CN107438751B - 用于检测飞行高度的方法、装置及无人机 - Google Patents
用于检测飞行高度的方法、装置及无人机 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于检测飞行高度的方法、装置及无人机(100),该方法包括:获取无人机(100)的飞行速度(S101);根据飞行速度,计算大气压检测值的补偿量(S102);根据补偿量,修正大气压检测值(S103);根据修正后的大气压检测值,确定无人机(100)的飞行高度(S104)。根据安装有气压计的腔体内的负压压强与无人机(100)的飞行空速的正比关系,采用无人机(100)的飞行空速,对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值精准度高,避免了测量出的无人机(100)的飞行高度比无人机(100)实际所处的高度偏高,从而避免了无人机(100)出现飞行掉高的问题。
Description
技术领域
本公开实施例涉及无人机领域,尤其涉及一种用于检测飞行高度的方法、装置及无人机。
背景技术
现有技术中为了精准地控制无人机,需要准确地测量无人机飞行的高度、飞行速度、以及位置等信息。
气压计是目前较为广泛的用于测量无人机飞行高度的一种传感器,气压计的高度测量原理是测量无人机飞行在不同高度时的大气压强,依据大气压强与高度的对应关系,得到无人机的飞行高度。
发明内容
本公开实施例提供一种用于检测飞行高度的方法、装置及无人机。
本公开实施例的一个方面是提供一种用于检测飞行高度的方法,包括:
获取无人机的飞行速度;
根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量;
根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;
根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
本公开实施例的另一个方面是提供一种飞行控制器,包括一个或多个处理器,单独或协同工作,所述处理器用于:
获取无人机的飞行速度;
根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量;
根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;
根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
本公开实施例的另一个方面是提供一种无人机,包括:
机身;
动力系统,安装在所述机身,用于提供飞行动力;
飞行控制器,与所述动力系统通讯连接,用于控制所述无人飞行器飞行;所述飞行控制器包括一个或多个处理器,单独或协同工作,所述处理器用于:
获取无人机的飞行速度;
根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量;
根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;
根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
本公开实施例提供的用于检测飞行高度的方法、装置及无人机,根据无人机的飞行速度,修正气压计检测到的大气压检测值,根据修正后的大气压检测值,确定无人机的飞行高度,提高了飞行高度的检测精度,避免无人机在飞行中出现掉高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的用于检测飞行高度的方法的流程图;
图2为本公开另一实施例提供的用于检测飞行高度的方法的流程图;
图3为本公开另一实施例提供的用于检测飞行高度的方法的流程图;
图4为本公开实施例提供的飞行控制器的结构图;
图5为本公开另一实施例提供的飞行控制器的结构图;
图6为本公开另一实施例提供的飞行控制器的结构图;
图7为本公开另一实施例提供的飞行控制器的结构图;
图8为本公开实施例提供的无人机的结构图。
附图标记:
40-飞行控制器 41-处理器 42-速度传感器
43-惯性测量单元 44-气压传感器 100-无人机
107-电机 106-螺旋桨 117-电子调速器
118-飞行控制器 108-传感系统 110-通信系统
102-支撑设备 104-拍摄设备 112-地面站
70-飞行控制器 71-获取模块 72-计算模块
73-修正模块 74-确定模块 75-发送模块
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图,对本公开的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
气压计是以大气压作为测量对象,测量结果容易受到各种因素影响,如天气、螺旋桨的气流、以及无人机的运动导致的安装有气压计的腔体产生的负压。
