CN106364683B - 无人机自主迫降方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了无人机自主迫降方法，无人机包括电调模块、主控模块及数据存储模块，数据存储模块内设有记录处于降落位置时无人机飞行数据的飞行数据库、及记录与所述无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据的着陆模型数据库，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，无人机的主控模块将当前飞行数据与飞行数据库中的无人机飞行数据进行匹配，选择与当前飞行数据最接近的无人机飞行数据，并从着陆模型数据库中提取与最接近的无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据，电调模块根据所述着陆模型数据进行自主迫降。本发明能实现无人机的自主迫降。同时能防止无人机迫降过程中产生翻转。能保障迫降的安全性。

Description

无人机自主迫降方法
技术领域
本发明涉及一种无人机迫降方法，尤其涉及无人机智能自主迫降方法。
背景技术
无人机在使用过程中常会出现故障，即人们常说的炸机，无人机传感器全部失效或部分失效，比如GPS、IMU、视觉模块、无线通讯等失效的极端情况，此时无人机会处于无序飞行状态，当电池耗尽后坠落，无法安全迫降着陆。带来较大的经济损失。
现有技术中，针对无人机迫降着陆具有以下几种方式：首先为降落伞迫降，降落伞打开后，由于无人机处于高空，受大气环境影像较大，无人机会被气流带到较远的位置，导致无人机失踪；另外采用迫降应急动力系统进行迫降，迫降数据为单一数据，无适用普遍性，未考虑到任何环境因素，无人机迫降过程亦产生垂直加速度过快损毁的情况，而迫降过程中无人机还易发生翻转，亦容易产生无人机损毁。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术中无人机在传感器组件失效后无法安全迫降着陆的问题，提供一种无人机自主迫降方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
无人机自主迫降方法，所述无人机包括电调模块、主控模块及数据存储模块，特别地，所述数据存储模块内设有记录处于降落位置时无人机飞行数据的飞行数据库、及记录与所述无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据的着陆模型数据库，
当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，无人机的主控模块将当前飞行数据与飞行数据库中的无人机飞行数据进行匹配，选择与当前飞行数据最接近的无人机飞行数据，并从着陆模型数据库中提取与最接近的无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据，所述电调模块根据所述着陆模型数据进行自主迫降。
优选地，所述无人机飞行数据至少包括位置数据、高度数据、姿态数据、气象数据。
优选地，所述数据存储模块与外界数据库相通讯连接。
优选地，所述数据存储模块内具有用于对重复或相近数据进行处理的智能数据处理模块。
优选地，所述无人机的电池模块与所述无人机的主体之间设有弹射连接机构，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，所述弹射连接机构将电池模块弹射而出，电池模块对无人机进行牵引下坠。
优选地，所述无人机的顶部设有降落伞机构，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，所述降落伞机构将降落伞弹出。
本发明的有益效果主要体现在：
1.通过调取数据存储模块内的匹配着陆模型数据，使电调模块按照该数据进行相应操作，实现无人机的自主迫降。
2.数据存储模块与外界数据库相通讯连接，具有庞大的数据源，确保能获得有效着陆模型数据。
3.数据存储模块能智能处理数据，防止占用内存，提高匹配效率。
4.弹射连接机构能降低无人机重心，同时防止无人机产生翻转。
5.具有降落伞机构，保障迫降的安全性。
具体实施方式
本发明提供无人机自主迫降方法，能实现。以下对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
无人机自主迫降方法，无人机为四旋翼无人机，该无人机包括电调模块、主控模块及数据存储模块，数据存储模块内设有记录处于降落位置时无人机飞行数据的飞行数据库、及记录与无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据的着陆模型数据库，所谓的着陆模型数据即电调模块的控制参数，为控制旋翼的转速及转向。
