CN106708065A - 无人机降落控制方法、装置与无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，公开了一种无人机降落控制方法、装置与无人机。本发明实施方式中，在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态，无人机实时监测高度值与气压值，根据无人机监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落，如果判定无人机允许降落，则降低螺旋桨速度，并切断油门。本发明实施方式，提供了一种简单易行的降落方式，使得无人机可以根据用户需要，随时随地轻松降落于待降落位置，并自动停止转动螺旋桨，极大降低了无人机降落时的操作复杂度与难度。

Description

无人机降落控制方法、装置与无人机
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机降落控制方法、装置与无人机。
背景技术
目前，无人机在向小/微型方向发展的同时，被广泛应用于民用、商用及军事领域，在民用领域，越来越多的极限运动爱好者使用无人机进行摄录，在商用领域，除搭载摄像设备对各项体育赛事进行跟踪航拍以外，并已进入物流行业，可以将货物送往人力配送较难、较慢的偏远地区，因此，无人机有着广泛的应用范围及广阔的市场前景。
通常，小/微型无人机的回收都是通过降落到物体表面(如地面)的方式实现，某些类型的无人机的降落，还可以通过用户快速准确的抓握住正飞于空中的该无人机，再手动切断油门的方式实现。
然而，在实现发明的过程中，本申请的发明人发现，小/微型无人机为了做到更小更薄，通常会将起落架省略，导致小/微型无人机降落于地面时，会吹起很大沙尘，并可能被该无人机卷进机体内，从而对无人机造成很大损害，通过用户手动抓握无人机，再切断油门的方式，抓握过程的难度较大，操作相对复杂，不易实现。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种无人机降落控制方法、装置与无人机，提供了一种简单易行的降落方式，使得无人机可以根据用户需要，随时随地轻松降落于待降落位置，并自动停止转动螺旋桨，极大降低了无人机降落时的操作复杂度与难度。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无人机降落控制方法，包括：在检测到所述无人机飞行至预设降落高度后，控制所述无人机进入自稳状态；所述无人机实时监测高度值与气压值；根据所述无人机监测到的高度值与气压值，判断所述无人机是否允许降落；如果判定所述无人机允许降落，则降低螺旋桨速度，并切断油门。
本发明的实施方式还提供了一种无人机降落控制装置，包括：控制模块，用于在检测到所述无人机飞行至预设降落高度后，控制所述无人机进入自稳状态；监测模块，用于所述无人机实时监测高度值与气压值；判断模块，用于根据所述无人机监测到的高度值与气压值，判断所述无人机是否允许降落；关闭模块，用于在判定所述无人机允许降落时，降低螺旋桨速度，并切断油门。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态，使得无人机自动进入待降状态，做好降落准备，无人机实时监测高度值与气压值，根据无人机监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落，通过高度值与气压值，可以简便快捷的实时判断出无人机是否允许降落，如果判定无人机允许降落，则降低螺旋桨速度，并切断油门，使得无人机自动降落于待降落位置，从而使得无人机可以根据用户需要，随时随地轻松降落于待降落位置，并自动停止转动螺旋桨，极大降低了无人机降落时的操作复杂度与难度。
另外，所述无人机实时监测高度值与气压值值，具体包括：所述无人机通过超声波探头实时监测距离着陆面的高度值；所述无人机通过气压计实时监测气压值。通过性价比高的超声波探头与气压计，可以简便快捷的监测出无人机处的高度值与气压值。
另外，所述根据所述无人机监测到的高度值与气压值，判断所述无人机是否允许降落，具体包括：判断所述高度值是否小于第一预设阈值；如果所述高度值小于第一预设阈值，则根据所述气压值的差值判断所述无人机是否允许降落。通过高度值与第一预设阈值相比较的方式，可以简便快捷的判断出无人机是否满足降落的初始条件，通过气压值的差值，可以实现对无人机是否允许降落的精准判断。
