(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911214496.1
(22)申请日 2019.12.02
(71)申请人 中电科特种飞机系统工程有限公司
地址 643000 四川省自贡市自贡航空产业
园区航空大道9号
(72)发明人 闫志安 杨云志 徐亮 何孝游
赵健 李蒙 聂禾玮
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 王云晓
(51)Int.Cl.
B64D 45/04(2006.01)
B64D 45/08(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种垂直起降无人机着舰系
统，包括无人机和舰载微波天线；无人机装载有
机载接收机、摄像头；无人机会先根据舰载微波
二距离范围内；在第二距离范围内时会通过摄像
头识别目标舰艇的视觉导航图像，然后根据视觉
导航图像引导至目标坚挺上空并完成着舰。由于
在整个着舰过程中不需要通过卫星定位，不会受
到舰船设备的干扰，从而可以实现无人机的安全
着舰。本发明还提供了一种垂直起降无人机着舰
方法，
同样具有上述有益效果。权利要求书2页 说明书8页 附图2页CN 110861779 A 2020.03.06
C N 110861779
A
1.一种垂直起降无人机着舰系统，其特征在于，包括无人机和舰载微波天线；所述无人机装载有机载接收机和摄像头；
所述舰载微波天线，用于当所述无人机与目标舰艇的距离处于第一距离范围内时，向所述无人机发送的微波信号；
所述无人机用于：
当所述机载接收机接收到所述微波信号时，根据所述微波信号飞行至距离所述目标舰艇第二距离范围内；
当所述无人机与所述目标舰艇的距离处于所述第二距离范围内时，通过所述摄像头获取所述目标舰艇的视觉导航图像；
根据所述视觉导航图像确定所述目标舰艇，并飞行至所述目标舰艇上空；
下降至所述目标舰艇甲板表面预设的降落点，以完成所述无人机的着舰。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人机下表面设置有机载锁紧接头，所述目标舰艇的降落点设置有地面锁紧装置；
所述无人机还用于：
当所述下降至所述目标舰艇甲板表面预设的降落点之后，通过所述地面锁紧装置固定所述机载锁紧接头，以使所述无人机固定于所述降落点。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述降落点设置有地面二维图像，所述无人机具体用于：
通过所述摄像头获取所述地面二维图像；
根据所述地面二维图像在所述目标舰艇的上空与所述降落点相互对位。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无人机还装载有毫米波雷达；所述无人机具体用于：
在根据所述视觉导航图像确定所述目标舰艇之后，通过所述毫米波雷达获取当前所述无人机与所述目标舰艇之间的距离参数；
根据所述距离参数飞行至所述目标舰艇上空。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无人机还装载有处理器，所述无人机设置有导航飞控模块；
所述处理器用于：
从所述视觉导航图像中识别出所述目标舰艇，并从所述视觉导航图像中确定所述无人机与所述目标舰艇之间的第一方位参数；
所述导航飞控模块用于：
根据所述第一方位参数调整所述无人机的姿态，以对准所述目标舰艇。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：
从所述地面二维图像中识别出所述降落点，并从所述地面二维图像中确定所述无人机与所述降落点之间的第二方位参数；
所述导航飞控模块还用于：
根据所述第二方位参数调整所述无人机的姿态，以对准所述降落点。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄像头为双目摄像头。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人机设置有卫星天线；
所述无人机还用于：
当所述卫星天线接收到卫星信号时，根据所述卫星信号飞行至与所述目标舰艇的距离为所述第一距离范围内。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一距离范围为500m至25km，包括端点值；所述第二距离范围为0m至500m，包括端点值。
10.一种垂直起降无人机着舰方法，应用于无人机，其特征在于，包括：
当所述无人机与目标舰艇的距离处于第一距离范围内时，通过机载接收机接收舰载微波天线发送的微波信号；所述无人机装载有机载接收机和摄像头；
根据所述微波信号飞行至距离所述目标舰艇第二距离范围内；
当所述无人机与所述目标舰艇的距离处于所述第二距离范围内时，通过所述摄像头获取所述目标舰艇的视觉导航图像；
根据所述视觉导航图像确定所述目标舰艇，并飞行至所述目标舰艇上空；
下降至所述目标舰艇甲板表面预设的降落点，以完成所述无人机的着舰。
一种垂直起降无人机着舰系统及着舰方法
技术领域