由于无人机飞行时间相对较短,天气引起的气压变化短时间内可以忽略;螺旋桨的气流影响可以通过合理的结构设计避免;但是,腔体产生的负压会导致气压计的测量值比实际的大气压强小,由于大气压强与高度成反比,则测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而导致无人机出现飞行掉高的问题。
本公开实施例提供一种用于检测飞行高度的方法。图1为本公开实施例提供的用于检测飞行高度的方法的流程图。如图1所示,本实施例中的方法,可以包括:
步骤S101、获取无人机的飞行速度。
本实施例适用于对无人机飞行高度的精确检测,执行主体可以是无人机的飞行控制器,也可以是地面站,例如遥控器、智能终端、智能穿戴设备等,可选的,本实施例以飞行控制器为执行主体,飞行控制器获取无人机的飞行速度的可实现方式有两种:一种是通过无人机上安装的速度传感器感测无人机的飞行速度,另一种是根据无人机的姿态,例如俯仰角、横滚角及偏航角,计算无人机的飞行速度。
在本实施例中,无人机的飞行速度具体可以是无人机在飞行时相对于空气的速度即空速,无人机上安装的速度传感器具体可以是空速传感器,该空速传感器用于感测无人机的空速,另外,速度传感器还可以是地速传感器,例如全球定位系统(GlobalPositioning System,简称GPS)传感器,GPS传感器用于感测无人机的地速,根据风速和无人机的地速,确定无人机的空速,空速、地速和风速是三个既有大小又有方向的矢量,三者之间的关系是:地速和风速的矢量和等于风速。
步骤S102、根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量。
在本实施例中,无人机中安装有气压传感器,例如气压计,气压计用于检测无人机所处的环境的大气压强,由于无人机在飞行过程中,安装有气压计的腔体会产生负压,导致气压计检测到的大气压检测值相比于实际的大气压强偏小,由于腔体内的负压压强与无人机的飞行空速成正比,即无人机的飞行空速越大,腔体产生的负压越大,因此,针对前述问题,本实施例采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值可对气压计检测到的大气压检测值进行补偿,可选的,该负压值可作为大气压检测值的补偿量。
步骤S103、根据所述补偿量,修正所述大气压检测值。
气压计检测到的大气压检测值、腔体产生的负压、以及实际的大气压强之间的关系是:气压计检测到的大气压检测值与腔体产生的负压的和值等于实际的大气压强,根据该关系,可以在气压计检测到的大气压检测值的基础上加上补偿量即腔体产生的负压,得到修正的大气压检测值,修正的大气压检测值可作为实际的大气压强。
步骤S104、根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
由于离地面或海平面越高的地方,大气压强越小,则大气压强和高度存在着对应关系,该对应关系具体可以是大气气压-高度曲线,根据该曲线,以及修正后的大气压检测值,即可确定无人机的飞行高度。
本实施例根据安装有气压计的腔体内的负压压强与无人机的飞行空速的正比关系,采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值可作为实际的大气压强,相比于气压计直接检测到的大气压检测值,修正后的大气压检测值精准度高,根据修正后的大气压检测值确定的无人机的飞行高度可作为无人机实际所处的高度,相比于现有技术,避免了测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而避免了无人机出现飞行掉高的问题。
本公开实施例提供一种用于检测飞行高度的方法。图2为本公开另一实施例提供的用于检测飞行高度的方法的流程图。如图2所示,在图1所示实施例的基础上,本实施例中的方法,可以包括:
步骤S201、获取所述无人机的姿态。
惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,简称IMU)无人机的俯仰角、横滚角及偏航角,本实施例中,飞行控制器可具体获取IMU感测的无人机的姿态。
步骤S202、根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度。
由于无人机在每一种姿态角时均会对应一个空速,即无人机的姿态与空速存在对应关系,根据该对应关系可确定任一姿态角对应的无人机的空速,或者,任一空速对应的无人机的姿态角。具体的,飞行控制器可根据IMU感测的无人机的当前姿态,以及该对应关系,确定无人机当前的空速。
在本实施例中,无人机的姿态与空速的对应关系可通过两种方式实现,下面详细阐述:
第一种方式:
在无风的条件下,通过大量实验,确定无人机的姿态角度和空速的对应关系。
