一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法.pdf

(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CN108829138A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201810587870.1(22)申请日2018.06.08(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人赵太飞王花林亚茹(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人车晓军(51)Int.Cl.G05D1/12(2006.01)H04W4/02(2018.01)H04W4/40(2018.01)G06Q10/02(2012.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法(57)摘要本发明公开基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，具体按照如下步骤实施：步骤1、根据蜂窝网结构布置充电坪；步骤2、无人机根据电量判断是否进入充电模式，若需充电，启动充电模式，并选择最佳的充电坪位置；步骤3、无人机降落至最佳的充电坪位置进行充电；步骤4、充电完成后，无人机开启任务模式，继续完成配送任务，本发明将基站的密集分布特性和可以提供电能的优点结合蜂窝网的覆盖特性，使得无人机能够快速准确的寻找到最佳充电坪进行充电，无人机的续航时间增加。CN108829138ACN108829138A权利要求书1/1页1.一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：步骤1、根据蜂窝网结构布置充电坪；步骤2、无人机根据电量判断是否进入充电模式，若需充电，启动充电模式，并选择最佳的充电坪位置；步骤3、无人机降落至最佳的充电坪位置进行充电；步骤4、充电完成后，无人机开启任务模式，继续完成配送任务。2.如权利要求1所述的一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，步骤1中，所述充电坪的布置过程具体为：将配送区域用蜂窝网结构覆盖，在每个蜂窝网的中心点确定一个基站，并在每个基站顶部布置一个充电坪。3.如权利要求1所述的一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，所述充电坪包括识别信标模块和GPS模块，所述识别信标模块和GPS模块分别与通信模块连接，还包括供电模块和充电感应区模块。4.如权利要求3所述的一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，步骤2的具体过程如下：步骤2.1、无人机中的电源模块检测自身电池电量，当电池电量不大于20％时，电源模块向无人机中的控制器发送信号，无人机开启充电模式；步骤2.2、无人机开始在本蜂窝网的一定范围内搜索供电模块为空闲状态的充电坪，若此范围有多个空闲状态下的充电坪，将无人机位置与多个充电坪位置间的距离排序找出最短距离的充电坪位置；步骤2.3、无人机通过数据收发模块向所述最短距离的充电坪的供电模块发送预约充电信息，预约成功后，无人机将自身的识别码信息反馈于该充电坪，同时，该充电坪将供电模块的状态改为已预约。5.如权利要求4所述的一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，步骤2.2中，当10％≤电池电量≤20％，无人机的搜索半径为6km～8km，搜索角度为90度，搜索方向为该无人机的飞行方向；当电池电量小于10％时，无人机的搜索半径为3km～4km，搜索角度为90度，搜索方向为该无人机的飞行方向。6.如权利要求4所述的一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：无人机根据已预约充电坪的GPS位置信息飞至该充电坪附近时，充电坪通过通信模块将识别码信息发送至无人机进行匹配，若匹配成功，无人机继续降落于该充电坪的充电感应区开始充电，充电坪将供电模块的状态改为充电中。7.如权利要求6所述的一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法，其特征在于，步骤4的具体过程为：充电完成后，无人机中的电源模块向控制器发送充电完成信息，控制器控制无人机开启任务模式，同时向该充电坪发送充电完成信息，充电坪将供电模块的状态改为空闲，无人机飞离该充电坪，继续完成配送任务。2CN108829138A说明书1/4页一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法技术领域[0001]本发明属于无人机充电技术领域，具体涉及一种基于蜂窝基站的无人机充电坪分布与寻找方法。背景技术[0002]由于无人机的灵活性高，机动性能良好，反应速度快，操作要求较低等优点，逐渐开始在军事，民用，科技等领域发挥着重要的作用。如今，快递无人机就应运而生，虽然无人机给物流业带来了很大的便利，但它的续航能力问题也是人们激烈讨论的话题之一，想要飞的久，电池容量就得大，电池重量必然增加，消耗功率也就增加了，对无人机的承载重量也会产生限制。这种基本的电池技术现在还是没有很大突破。[0003]目前，电动多旋翼无人机是市场上主要的无人机机型，比如在在西南