[0001]本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种垂直起降无人机着舰系统以及一种垂直起降无人机着舰方法。
背景技术
[0002]现有的中小型舰艇上由于缺少尺寸较小，可供无人机起降的地方有限，一般只够无人机进行垂直起飞和降落，导致固定翼无人机不能在舰船上起降，同时又缺少合适的舰船精准着舰系统，垂直起降无人机在载舰船上起降也很困难，因此鲜有垂直起降无人机在舰船上装备。国内外几款报道的垂直起降无人机在舰船上起降的案例，基本都是用的RTK卫星引导着舰方案，但是卫星引导方案很容易受舰船设备和其他干扰，舰载雷达和设备开机时卫星信号受干扰严重，基本不能满足使用要求，因此目前还没有成熟适合中小型舰艇的垂直起降无人机精准着舰系统。所以如何提供一种垂直起降无人机着舰系统是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种垂直起降无人机着舰系统，可以实现无人机的安全着舰；本发明还提供了一种垂直起降无人机着舰方法，可以实现无人机的安全着舰。[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种垂直起降无人机着舰系统，包括无人机和舰载微波天线；所述无人机装载有机载接收机和摄像头；
[0005]所述舰载微波天线，用于当所述无人机与目标舰艇的距离处于第一距离范围内时，向所述无人机发送的微波信号；
[0006]所述无人机用于：
[0007]当所述机载接收机接收到所述微波信号时，根据所述微波信号飞行至距离所述目标舰艇第二距离范围内；
[0008]当所述无人机与所述目标舰艇的距离处于所述第二距离范围内时，通过所述摄像头获取所述目标舰艇的视觉导航图像；
[0009]根据所述视觉导航图像确定所述目标舰艇，并飞行至所述目标舰艇上空；[0010]下降至所述目标舰艇甲板表面预设的降落点，以完成所述无人机的着舰。[0011]可选的，所述无人机下表面设置有机载
锁紧接头，所述目标舰艇的降落点设置有地面锁紧装置；
[0012]所述无人机还用于：
[0013]当所述下降至所述目标舰艇甲板表面预设的降落点之后，通过所述地面锁紧装置固定所述机载锁紧接头，以使所述无人机固定于所述降落点。
[0014]可选的，所述降落点设置有地面二维图像，所述无人机具体用于：
[0015]通过所述摄像头获取所述地面二维图像；
[0016]根据所述地面二维图像在所述目标舰艇的上空与所述降落点相互对位。
[0017]可选的，所述无人机还装载有毫米波雷达；所述无人机具体用于：
[0018]在根据所述视觉导航图像确定所述目标舰艇之后，通过所述毫米波雷达获取当前所述无人机与所述目标舰艇之间的距离参数；
[0019]根据所述距离参数飞行至所述目标舰艇上空。
[0020]可选的，所述无人机还装载有处理器，所述无人机设置有导航飞控模块；[0021]所述处理器用于：
[0022]从所述视觉导航图像中识别出所述目标舰艇，并从所述视觉导航图像中确定所述无人机与所述目标舰艇之间的第一方位参数；
[0023]所述导航飞控模块用于：
[0024]根据所述第一方位参数调整所述无人机的姿态，以对准所述目标舰艇。[0025]可选的，所述处理器还用于：
[0026]从所述地面二维图像中识别出所述降落点，并从所述地面二维图像中确定所述无人机与所述降落点之间的第二方位参数；
[0027]所述导航飞控模块还用于：
[0028]根据所述第二方位参数调整所述无人机的姿态，以对准所述降落点。
[0029]可选的，所述摄像头为双目摄像头。
[0030]可选的，所述无人机设置有卫星天线；
[0031]所述无人机还用于：
[0032]当所述卫星天线接收到卫星信号时，根据所述卫星信号飞行至与所述目标舰艇的距离为所述第一距离范围内。
[0033]可选的，所述第一距离范围为500m至25km，包括端点值；所述第二距离范围为0m至500m，包括端点值。
[0034]本发明还提供了一种垂直起降无人机着舰方法，应用于无人机，包括：
[0035]当所述无人机与目标舰艇的距离处于第一距离范围内时，通过机载接收机接收舰载微波天线发送的微波信号；所述无人机装载有机载接收机和摄像头；
[0036]根据所述微波信号飞行至距离所述目标舰艇第二距离范围内；
[0037]当所述无人机与所述目标舰艇的距离处于所述第二距离范围内时，通过所述摄像头获取所述目标舰艇的视觉导航图像；
[0038]根据所述视觉导航图像确定所述目标舰艇，并飞行至所述目标舰艇上空；[0039]下降至所述目标舰艇甲板表面预设的降落点，以完成所述无人机的着舰。[0040]本发明所提供的一种垂直起降无人机着舰系统，包括无人机和舰载微波天线；无人机装载有机载接收机、摄像头；无人机会先根据舰载微波天线发送的微波信号的引导至距离目标舰艇第二距离范围内；在第二距离范围内时会通过摄像头识别目标
舰艇的视觉导航图像，然后根据视觉导航图像引导至目标坚挺上空并完成着舰。由于在整个着舰过程中不需要通过卫星定位，不会受到舰船设备的干扰，从而可以实现无人机的安全着舰。[0041]本发明还提供了一种垂直起降无人机着舰方法，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
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