本發(fā)明涉及一種基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的導(dǎo)航系統(tǒng)如車載應(yīng)用，一般基于GPS接收系統(tǒng)在靜態(tài)地圖上描繪，對于實時路況無法直觀顯示。部分改進型的導(dǎo)航系統(tǒng)，通過加載攝像頭系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛附近的實時路況顯示，但是其觀測范圍非常有限，只能在有限的視距范圍內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)以及方法。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)，包括無人機和車載導(dǎo)航系統(tǒng)，所述無人機包括地面交互系統(tǒng)，視頻采集系統(tǒng)，速度/加速度傳感器，GPS，角速度/加速度傳感器和電機驅(qū)動，所述車載導(dǎo)航系統(tǒng)包括無人機地面交互系統(tǒng)，視頻播放系統(tǒng)，GPS，地圖，任務(wù)規(guī)劃和起飛、著落控制，所述無人機和所述車載導(dǎo)航系統(tǒng)之間通過所述地面交互系統(tǒng)和所述無人機地面交互系統(tǒng)相互連接。

上述所述的基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

步驟1）駕駛者在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)置好目的地并選擇路徑；

步驟2）通過無人機地面交互系統(tǒng)上傳任務(wù)到無人機；

步驟3）無人機起飛，并飛行至路徑前方一定區(qū)域；

步驟4）無人機采集數(shù)據(jù)并回傳車載導(dǎo)航；

步驟5）駕駛者根據(jù)前方路況視頻決定是否重新選擇路線，若重新選擇路線則通過無人機地面交互系統(tǒng)更新任務(wù)到無人機，然后無人機切換航線，并飛行至新路徑前方一定區(qū)域內(nèi)，最后到達目的地，若沒有重新選擇路線則到達目的地；

步驟6）若到達目的地則車載導(dǎo)航發(fā)送返回指令給無人機，無人機根據(jù)車載導(dǎo)航提供的GPS地址返回，若不能到達目的地則無人機采集數(shù)據(jù)并回傳車載導(dǎo)航 。

進一步的，所述起飛、著落控制中包含車廂，所述車廂上方安裝有電磁鎖，所述電磁鎖。

進一步的，所述無人機的底部設(shè)有磁介質(zhì)觸點。

進一步的，所述電磁鎖通過車載導(dǎo)航系統(tǒng)控制打開和關(guān)閉。

進一步的，所述無人機的自動起飛，返回回收、存放方法如下：當(dāng)所述導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送起飛命令給無人機時，關(guān)閉所述電磁鎖，則無人機不再受到物理限制，可自行起飛；當(dāng)所述導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送返航命令給無人機后，無人機飛臨車廂上空時，通過與無人機的通訊，得知其GPS信息；通過獲取車輛自身GPS信息，運算后得知無人機在垂直方向一定距離內(nèi)時可以配置，啟動所述電磁鎖，吸附住無人機，實現(xiàn)其穩(wěn)定著落及其后續(xù)的存放。

本發(fā)明的有益效果:

本發(fā)明通過對導(dǎo)航路徑上空的實時視頻監(jiān)控，并傳送給導(dǎo)航接收器，實現(xiàn)了超視距的可視導(dǎo)航；結(jié)合實時的任務(wù)重規(guī)劃功能，提升導(dǎo)航效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的無人機系統(tǒng)示意圖;

圖2是本發(fā)明基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖;

圖3是本發(fā)明基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的無人機超視距導(dǎo)航示意圖;

圖4是本發(fā)明基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的起飛、著陸系統(tǒng)示意圖；

圖5是本發(fā)明基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的執(zhí)行任務(wù)是的流程示意圖。

