CN105807787A - 一种无人飞行器的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人飞行器的控制方法及装置，该方法包括：接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，根据备降点信息响应信息，控制无人飞行器航行至备降点。也就是说，在无人飞行器无法返回目的地时，无人飞行器可以与附近的备降点通信，并根据备降点返回的响应信息来降落至备降点，这样保证无人飞行器可以在丢失目的地的情况下，稳定安全的降落至备降点，提升了无人飞行器返航的安全性以及稳定性。

Description

一种无人飞行器的控制方法及装置

技术领域

本申请涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器的控制方法及装置。

背景技术

目前小微型无人飞行器开始得到广泛关注，由于小微型无人飞行器工作飞行高度不高，重量轻、飞行灵活，可以空中悬停，因此受到普通公众的广泛关注，并且其需求和应用领域不断被开发。

作为一种常被用于视距内操作的无人飞行器而言，小微型无人飞行器通过无线通信的方式得以控制，并且这个通信频段往往是以2.4Ghz为主的频段来实施的。然而由于通信频段的资源有限、干扰强烈，不可控的影响因素也比较多，所以无人飞行器在空中受到干扰而无法被控制台所控制的情况下，如何能够回收无人飞行器是一个被广泛关注的问题。

现有技术中提到了一种自动返航技术，其实就是在无人飞行器受到强烈干扰即将失控甚至已经失控的情况下，基于用户给出的指令或者自动的切换到自动完成返航的模式。

该自动返航模式，基于之前存储的一个预留地址，来形成返航的目的地。然后在返航过程中，基本上是完全依赖于卫星导航定位系统来判断自身的位置，以及确认飞行的轨迹。

但是自动返航模式的问题在于，容易受到环境的干扰，干扰较轻的时候，会导致无人飞行器在自动返航过程中发生位置丢失，严重时，甚至可能因为地磁、地形干扰等，导致自动返航朝向错误的方向飞行，这样造成无人飞行器自动返航的稳定性以及安全性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种无人飞行器的控制方法及装置，用以解决现有技术中较强的干扰导致无人飞行器返航稳定性以及安全性较低的问题。

其具体的技术方案如下：

一种无人飞行器的控制方法，所述方法包括：

接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，其中，所述备降点响应信息中至少包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号；

根据所述备降点响应信息，控制无人飞行器航行至所述备降点。

可选的，在接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息之前，所述方法还包括：

检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断；

若是，则广播备降请求信号，所述备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数；

若否，则继续航行。

可选的，根据所述备降点信息，控制无人飞行器航行至所述备降点，包括：

解析所述备降点信息，确定备降点的指示信号；

根据所述指示信号，确定所述备降点的位置；

根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点。

可选的，根据所述指示信号，确定所述备降点的位置，包括：

解析所述指示信号的信号强度值，调取出信号强度值与距离之间的对应关系；

根据确定出的信号强度值以及所述对应关系，确定所述信号强度值对应的距离；

所述根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点，具体为：

根据所述距离，控制所述无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

可选的，根据所述备降点信息，控制无人飞行器航行至所述备降点，包括：

获取所有备降点返回备降点信息，确定每个备降点对应的信号强度；

在确定出的所有信号强度中，确定出最大信号强度；

确定与具有最大信号强度的备降点之间的距离；

根据所述距离，控制所述无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

可选的，根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点，具体为：

根据所述位置，通过多信标定位控制无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

可选的，根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点，包括：

判定所述距离是否在预设距离范围内；

若是，则根据所述距离以及多信标定位，控制所述无人飞行器航行至所述备降点；

若否，则继续检测其他备降点的控制台发送的备降点信息。

一种无人飞行器的控制装置，包括：

接收器，用于接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，其中，所述备降点响应信息中至少包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号；

飞行控制器，与所述接收器连接，用于根据所述备降点响应信息，控制无人飞行器航行至所述备降点。

可选的，所述装置还包括：

检测器，用于检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断；

处理器，用于若是，则广播备降请求信号，所述备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数；若否，则继续航行。

