一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法

摘要

本发明涉及一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：至少包括着陆靶标指示单元、着陆地标指示单元、着陆地毯显示单元；着陆靶标指示单元是一个三维着陆靶标符号集，用于着陆第一阶段指示着陆位置信息；用于无人机操作人员将无人直升机按照其指示的方位飞行到着陆位置；着陆地标指示单元是一个三维着陆地标符号集，用于着陆第二阶段凸显着陆地点、着陆地点的地形起伏、无人直升机相对于着陆点的高度等信息；着陆地毯显示单元是一张网格地毯，贴附在着陆区域地形表面，用于凸显着陆区域附近地形起伏变化的情况以及着陆点的坡度信息。本发明能直观、清晰的提供无人直升机着陆阶段时着陆信息，保证无人直升机的着陆安全。

权利要求

1.一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：至少包括着陆靶标指示单元（101）、着陆地标指示单元（102）、着陆地毯显示单元（103）；着陆靶标指示单元（101）是一个三维着陆靶标符号集，用于着陆第一阶段指示着陆位置信息；同时，着陆靶标指示单元（101）还用于无人机操作人员将无人直升机按照其指示的方位飞行到着陆位置；着陆地标指示单元( 102 )是一个三维着陆地标符号集，用于着陆第二阶段凸显着陆地点、着陆地点的地形起伏、无人直升机相对于着陆点的高度等信息；着陆地毯显示单元( 103 )是一张网格地毯，贴附在着陆区域地形表面，用于凸显着陆区域附近地形起伏变化的情况以及着陆点的坡度信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：所述的着陆第一阶段是无人直升机距离着陆中心点1000m之外的阶段；所述的着陆第二阶段是无人直升机距离着陆中心点1000m之内的阶段。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：所述的三维着陆靶标符号集包括着陆中心点、着陆中心区域、着陆地表面、着陆方向指示面、着陆靶标板、着陆靶标杆；着陆中心点用十字叉符号表示，十字叉的每条线的长度为1m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于预选三维着陆地点处；所述的着陆中心区域是以着陆中心点为圆心，半径为10m的圆的周长线表示，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于圆心和着陆中心点重合的位置；所述的着陆地表面是由60m*60m的网格线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，网格间距为10m，其中心位于着陆中心点上方10m处，着陆地表面的网格面和着陆中心区域的圆面重合的地方着陆地表面的网格线不显示；所述的着陆方向指示面是由底边为60m，高为40m的等腰三角形的边线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，其底边线和着陆地表面网格最上方的边线重合；所述的着陆靶标板是由两个同心的圆的周长线组成，小圆的半径为10m，大圆的半径为

30m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，圆面垂直于着陆中心区域，位于着陆中心点上方330m处；所述的着陆靶标杆是一条连接着陆中心点和着陆靶标板的线，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，长度为300m。

4.根据权利要求1所述的一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：所述的网格地毯是由500m*500m的间隔为10m的网格线组成，其中心位置与着陆中心点重合，其线条颜色为黄色；所述的网格地毯是随着地形起伏贴附在地形表面上的，是三维的符号。

说明书

一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法。

背景技术

[0002] 无人直升机的起飞与着陆是无人机安全飞行中的两大“难关”，其中又以着陆事故为甚。有人统计，在无人直升机的起飞着陆过程中，造成机毁人亡的事故占飞行事故的60%以上。无人直升机着陆事故频发主要是因为着陆阶段视角视线受限，态势感知能力降低，对无人机周围的三维环境感知不够。

[0003] 因此，无人直升机要进行安全着陆，就需要操作人员在着陆过程中对无人直升机所处的环境有足够清晰的认识，包括具体的着陆地点位置、着陆地点的地形起伏情况等。通过增强视景技术在无人机着陆阶段凸显着陆地点、展示地形起伏对无人直升机着陆的安全飞行至关重要。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，以便直观、清晰的为无人机地面控制站的操作人员提供无人直升机着陆阶段时着陆位置信息、着陆地形信息，辅助操作人员进行安全的着陆操作，保证无人直升机的着陆安全。

[0005] 本发明的目的是这样实现的，一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：至少包括着陆靶标指示单元、着陆地标指示单元、着陆地毯显示单元；

