姿态控制及操作，其输出信号发送至所述跟随降落模块；所述跟随降落模块采用PID算法跟随定位识别系统实现当满足跟踪精度要求时先进行机头方向的调整。与现有技术相比，本发明不仅可以解决上述问题还能够给四旋翼飞行器机头提供方向基准，使得四旋翼飞行器可以按照需要的方向进行精确降落。

主权项：1.一种基于色块地标识别的四旋翼飞行器自主跟踪降落方法，基于色块地标识别的四旋翼飞行器自主跟踪降落系统实现，所述系统包括设置于四旋翼飞行器机体上的中央主控单元、定位识别模块和跟随降落模块，以及设置于地面上的色块地标，其中：所述定位识别模块用于获得四旋翼飞行器的中心目标值，其输出信号发送至中央主控单元；所述中央主控单元用于读取传感数据信息、保证四旋翼飞行器的姿态控制及操作，其输出信号发送至所述跟随降落模块；所述跟随降落模块采用PID算法跟随定位识别系统获得色块地标的中心目标值，用于实现当满足跟踪精度要求时先进行机头方向的调整，再进行自动降落，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤1、先将色块地标置于目标地点或者表面平坦的移动平台上，启动四旋翼飞行器达到合适的高度，在这个过程中需要保证色块地标在定位识别系统的视野范围内；步骤2、然后进行色块的检测与识别，采用PID算法跟随定位识别系统获得的色块地标的中心目标点，计算PID控制器输出ut，表达式如下： 其中，et表示目标值与当前值的差值，kp表示比例增益，ki表示积分增益，kd表示微分增益；步骤3、当检测到的有效色块数大于等于2时，表示成功识别到了色块地标，将检测到的色块坐标取平均值作为目标点跟随；随着四旋翼飞行器与色块地标距离的缩短，定位识别系统完整识别四种不同颜色的色块，进而获得其中心目标点；当四旋翼飞行器飞行至色块地标的正上方且跟踪满足精度时，根据需求旋转四旋翼飞行器的偏航角，先进行机头方向的调整，再进行自动降落，从而实现有向的降落；降落过程中，采用匀速降落方法，以避免四旋翼飞行器降落过快导致过大的地面冲击。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 基于色块地标的四旋翼飞行器自主跟踪降落系统及方法

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