例如,在无风的条件下,地面站向无人机发送控制指令,该控制指令包括姿态角度,表示地面站控制无人机调整其姿态,使无人机调整到该控制指令包括的姿态角度,无人机接收到该控制指令后,执行该控制指令,经过一个加速的过程,无人机调整到该控制指令包括的姿态角度,并且稳定的匀速飞行,此时无人机达到一个平衡态,此时无人机的飞行速度即是该姿态角度对应的无人机的空速。经过大量实验,即可获得无人机的姿态角度和空速的对应关系。另外,在无风的条件下检测的无人机的空速等于地速。
在一些实施例中,无风的条件下,飞行控制器可根据大量的预设的姿态角度,自动调整其姿态,当其调整到预设的姿态角度且稳定后,飞行控制器获取GPS传感器感测的地速,此时,无人机的地速等于空速,飞行控制器根据预设的姿态角度和GPS传感器感测的地速,即可确定无人机的姿态角度和空速的对应关系。
另外,在其他实施例中,还可以在有风的条件下,检测无人机的姿态角度和空速的对应关系。
第二种方式:
采用一阶惯性环节确定所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,所述无人机的姿态是所述一阶惯性环节的输入,所述飞行速度是所述一阶惯性环节的输出;所述一阶惯性环节的时间常数为所述无人机的速度环响应时间。
由于无人机姿态响应速度比速度响应速度要快,例如,地面站向无人机同时发送姿态调整指令和速度调整指令后,无人机调整到目标姿态所用的时间比调整到目标速度所用的时间短。本实施例采用一阶惯性环节确定所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,无人机的姿态作为一阶惯性环节的输入,飞行速度作为一阶惯性环节的输出,一阶惯性环节具体有惯性,即当输入量发生突变时,输出量不能突变,只能按照指数规律逐渐变化,例如,无人机的姿态发生突变时,飞行速度不能突变。另外,一阶惯性环节的时间常数为所述无人机的速度环响应时间,一阶惯性环节的时间常数可用来表征一阶惯性环节的惯性大小。另外,飞行速度具体可以是无人机的空速。
步骤S203、根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量。
步骤S204、根据所述补偿量,修正所述大气压检测值。
步骤S205、根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
步骤S203与步骤S102的方法一致,步骤S204与步骤S103的方法一致,步骤S205与步骤S104的方法一致,此处不再赘述。
本实施例在无风的条件下,向无人机发送用于调整姿态的控制指令,使无人机调整到该控制指令包括的姿态角度,根据无人机在该姿态角度稳定的飞行速度,实现了无人机的姿态和飞行速度之间对应关系的建立方法,通过大量实验可提高无人机的姿态和飞行速度的对应关系的精准度,另外,通过一阶惯性环节确定无人机的姿态与飞行速度的对应关系,可进一步提高无人机的姿态和飞行速度的对应关系的精准度。
本公开实施例提供一种用于检测飞行高度的方法。图3为本公开另一实施例提供的用于检测飞行高度的方法的流程图。如图3所示,在图1所示实施例的基础上,本实施例中的方法,可以包括:
步骤S301、获取所述无人机的姿态。
步骤S301与步骤S201一致,具体方法此处不再赘述。
步骤S302、根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的空速。
飞行控制器根据IMU感测的无人机当前的姿态,以及无人机的姿态和空速的对应关系,获得无人机当前的空速。无人机的姿态和空速的对应关系可以采用上述实施所述的两种方式确定,可选的,本实施例以第一种方式即在无风的条件下,通过大量实验,确定无人机的姿态角度和空速的对应关系为例。
步骤S303、根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压,所述气压传感器用于检测大气压强。
根据第一种方式可预先建立无人机的姿态角度和空速的对应关系,由于对应关系中,无人机的空速是在无风条件下的空速,即使无人机当前飞行在有风的大气中,根据当前无人机的姿态角度,也可获取到其对应的空速,根据无人机的空速,可计算出气压传感器例如气压计所处的腔体产生的负压,根据该负压即可对气压计检测到的大气压检测值进行修正,因此,当无人机在有风或无风的大气中飞行时,均可实现对气压计检测到的大气压检测值进行修正。
另外,气压计所处的腔体产生的负压具体可根据无人机的空速、空气密度、所述腔体的参数确定,具体如公式(1)
P=k*ρ*v2 (1)
其中,P表示气压计所处的腔体产生的负压,k表示腔体的参数,ρ表示空气密度,v表示无人机的空速。腔体的参数k与腔体的空间大小、腔体的形状和腔体的材质有关。
步骤S304、根据所述腔体产生的负压,修正所述气压传感器检测的所述大气压强。
假设气压计检测到的大气压检测值为P1,由于腔体产生的负压P,导致气压计检测到的大气压检测值P1小于无人机实际所处的环境的大气压强,本实施例可将腔体产生的负压P作为补偿量,在气压计检测到的大气压检测值P1的基础上加上腔体产生的负压P,得到修正后的大气压检测值,修正后的大气压检测值可作为无人机实际所处的环境的大气压强。