[0006] 着陆靶标指示单元是一个三维着陆靶标符号集，用于着陆第一阶段指示着陆位置信息；用于无人机操作人员将无人直升机按照其指示的方位飞行到着陆位置；

[0007] 着陆地标指示单元是一个三维着陆地标符号集，用于着陆第二阶段凸显着陆地点、着陆地点的地形起伏、无人直升机相对于着陆点的高度等信息；

[0008] 着陆地毯显示单元是一张网格地毯，贴附在着陆区域地形表面，用于凸显着陆区域附近地形起伏变化的情况以及着陆点的坡度信息。

[0009] 所述的着陆第一阶段是无人直升机距离着陆中心点1000m之外的阶段；所述的着陆第二阶段是无人直升机距离着陆中心点1000m之内的阶段。

[0010] 所述的三维着陆靶标符号集包括着陆中心点、着陆中心区域、着陆地表面、着陆方向指示面、着陆靶标板、着陆靶标杆；着陆中心点用十字叉符号表示，十字叉的每条线的长度为1m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于预选三维着陆地点处；所述的着陆中心区域是以着陆中心点为圆心，半径为10m的圆的周长线表示，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于圆心和着陆中心点重合的位置；所述的着陆地表面是由60m*60m的网格线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，网格间距为10m，其中心位于着陆中心点上方10m处，着陆地表面的网格面和着陆中心区域的圆面重合的地方着陆地表面的网格线不显示；所述的着陆方向指示面是由底边为60m，高为40m的等腰三角形的边线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，其底边线和着陆地表面网格最上方的边线重合；所述的着陆标靶板是由两个同心的圆的周长线组成，小圆的半径为
10m，大圆的半径为30m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，圆面垂直于着陆中心区域，位于着陆中心点上方330m处；所述的着陆靶标杆是一条连接着陆中心点和着陆标靶板的线，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，长度为300m。

[0011] 所述的三维着陆地标符号集包括着陆中心点、着陆中心区域、着陆地表面、着陆方向指示面、着陆参考大柱子、着陆参考小柱子、着陆高度计；所述的着陆中心点用十字叉符号表示，十字叉的每条线的长度为1m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于预选三维着陆地点处；所述的着陆中心区域是以着陆中心点为圆心，半径为10m的圆的周长线表示，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于圆心和着陆中心点重合的位置；所述的着陆地表面是由60m*60m的网格线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，网格间距为10m，其中心位于着陆中心点上方10m处，着陆地表面的网格面和着陆中心区域的圆面重合的地方着陆地表面的网格线不显示；所述的着陆方向指示面是底边为60m，高为40m的等腰三角形的边线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，其底边线和着陆地表面网格最上方的边线重合；所述的着陆参考大柱子包括四个边长为6m的正三角形边线、长度为40m的垂直线，一个三角形在最下方，该三角形上方以13.33m的间隔依次排列其它三个三角形，垂直线从最下方三角形的三个顶点出发垂直向上，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色；所述的着陆参考大柱子有2个，一个位于着陆地表面的左上角，一个位于着陆地表面的右上角；所述的着陆参考小柱子包括三个边长为3m的正三角形边线、长度为12m的垂直线，一个三角形在最下方，该三角形上方以6m的间隔依次排列其它两个三角形，垂直线从最下方三角形的三个顶点出发垂直向上，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色；所述的着陆参考小柱子有3个，着陆中心点左上方有一个，着陆中心点右上方有一个，着陆方向指示面最上方有一个；所述的着陆高度计位于着陆参考大柱子中间，是一条着陆大柱子最下方三角形中心线和最上方三角形中心线的连线，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为红色。

[0012] 所述的网格地毯是由500m*500m的间隔为10m的网格线组成，其中心位置与着陆中心点重合，其线条颜色为黄色；所述的网格地毯是随着地形起伏贴附在地形表面上的，是三维的符号。

[0013] 本发明的优点是：本发明采用的形象化符号表达方式，突出指示了无人直升机着陆阶段的多种信息，使得地面控制站的操作人员轻松的完成安全着陆任务。具体体现在以下方面。该方法使用远距离靶标指示符号凸显了无人直升机着陆地点信息。在无人机进近着陆阶段，本发明提供一种贴附地面的网格地毯来凸显了着陆区域的地形起伏变化，为无人机安全着陆提供可靠的地形参考信息。而且在接近着陆地点时，本发明提供的三维着陆地标符号集为无人直升机的安全着陆提供了着陆点方位、位置等全方位的指引着陆参考信息。

附图说明

[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步说明：

[0015] 图1是无人直升机辅助着陆指示符号集组成框图；

[0016] 图2是无人直升机着陆阶段指示方式的显示流程；

[0017] 图3是着陆第一阶段三维着陆靶标符号显示示意图；

[0018] 图4是着陆第二阶段三维着陆地标符号显示示意图；

[0019] 图5是三维着陆地标符号。

[0020] 图中，101、着陆靶标指示单元；102、着陆地标指示单元；103、着陆地毯显示单元。

具体实施方式

[0021] 如图1所示，一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，其特征是：至少包括着陆靶标指示单元101、着陆地标指示单元102、着陆地毯显示单元103；

[0022] 着陆靶标指示单元101是一个三维着陆靶标符号集，用于着陆第一阶段指示着陆位置信息；用于无人机操作人员将无人直升机按照其指示的方位飞行到着陆位置；

[0023] 着陆地标指示单元102是一个三维着陆地标符号集，用于着陆第二阶段凸显着陆地点、着陆地点的地形起伏、无人直升机相对于着陆点的高度等信息；

[0024] 着陆地毯显示单元103是一张网格地毯，贴附在着陆区域地形表面，用于凸显着陆区域附近地形起伏变化的情况以及着陆点的坡度信息。

[0025] 图2给出无人直升机着陆阶段指示方式的显示流程。

[0026] 一种用于无人直升机的辅助着陆指示方法，至少包括如下步骤：

[0027] 步骤201：无人直升机通过GPS自身定位信息，计算出无人直升机距离预选着陆地点的距离，如果距离大于1000m则进行步骤202，进行着陆第一阶段的显示，如果距离小于1000m则进行步骤203，进行着陆第二阶段的显示；