可选的，所述飞行控制器，具体用于解析所述备降点信息，确定备降点的指示信号；根据所述指示信号，确定与所述备降点的位置；根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点。

本发明技术方案中，无人飞行器接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，根据备降点信息响应信息，控制无人飞行器航行至备降点。也就是说，在无人飞行器无法返回目的地时，无人飞行器可以与附近的备降点通信，并根据备降点返回的响应信息来降落至备降点，这样保证无人飞行器可以在丢失目的地的情况下，稳定安全的降落至备降点，提升了无人飞行器返航的安全性以及稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种无人飞行器的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种无人飞行器的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中提供了一种无人飞行器的控制方法，用以解决现有技术中无人飞行器自动返航的稳定性以及安全性较低的问题，该方法包括：接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，根据备降点信息响应信息，控制无人飞行器航行至备降点。也就是说，在无人飞行器无法返回目的地时，无人飞行器可以与附近的备降点通信，并根据备降点返回的响应信息来降落至备降点，这样保证无人飞行器可以在丢失目的地的情况下，稳定安全的降落至备降点，提升了无人飞行器返航的安全性以及稳定性。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

首先来讲的，无人飞行器在航行过程中存在很多潜在风险，比如说卫星定位导航系统失去信号的情况下，飞行器处于完全的失控状态；再如在自动返航机制下，一种典型的飞行控制方式是，无论飞行器当前处于何种飞行高度，先将飞行器的飞行高度相对于事先记录的返航点再提升20米，将此时的高度作为返航高度，然后在返航高度基础上，完成点对点飞行，回到返航点；但是这种飞行方式也可能因为遇到空中障碍物而导致空中事故；再有，现有方式中也有用户通过反复尝试从自动返航状态切换回手动控制状态的方式，来尝试重新控制无人飞行器，但是由于，这种操作方式，试图反复的打断无人飞行器的自动返航模式，并且不断实施模式切换，故而增加了无人飞行器在模式切换中，导致的信号丢失和失控的风险，用户很难通过任何参考因素来有效判断恢复控制的时机，只能凭借自身的经验，而这种控制方式是非常主观和不可靠的，尤其对于新手来说，基本不可实现。

基于上述的问题，本发明实施例中提供了一种无人飞行器的控制方法，如图1所示为本发明实施例中一种无人飞行器的控制方法的流程图，该方法包括：

S101，接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息；

具体来讲，在无人飞行器自动返航的过程中，由于外部环境存在干扰，所以会导致无人飞行器丢失信号，比如说丢失卫星定位导航信号或者是控制台的控制信号。

所以在执行步骤S101之前，无人飞行器在返航的过程中会实时的检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断，若是，则广播备降请求信号，该备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数，比如说无人飞行器的飞行轨迹、无人飞行器航行高度、无人飞行器航行轨迹等等。

若无人飞行器持续的检测到卫星定位导航信号，则该无人飞行器按照原来的参数继续返航飞行。

S102，根据备降点响应信息，控制无人飞行器航行至备降点。

若是在未接收到卫星导航定位系统的定位导航信息时，无人飞行器将向预先设置好的无人飞行器备降点来降落，该备降点都具有一个降落指引信号收发装置，该装置在接收到紧急迫降的请求时，能够根据该请求向无人飞行器发送响应信息。

具体来讲，在无人飞行器失去GPS信号的情况下，无人飞行器将无法进行自动返航，若是无人飞行器检测到备降点，无人飞行器将向备降点的发送备降请求，该备降请求用于请求降落至该备降点。

备降点接收到该备降请求时，将向无人飞行器返回备降点响应信息，该备降点响应信息中包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号，无人飞行器可以根据该指示信号进行降落。