另外，所述根据所述气压值的差值判断所述无人机是否允许降落，具体包括：以预设时间间隔Δt，周期性获取所述无人机监测到的气压值；计算当前获取到的气压值，与上一次获取到的气压值的差值Δδ；判断所述Δδ是否大于第二预设阈值；如果所述Δδ大于第二预设阈值，则判定所述无人机允许降落。通过气压值的差值与第二预设阈值的进一步比较，增加了判断的准确性。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的一种无人机降落控制方法流程图；
图2是根据本发明第二实施方式的一种无人机降落控制方法流程图；
图3是根据本发明第三实施方式的一种无人机降落控制装置的结构示意图；
图4是根据本发明第四实施方式的一种无人机降落控制装置的结构示意图；
图5是根据本发明第五实施方式的一种无人机的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明第一实施方式涉及一种无人机降落控制方法。具体流程如图1所示。
在步骤101中，控制无人机进入自稳状态。
具体地说，无人机飞行控制系统在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态，即控制无人机自主悬停在空中。
在步骤102中，监测高度值与气压值。
具体地说，在螺旋桨转动过程中，无人机监测高度值与气压值，其中，无人机通过搭载的超声波探头实时监测距离着陆面的高度值，通过搭载的气压计实时监测气压值，当然，此处也可以通过红外、雷达等能够获取高度信息的设备，获取无人机距离着陆面的高度值。
在步骤103中，判断无人机是否允许降落，如果允许降落，则执行步骤104，否则执行步骤105。
具体地说，无人机飞行控制系统实时根据无人机监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落，如果无人机允许降落，则执行步骤104，降低螺旋桨速度并切断油门，否则执行步骤105，持续判断无人机是否允许降落。通过高度值与气压值，可以简便快捷的实时判断出无人机是否允许降落。
在步骤104中，降低螺旋桨速度并切断油门。
具体地说，无人机飞行控制系统在判定无人机允许降落后，控制无人机降低螺旋桨速度并切断油门，使得无人机可以根据用户需要，随时随地轻松降落于待降落位置，并自动停止转动螺旋桨，极大降低了无人机降落时的操作复杂度与难度。
在步骤105中，判断是否到达下一个检测周期，如果到达下一个检测周期，则执行步骤102，否则返回步骤105。
具体地说，当判定无人机不允许降落时，判断是否到达下一个检测周期，如果到达下一个检测周期，则执行步骤102，再次监测高度值与气压值，否则返回步骤105，持续判断是否到达下一个检测周期，此处的检测周期为预设的监测高度值与气压值的时间间隔。
与现有技术相比，在本实施方式中，在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态，使得无人机自动进入待降状态，做好降落准备，无人机实时监测高度值与气压值，根据无人机监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落，通过高度值与气压值，可以简便快捷的实时判断出无人机是否允许降落，如果判定无人机允许降落，则降低螺旋桨速度，并切断油门，使得无人机自动降落于待降落位置，从而使得无人机可以根据用户需要，随时随地轻松降落于待降落位置，并自动停止转动螺旋桨，极大降低了无人机降落时的操作复杂度与难度。
本发明第二实施方式涉及一种无人机降落控制方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，具体给出了判断无人机是否允许降落的过程，如图2所示。
在步骤201中，控制无人机进入自稳状态。
在步骤202中，监测高度值与气压值。
在步骤203中，判断高度值是否小于第一预设阈值，如果高度值小于第一预设阈值，则执行步骤205，否则执行步骤204。
具体地说，无人机飞行控制系统通过判断无人机实时监测到的高度值是否小于第一预设阈值，判断无人机是否允许降落，如果高度值小于第一预设阈值，则说明无人机已具备降落的初始条件，但仍需要更精准的判断，即执行步骤205，判断气压值的差值是否大于第二预设阈值，否则执行步骤204，判断是否到达下一个检测周期。其中，第一预设阈值可以根据需要取0至30厘米之间的数值，例如：2厘米(即高度值小于2厘米，则说明无人机已具备降落的初始条件)、10厘米(即高度值小于10厘米，则说明无人机已具备降落的初始条件)、20厘米(即高度值小于20厘米，则说明无人机已具备降落的初始条件)、30厘米(即高度值小于30厘米，则说明无人机已具备降落的初始条件)等。通过高度值与第一预设阈值相比较的方式，可以简便快捷的判断出无人机是否满足降落的初始条件。