步骤S305、根据大气压强和高度的对应关系,确定所述修正后的所述大气压检测值对应的所述无人机的飞行高度。
具体根据大气气压-高度曲线,确定修正后的大气压检测值对应的无人机的飞行高度。本实施例中,由于修正后的大气压检测值比现有技术中气压计直接检测到的大气压检测值大,大气气压和高度成反比,则根据修正后的大气压检测值,确定的无人机的飞行高度比现有技术中检测的高度小。
本实施例根据无人机的姿态,确定无人机的空速,采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值可作为实际的大气压强,相比于气压计直接检测到的大气压检测值,修正后的大气压检测值精准度高,根据修正后的大气压检测值确定的无人机的飞行高度可作为无人机实际所处的高度,相比于现有技术,避免了测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而避免了无人机出现飞行掉高的问题。
本公开实施例提供一种飞行控制器。图4为本公开实施例提供的飞行控制器的结构图,如图4所示,飞行控制器40包括一个或多个处理器41,一个或多个处理器单独或协同工作,处理器41用于:获取无人机的飞行速度;根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量;根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
另外,飞行控制器40还包括:与处理器41通讯连接的速度传感器42,速度传感器42用于感测所述无人机的飞行速度,并将所述飞行速度传输给处理器41。
可选的,速度传感器42包括空速传感器,空速传感器用于感测所述无人机的空速,并将所述无人机的空速传输给所述处理器41。
或者,速度传感器42包括地速传感器,所述地速传感器用于感测所述无人机的地速,并将所述无人机的地速传输给所述处理器41,所述处理器41根据所述无人机的地速和风速,确定所述无人机的空速。
本公开实施例提供的飞行控制器的具体原理和实现方式均与图1所示实施例类似,此处不再赘述。
本实施例根据安装有气压计的腔体内的负压压强与无人机的飞行空速的正比关系,采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值可作为实际的大气压强,相比于气压计直接检测到的大气压检测值,修正后的大气压检测值精准度高,根据修正后的大气压检测值确定的无人机的飞行高度可作为无人机实际所处的高度,相比于现有技术,避免了测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而避免了无人机出现飞行掉高的问题。
本公开实施例提供一种飞行控制器。图5为本公开另一实施例提供的飞行控制器的结构图,如图5所示,在图4所示实施例的基础上,处理器41用于:获取所述无人机的姿态;根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度。
飞行控制器40还包括:与处理器41通讯连接的惯性测量单元43,惯性测量单元43用于感测所述无人机的姿态,并将所述无人机的姿态传输给所述处理器41。所述处理器41具体根据所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,确定所述无人机的飞行速度。
另外,所述飞行速度包括所述无人机的空速。
本公开实施例提供的飞行控制器的具体原理和实现方式均与图2所示实施例类似,此处不再赘述。
本实施例在无风的条件下,向无人机发送用于调整姿态的控制指令,使无人机调整到该控制指令包括的姿态角度,根据无人机在该姿态角度稳定的飞行速度,实现了无人机的姿态和飞行速度之间对应关系的建立方法,通过大量实验可提高无人机的姿态和飞行速度的对应关系的精准度,另外,通过一阶惯性环节确定无人机的姿态与飞行速度的对应关系,可进一步提高无人机的姿态和飞行速度的对应关系的精准度。
本公开实施例提供一种飞行控制器。图6为本公开另一实施例提供的飞行控制器的结构图,在上述实施例的基础上,以图5所示的实施例为例,如图6所示,飞行控制器40还包括:与处理器41通讯连接的气压传感器44,气压传感器44用于检测大气压强,并将所述大气压强传输给所述处理器41;所述处理器41用于:根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压;根据所述腔体产生的负压,修正所述气压传感器检测的所述大气压强。
具体的,所述处理器41根据所述无人机的空速、空气密度、所述腔体的参数,计算气压传感器所处的腔体产生的负压。
所述腔体的参数包括如下至少一种:所述腔体的空间大小、所述腔体的形状和所述腔体的材质。
此外,所述处理器41用于:根据大气压强和高度的对应关系,确定所述修正后的所述大气压检测值对应的所述无人机的飞行高度。
本公开实施例提供的飞行控制器的具体原理和实现方式均与图3所示实施例类似,此处不再赘述。