通过该方法，无人飞行器能够在失去GPS信号的情况下，通过获取备降点响应信息来直接降落至备降点，从而避免了无人飞行器在失去GPS信号而坠落的问题，提升了无人飞行器返航的稳定性以及安全性。

具体来讲，在本发明实施例中，根据指示信号进行降落的方式如下：

方式一：

具体来讲，在本发明实施例中，无人飞行器在接收到备降点发送的备降点响应信息时，无人飞行器将保持当前的航行高度，并且无人飞行器将根据备降响应信息中的指示信号确定备降点发送的备降点响应信号的信号强度。

然后无人飞行器将调取出信号强度值与距离之间的对应关系，基于备降点响应信号的信号强度以及该对应关系，可以确定出对应的距离。

当然，根据备降点响应信号中的指示信号可以确定出方向信息，比如说根据信号强度值的变化可以确定出备降点的朝向，也就是距离备降点越近，信号强度越强，所以无人飞行器可以确定出朝向备降点的方向。

无人飞行器将根据确定出的方向以及距离，按照该方向，向信号强度逐渐增强的备降点航行，从而最终在该备降点降落；若否，则无人飞行器将继续检测其他备降点的控制台发送的备降点响应信息。

进一步，在本发明实施例中，上述的方案只是针对一个备降点的情况来说明，在本发明实施例中，在无人飞行器广播备降请求时，该无人飞行器可能会接收到多个备降点信息，在无人飞行器获取到所有备降点返回的备降点信息之后，无人飞行器将确定每个备降点对应的信号强度，在确定出的所有信号强度中，确定出最大信号强度，并确定与具有最大信号强度的备降点之间的距离以及方向信息，控制无人飞行器航行至备降点。这样可以保证无人飞行器可以更加稳定的航行至备降点降落。

此处需要说明的是，该指示信息可以是信标信号，该信号强度值可以是该信标信号的强度值。当然，也可以其他信号。

方式二：

在本发明实施例中，还可以通过多信标定位方式来指示无人飞行器航行至备降点。

具体来讲，备降点可以设置有多个信标台，信标台会发射出对应的信标信号，此处可以是多信标信号方式。在无人飞行器接收到信标信号之后，无人飞行器将对接收到的信标信号进行分析，确定每个信标信号对应的信号强度以及信标信号对应的方向信息。

根据每个信标信号的信号强度以及对应的方向信息，无人飞行器可以确定出备降点的位置以及与备降点之间的距离。

通过确定出的备降点的位置以及备降点之间的距离，就可以控制无人飞行器航行至备降点。

另外，此处需要说明是，上述两种方式是分别对应的两种方式，上述的两种方式可以结合使用，也就是先基于接收到的备降点响应信号来确定出信号强度以及方向，然后基于多信标定位，从而可以更加准确的对备降点进行定位，使得无人飞行器可以更加准确安全的降落到备降点。

进一步，在本发明实施例中，在本发明实施例中，备降点为了避免对其他正常飞行的无人飞行器造成干扰，所以备降点在返回的备降点信息是按照设定的发射功率来发送，这样只有在指定距离内的无人飞行器才能够接收到该备降点信息。所以无人飞行器在获取到备降点的备降点信息之后，该无人飞行器将判定该距离是否在预设距离范围内，若是，则根据该距离以及多信标定位，控制无人飞行器航行至备降点，若否，则继续检测其他备降点的控制台发送的备降点信息。通过该方式可以避免对其他正常飞行的无人飞行器造成干扰，并且也能够保证需要备降的无人飞行器能够安全稳定的降落。

比如说，无人飞行器接收到一个备降点的响应信息，调取信号强度与距离之间的对应关系，通过信号强度判定该备降点与无人飞行器之间的距离为150m，而无人飞行器中设定的预设距离范围为200m，所以检测到的距离在预设距离范围内，因此该无人飞行器将确定该备降点是可用的备降点，无人飞行器将根据该备降点的位置信息进行航行，最终降落至该备降点。这样使得无人飞行器在失去GPS信号的情况下，业可以安全的降落至备降点，从而保证了无人飞行器返航时的安全性。