具體實施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。

參照圖1和圖2所示，一種基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)，包括無人機和車載導(dǎo)航系統(tǒng)，所述無人機包括地面交互系統(tǒng)，視頻采集系統(tǒng)，速度/加速度傳感器，GPS，角速度/加速度傳感器和電機驅(qū)動，所述車載導(dǎo)航系統(tǒng)包括無人機地面交互系統(tǒng)，視頻播放系統(tǒng)，GPS，地圖，任務(wù)規(guī)劃和起飛、著落控制，所述無人機和所述車載導(dǎo)航系統(tǒng)之間通過所述地面交互系統(tǒng)和所述無人機地面交互系統(tǒng)相互連接。

上述所述的基于無人機的車載超視距導(dǎo)航系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

步驟1）駕駛者在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)置好目的地并選擇路徑；

步驟2）通過無人機地面交互系統(tǒng)上傳任務(wù)到無人機；

步驟3）無人機起飛，并飛行至路徑前方一定區(qū)域；

步驟4）無人機采集數(shù)據(jù)并回傳車載導(dǎo)航；

步驟5）駕駛者根據(jù)前方路況視頻決定是否重新選擇路線，若重新選擇路線則通過無人機地面交互系統(tǒng)更新任務(wù)到無人機，然后無人機切換航線，并飛行至新路徑前方一定區(qū)域內(nèi)，最后到達目的地，若沒有重新選擇路線則到達目的地；

步驟6）若到達目的地則車載導(dǎo)航發(fā)送返回指令給無人機，無人機根據(jù)車載導(dǎo)航提供的GPS地址返回，若不能到達目的地則無人機采集數(shù)據(jù)并回傳車載導(dǎo)航

進一步的，所述起飛、著落控制中包含車廂，所述車廂上方安裝有電磁鎖，所述電磁鎖。

進一步的，所述無人機的底部設(shè)有磁介質(zhì)觸點。

進一步的，所述電磁鎖通過車載導(dǎo)航系統(tǒng)控制打開和關(guān)閉。

進一步的，所述無人機的自動起飛，返回回收、存放方法如下：當(dāng)所述導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送起飛命令給無人機時，關(guān)閉所述電磁鎖，則無人機不再受到物理限制，可自行起飛；當(dāng)所述導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送返航命令給無人機后，無人機飛臨車廂上空時，通過與無人機的通訊，得知其GPS信息；通過獲取車輛自身GPS信息，運算后得知無人機在垂直方向一定距離內(nèi)時可以配置，啟動所述電磁鎖，吸附住無人機，實現(xiàn)其穩(wěn)定著落及其后續(xù)的存放。

另外

速度/加速度傳感器： 檢測當(dāng)前三維速度、加速度信息，用以完成姿態(tài)解析

角速度/加速度傳感器： 檢測當(dāng)前三維角速度、加速度信息，用以完成姿態(tài)解析

GPS: 與衛(wèi)星通信，獲得當(dāng)前地理位置信息，與任務(wù)規(guī)劃路徑比較，并保持對車行路線的前置偵察

電機驅(qū)動：驅(qū)動電機，完成位移或者姿態(tài)調(diào)整

視頻采集系統(tǒng)： 用以對路況實時采集

地面交互系統(tǒng)： 用以與地面車載導(dǎo)航系統(tǒng)交互，接收任務(wù)規(guī)劃，飛機控制，并實時傳回視頻信息

無人機地面交互系統(tǒng)： 用以與無人機交互，發(fā)送任務(wù)規(guī)劃，飛機控制，并實時接收視頻信息

視頻播放系統(tǒng)： 顯示接收到的實時路況信息

起飛、著落系統(tǒng)： 用以承載、回收無人機

GPS/地圖/任務(wù)規(guī)劃…： 為傳統(tǒng)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)所具備的功能，用以實現(xiàn)定位、顯示、目的地設(shè)置以及路徑選擇等。

如圖3所示，為超視距車載導(dǎo)航工作時的描述圖

地面車輛根據(jù)設(shè)定的路線行駛；

無人機在前方采集并回傳地面路況；

車輛接收該視頻并顯示；

如果前方的路況不理想，駕駛?cè)藛T可以重新規(guī)劃路徑，以避開擁堵區(qū)域。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。