[0028] 步骤202：显示着陆靶标指示单元101；

[0029] 步骤203：显示着陆地标指示单元102、着陆地毯显示单元103；

[0030] 步骤204：如果无人直升机已经着陆，则关闭显示，否则执行步骤201。

[0031] 所述的三维着陆靶标符号集包括着陆中心点、着陆中心区域、着陆地表面、着陆方向指示面、着陆靶标板、着陆靶标杆；着陆中心点用十字叉符号表示，十字叉的每条线的长度为1m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于预选三维着陆地点处；所述的着陆中心区域是以着陆中心点为圆心，半径为10m的圆的周长线表示，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，位于圆心和着陆中心点重合的位置；所述的着陆地表面是由60m*60m的网格线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，网格间距为10m，其中心位于着陆中心点上方10m处，着陆地表面的网格面和着陆中心区域的圆面重合的地方着陆地表面的网格线不显示；所述的着陆方向指示面是由底边为60m，高为40m的等腰三角形的边线组成，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，其底边线和着陆地表面网格最上方的边线重合；所述的着陆标靶板是由两个同心的圆的周长线组成，小圆的半径为
10m，大圆的半径为30m，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，圆面垂直于着陆中心区域，位于着陆中心点上方330m处；所述的着陆靶标杆是一条连接着陆中心点和着陆标靶板的线，线形为实线，线宽为两个像素，线的颜色为绿色，长度为300m。

[0032] 图3是着陆第一阶段三维着陆靶标符号集示意图，三维着陆靶标符号集包括：着陆中心点301、着陆中心区域302、着陆地表面303、着陆方向指示面304、着陆靶标板311、着陆靶标杆312；着陆中心点301用十字叉符号，十字叉符号指向无人直升机预选的着陆航向；着陆中心区域302为无人直升机着陆区域，在该区域中着陆地认为是安全的；着陆地表面303是随着地形起伏贴附在地形表面上的，突出显示地形的起伏变化；着陆方向指示面304指向无人直升机预选的着陆航向，同时贴附在地形表面。

[0033] 着陆靶标板311、着陆靶标杆312表示了着陆位置的空间信息，着陆靶标板311位于着陆中心点301上方330m处，是为了防止山坡或者高度建筑物等的遮挡，以同心环的形式指示出着陆地点的位置，便于无人直升机操作员的定位；着陆靶标杆312连接了着陆中心点和着陆靶标板。

[0034] 图4是着陆第二阶段三维着陆地标符号集，包括着陆地标指示单元102中的三维着陆地标符号集，着陆地毯显示单元103中的网格地毯421。

[0035] 符号411 413是无人直升机着陆时三维空间的参照物，在图5中进一步说明。~

[0036] 符号421是网格地毯，网格地毯贴附在地形表面，展示了地形的起伏变化。

[0037] 图5显示了三维着陆地标符号。

[0038] 地形表面的信息包括：着陆中心点301，着陆中心区域302，着陆地表面303，着陆方向指示面304。着陆中心点301十字叉符号指向无人直升机预选的着陆航向；着陆中心区域302为无人直升机着陆区域，在该区域中着陆都认为是安全的；着陆地表面303是随着地形起伏贴附在地形表面上的，突出显示地形的起伏变化；着陆方向指示面304指向无人直升机预选的着陆航向，同时贴附在地形表面。

[0039] 无人直升机着陆时三维空间的参照物包括着陆参考大柱子411，着陆参考小柱子412，着陆高度计413。着陆参考大柱子411垂直于地形表面，为无人直升机提供三维空间坐标参考，即使是在有坡度的地面着陆，无人直升机也能够参考着陆大柱子411获得自身姿态与地面相对方位的感知，着陆参考大柱子411高为40m，当无人直升机距离着陆中心点垂直距离大于40m时，着陆参考大柱子高度不变，当无人直升机距离着陆中心点垂直距离小于
40m时，着陆参考大柱子高度会降到和无人直升机距离着陆中心点的垂直距离高度；着陆参考小柱子412垂直于地形表面，为无人直升机提供三维空间坐标参考，着陆参考小柱子412高为12m，当无人直升机距离着陆中心点垂直距离大于12m时，着陆参考小柱子高度不变，当无人直升机距离着陆中心点垂直距离小于12m时，着陆参考小柱子高度会降到和无人直升机距离着陆中心点的垂直距离高度；着陆高度计413垂直于地形表面，为红色，凸显无人直升机距离地面的高度信息，当无人直升机距离着陆中心点垂直距离大于40m时，着陆高度计
413的高度不变，当无人直升机距离着陆中心点垂直距离小于40m时，着陆高度计413的高度会降到和无人直升机距离着陆中心点的垂直距离高度。

[0040] 以上例举仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。