当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，无人机的主控模块将当前飞行数据与飞行数据库中的无人机飞行数据进行匹配，选择与当前飞行数据最接近的无人机飞行数据，并从着陆模型数据库中提取与最接近的无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据，电调模块根据着陆模型数据进行自主迫降。
其中，无人机飞行数据至少包括位置数据、高度数据、姿态数据、气象数据，气象数据包括风向、风速、晴雨等信息。
具体地，当无人机的主控模块检测到故障，故障包括GPS、IMU、视觉模块、无线通讯等失效。此时无人机即进入自主迫降模式，需要说明的是，无人机的飞行数据属于实时存储的，当无人机进入迫降模式时，当前的飞行数据依然有效，此时无人机的主控模块将当前飞行数据与飞行数据库中的无人机飞行数据进行匹配，选择与当前飞行数据最接近的无人机飞行数据，并从着陆模型数据库中提取与最接近的无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据，电调模块根据着陆模型数据进行自主迫降。其中，位置数据、高度数据、姿态数据、气象数据，气象数据包括风向、风速、晴雨等信息为综合考虑的飞行数据，以高度数据、姿态数据和风向风速数据为主要因素，控制参数即包括与以上数据匹配的垂直向动力、偏转向、及转向动力，电调模块对无人机进行驱动迫降。
优选实施例中，数据存储模块与外界数据库相通讯连接。外界数据库为记录了庞大信息量的数据云，其容纳了大量无人机的着陆模型数据和飞行数据，通过该外界数据库可实现对数据存储模块的更新，另外，无人机迫降过程中亦可匹配外界数据库中的数据。
另外，数据存储模块内具有用于对重复或相近数据进行处理的智能数据处理模块。能极大的减小占用内存的情况发生，保障了对数据存储模块的读取速度，增加了迫降安全性。
对本案进行相关优化，无人机的电池模块与无人机的主体之间设有弹射连接机构，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，弹射连接机构将电池模块弹射而出，电池模块对无人机进行牵引下坠。能有效降低无人机的重心，保障下降的稳定性，同时电池模块弹射后能产生一个向下的重力加速度，使无人机保持正常姿态，防止及矫正无人机的翻转。
最后，无人机的顶部设有降落伞机构，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，降落伞机构将降落伞弹出。通过降落伞机构能保证迫降的安全性，需要说明的是，当无人机本身无配合动力时，无人机会被吹得不知所踪，而本案中无人机本身为动力下降，因此无人机迫降位置不会产生较大的偏转。
通过以上描述可以发现，本发明揭示了无人机自主迫降方法，通过调取数据存储模块内的匹配着陆模型数据，使电调模块按照该数据进行相应操作，实现无人机的自主迫降。数据存储模块与外界数据库相通讯连接，具有庞大的数据源，确保能获得有效着陆模型数据。数据存储模块能智能处理数据，防止占用内存，提高匹配效率。弹射连接机构能降低无人机重心，同时防止无人机产生翻转。具有降落伞机构，保障迫降的安全性。
以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.无人机自主迫降方法，所述无人机包括电调模块、主控模块及数据存储模块，其特征在于：
所述数据存储模块内设有记录处于降落位置时无人机飞行数据的飞行数据库、及记录与所述无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据的着陆模型数据库，
当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，无人机的主控模块将当前飞行数据与飞行数据库中的无人机飞行数据进行匹配，选择与当前飞行数据最接近的无人机飞行数据，并从着陆模型数据库中提取与最接近的无人机飞行数据相匹配的着陆模型数据，所述电调模块根据所述着陆模型数据进行自主迫降，
所述无人机的电池模块与所述无人机的主体之间设有弹射连接机构，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，所述弹射连接机构将电池模块弹射而出，电池模块对无人机进行牵引下坠。
2.根据权利要求1所述无人机自主迫降方法，其特征在于：所述无人机飞行数据至少包括位置数据、高度数据、姿态数据、气象数据。
3.根据权利要求1所述无人机自主迫降方法，其特征在于：所述数据存储模块与外界数据库相通讯连接。
4.根据权利要求1所述无人机自主迫降方法，其特征在于：所述数据存储模块内具有用于对重复或相近数据进行处理的智能数据处理模块。
5.根据权利要求1所述无人机自主迫降方法，其特征在于：所述无人机的顶部设有降落伞机构，当无人机检测到故障进入自主迫降模式时，所述降落伞机构将降落伞弹出。
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