综上来讲，本发明实施例中，在无人飞行器返航的过程中，若是出现卫星导航定位信号或者是控制信号丢失时，无人飞行器将与附近的具有较好信号强度的备降点通信，并通过确定与备降点之间的距离保证来进行备降，这样保证无人飞行器返航安全性以及稳定性。

对应本发明实施例中一种无人飞行器的控制方法，本发明实施例中还提供了一种无人飞行器的控制装置，如图2所示为本发明实施例中一种无人飞行器的控制装置的结构示意图，该装置包括：

接收器201，用于接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，其中，所述备降点响应信息中至少包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号；

飞行控制器202，与所述接收器201连接，用于根据所述备降点响应信息，控制无人飞行器航行至所述备降点。

进一步，在本发明实施例中，所述装置还包括：

检测器，用于检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断；

处理器，用于若是，则广播备降请求信号，所述备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数；若否，则继续航行。

进一步，在本发明实施例中，所述飞行控制器202，具体用于解析所述备降点信息，确定备降点的指示信号；根据所述指示信号，确定所述备降点的位置；根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点。

进一步，在本发明实施例中，所述飞行控制器202，具体用于解析所述指示信号的信号强度值，调取出信号强度值与距离之间的对应关系；根据确定出的信号强度值以及所述对应关系，确定所述信号强度值对应的距离；根据所述距离，控制所述无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

进一步，在本发明实施例中，所述飞行控制器202，具体用于获取所有备降点返回备降点信息，确定每个备降点对应的信号强度；在确定出的所有信号强度中，确定出最大信号强度；确定与具有最大信号强度的备降点之间的距离；根据所述距离，控制所述无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

进一步，在本发明实施例中，所述飞行控制器202，具体用于根据所述位置，通过多信标定位控制无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，其中，所述备降点响应信息中至少包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号；

根据所述备降点响应信息，控制无人飞行器航行至所述备降点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息之前，所述方法还包括：

检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断；

若是，则广播备降请求信号，所述备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数；

若否，则继续航行。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述备降点信息，控制无人飞行器航行至所述备降点，包括：

解析所述备降点信息，确定备降点的指示信号；

根据所述指示信号，确定所述备降点的位置；

根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述指示信号，确定所述备降点的位置，包括：

解析所述指示信号的信号强度值，调取出信号强度值与距离之间的对应关系；

根据确定出的信号强度值以及所述对应关系，确定所述信号强度值对应的距离；

所述根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点，具体为：

根据所述距离，控制所述无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述备降点信息，控制无人飞行器航行至所述备降点，包括：

获取所有备降点返回备降点信息，确定每个备降点对应的信号强度；

在确定出的所有信号强度中，确定出最大信号强度；

确定与具有最大信号强度的备降点之间的距离；

根据所述距离，控制所述无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点，具体为：

根据所述位置，通过多信标定位控制无人飞行器按照所述距离航行至所述备降点。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点，包括：

判定所述距离是否在预设距离范围内；

若是，则根据所述距离以及多信标定位，控制所述无人飞行器航行至所述备降点；

若否，则继续检测其他备降点的控制台发送的备降点信息。

8.一种无人飞行器的控制装置，其特征在于，包括：

接收器，用于接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，其中，所述备降点响应信息中至少包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号；

飞行控制器，与所述接收器连接，用于根据所述备降点响应信息，控制无人飞行器航行至所述备降点。

9.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

检测器，用于检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断；

处理器，用于若是，则广播备降请求信号，所述备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数；若否，则继续航行。

10.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述飞行控制器，具体用于解析所述备降点信息，确定备降点的指示信号；根据所述指示信号，确定与所述备降点的位置；根据所述位置，控制所述无人飞行器航行至所述备降点。