在步骤204中，判断是否到达下一个检测周期，如果到达下一个检测周期，则执行步骤202，否则返回步骤204。
在步骤205中，判断气压值的差值是否大于第二预设阈值，如果气压值的差值大于第二预设阈值，则执行步骤206，否则执行步骤204。
具体地说，无人机飞行控制系统以预设时间间隔Δt，周期性获取无人机监测到的气压值，计算当前获取到的气压值，与上一次获取到的气压值的差值Δδ，判断Δδ是否大于第二预设阈值，如果Δδ大于第二预设阈值，则判定无人机允许降落，执行步骤206，降低螺旋桨速度并切断油门，否则执行步骤204，判断是否到达下一个检测周期，其中，该检测周期为预设时间间隔Δt。
进一步地说，可以将气压值的差值记作Δδ，其中，为气压计在ta时刻监测到的气压值，为气压计在ta+Δta时刻监测到的气压值，Δta为第一预设时间间隔，也就是说，气压计以第一预设时间间隔Δta，周期性检测无人机处的气压值，再判断当前检测到的气压值与上一次检测到的气压值的差值Δδ是否大于第二预设阈值。需要说明的是，此处也可以先将气压计监测到的气压值换算成对应的高度数据，再通过高度数据与预设门限值的比较，判断无人机是否允许降落。
在步骤206中，降低螺旋桨速度并切断油门。
在本实施方式中，具体给出了判断无人机是否允许降落的过程，通过高度值与第一预设阈值相比较的方式，可以简便快捷的判断出无人机是否满足降落的初始条件，通过气压值的差值与第二预设阈值相比较的方式，可以实现对无人机是否允许降落的精准判断，有效避免了可能发生的误判、失灵等判断不准确的情况。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第三实施方式涉及一种无人机降落控制装置，如图3所示，包含：控制模块31、监测模块32，判断模块33与关闭模块34，其中，监测模块32具体包括：高度监测子模块321与气压监测子模块322。
控制模块31，用于在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态。
监测模块32，用于实时监测处于自稳状态的无人机的高度值与气压值。
高度监测子模块321，用于通过超声波探头实时监测无人机距离着陆面的高度值，当然，此处也可以通过红外、雷达等能够获取高度信息的设备，实时获取无人机距离着陆面的高度值。
气压监测子模块322，用于通过气压计实时监测无人机的气压值。
判断模块33，用于根据监测模块监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落。
关闭模块34，用于在判定无人机允许降落时，降低螺旋桨速度，并切断油门。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第四实施方式涉及一种无人机降落控制装置。第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第四实施方式中，包括：控制模块31、监测模块32，判断模块33与关闭模块34，其中，监测模块32具体包括：高度监测子模块321与气压监测子模块322，判断模块33具体包括：高度值判断子模块331与气压差值判断子模块332，气压差值判断子模块332具体包括：获取子单元3321、计算子单元3322、差值判断子单元3323与确定子单元3324，如图4所示。
控制模块31，用于在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态。
监测模块32，用于实时监测处于自稳状态的无人机的高度值与气压值。
高度监测子模块321，用于通过超声波探头实时监测无人机距离着陆面的高度值，当然，此处也可以通过红外、雷达等能够获取高度信息的设备，实时获取无人机距离着陆面的高度值。
气压监测子模块322，用于通过气压计实时监测无人机的气压值。
判断模块33，用于根据监测模块监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落。
高度值判断子模块331，用于判断高度值是否小于第一预设阈值。
气压差值判断子模块332，用于在高度值判断子模块331判定高度值小于第一预设阈值时，根据气压值的差值判断无人机是否允许降落。
获取子单元3321，用于以预设时间间隔Δt，周期性获取无人机监测到的气压值。
计算子单元3322，用于计算当前获取到的气压值，与上一次获取到的气压值的差值Δδ。
差值判断子单元3323，用于判断Δδ是否大于第二预设阈值。
确定子单元3324，用于当Δδ大于第二预设阈值，确定无人机允许降落。
关闭模块34，用于在判定无人机允许降落时，降低螺旋桨速度，并切断油门。
由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
本发明第五实施方式涉及一种无人机，如图5所示，无人机5包含控制模块31、监测模块32，判断模块33与关闭模块34，其中，监测模块32具体包括：高度监测子单元321与气压监测子单元322。
控制模块31，用于在检测到无人机飞行至预设降落高度后，控制无人机进入自稳状态。
监测模块32，用于实时监测处于自稳状态的无人机的高度值与气压值。
高度监测子模块321，用于通过超声波探头实时监测无人机距离着陆面的高度值。
气压监测子模块322，用于通过气压计实时监测无人机的气压值。
判断模块33，用于根据监测模块监测到的高度值与气压值，判断无人机是否允许降落。
关闭模块34，用于在判定无人机允许降落时，降低螺旋桨速度，并切断油门。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种无人机降落控制方法，其特征在于，包括：
在检测到所述无人机飞行至预设降落高度后，控制所述无人机进入自稳状态；
所述无人机实时监测高度值与气压值；
根据所述无人机监测到的高度值与气压值，判断所述无人机是否允许降落；
如果判定所述无人机允许降落，则降低螺旋桨速度，并切断油门。
2.根据权利要求1所述的无人机降落控制方法，其特征在于，所述无人机实时监测高度值与气压值值，具体包括：
所述无人机通过超声波探头实时监测距离着陆面的高度值；
所述无人机通过气压计实时监测气压值。
3.根据权利要求2所述的无人机降落控制方法，其特征在于，所述根据所述无人机监测到的高度值与气压值，判断所述无人机是否允许降落，具体包括：
判断所述高度值是否小于第一预设阈值；
如果所述高度值小于第一预设阈值，则根据所述气压值的差值判断所述无人机是否允许降落。
4.根据权利要求3所述的无人机降落控制方法，其特征在于，所述根据所述气压值的差值判断所述无人机是否允许降落，具体包括：
以预设时间间隔Δt，周期性获取所述无人机监测到的气压值；
计算当前获取到的气压值，与上一次获取到的气压值的差值Δδ；
判断所述Δδ是否大于第二预设阈值；
如果所述Δδ大于第二预设阈值，则判定所述无人机允许降落。
5.一种无人机降落控制装置，其特征在于，包括：
控制模块，用于在检测到所述无人机飞行至预设降落高度后，控制所述无人机进入自稳状态；
监测模块，用于实时监测处于自稳状态的所述无人机的高度值与气压值；
判断模块，用于根据所述监测模块监测到的高度值与气压值，判断所述无人机是否允许降落；
关闭模块，用于在所述判断模块判定所述无人机允许降落时，降低螺旋桨速度，并切断油门。
6.根据权利要求5所述的无人机降落控制装置，其特征在于，所述监测模块具体包括：高度监测子模块与气压监测子模块；
所述高度监测子模块，用于通过超声波探头实时监测所述无人机距离着陆面的高度值；
所述气压监测子模块，用于通过气压计实时监测所述无人机的气压值。
7.根据权利要求6所述的无人机降落控制装置，其特征在于，所述判断模块具体包括：高度值判断子模块与气压差值判断子模块；
所述高度值判断子模块，用于判断所述高度值是否小于第一预设阈值；
所述气压差值判断子模块，用于在所述高度值判断子模块判定所述高度值小于第一预设阈值时，根据所述气压值的差值判断所述无人机是否允许降落。
8.根据权利要求7所述的无人机降落控制装置，其特征在于，所述气压差值判断子模块具体包括：获取子单元、计算子单元、差值判断子单元与确定子单元；
所述获取子单元，用于以预设时间间隔Δt，周期性获取所述无人机监测到的气压值；
所述计算子单元，用于计算当前获取到的气压值，与上一次获取到的气压值的差值Δδ；
所述差值判断子单元，用于判断所述Δδ是否大于第二预设阈值；
所述确定子单元，用于当所述Δδ大于第二预设阈值，确定所述无人机允许降落。
9.一种无人机，其特征在于，包括：权利要求5至8中任一项所述的无人机降落控制装置。
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