本实施例根据无人机的姿态,确定无人机的空速,采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值可作为实际的大气压强,相比于气压计直接检测到的大气压检测值,修正后的大气压检测值精准度高,根据修正后的大气压检测值确定的无人机的飞行高度可作为无人机实际所处的高度,相比于现有技术,避免了测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而避免了无人机出现飞行掉高的问题。
本公开实施例提供一种飞行控制器。图7为本公开实施例提供的飞行控制器的结构图,如图7所示,飞行控制器70包括:获取模块71、计算模块72、修正模块73、确定模块74,其中,获取模块71用于获取无人机的飞行速度;计算模块72用于根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量;修正模块73用于根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;确定模块74用于根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
获取模块71用于获取速度传感器感测的所述无人机的飞行速度。具体的,获取模块71用于获取空速传感器感测的所述无人机的空速。或者,获取模块71用于获取地速传感器感测的所述无人机的地速,确定模块74用于根据所述无人机的地速和风速,确定所述无人机的空速。
另外,获取模块71用于获取所述无人机的姿态;确定模块74用于根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度。获取模块71具体获取惯性测量单元IMU感测的所述无人机的姿态。
此外,获取模块71还用于获取所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系;确定模块74具体根据所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,确定所述无人机的飞行速度。
在一些实施例中,飞行控制器70还包括:发送模块75;发送模块75用于向所述无人机发送控制指令,所述控制指令包括所述姿态;获取模块71用于获取所述无人机调整到所述姿态时,所述无人机稳定的飞行速度;确定模块74根据所述姿态和所述飞行速度,确定所述对应关系。
在另外一些实施例中,确定模块74用于采用一阶惯性环节确定所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,所述无人机的姿态是所述一阶惯性环节的输入,所述飞行速度是所述一阶惯性环节的输出;所述一阶惯性环节的时间常数为所述无人机的速度环响应时间。
可选的,所述飞行速度包括所述无人机的空速。
在本实施例中,计算模块72具体根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压,所述气压传感器用于检测大气压强;修正模块73具体根据所述腔体产生的负压,修正所述气压传感器检测的所述大气压强。具体的,计算模块72根据所述无人机的空速、空气密度、所述腔体的参数,计算气压传感器所处的腔体产生的负压。可选的,所述腔体的参数包括如下至少一种:所述腔体的空间大小、所述腔体的形状和所述腔体的材质。
另外,确定模块74还用于根据大气压强和高度的对应关系,确定所述修正后的所述大气压检测值对应的所述无人机的飞行高度。
本实施例通过飞行控制器采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值可作为实际的大气压强,相比于气压计直接检测到的大气压检测值,修正后的大气压检测值精准度高,根据修正后的大气压检测值确定的无人机的飞行高度可作为无人机实际所处的高度,相比于现有技术,避免了测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而避免了无人机出现飞行掉高的问题。
本公开实施例提供一种无人机。图8为本公开实施例提供的无人机的结构图,如图8所示,无人机100包括:机身、动力系统和飞行控制器118。动力系统包括如下至少一种:电机107、螺旋桨106和电子调速器117,动力系统安装在所述机身,用于提供飞行动力;飞行控制器118与动力系统通讯连接,用于控制无人机飞行。其中,飞行控制器118包括惯性测量单元及陀螺仪。所述惯性测量单元及所述陀螺仪用于检测所述无人机的加速度、俯仰角、横滚角及偏航角等。
另外,如图8所示,无人机100还包括:传感系统108、通信系统110、支撑设备102、拍摄设备104,其中,支撑设备102具体可以是云台,通信系统110用于与地面站112进行无线通讯。
本公开实施例提供的飞行控制器118具体原理和实现方式均与上述实施例类似,此处不再赘述。
本实施例通过飞行控制器采用无人机的飞行空速,计算腔体产生的负压,根据负压值对气压计检测到的大气压检测值进行修正,修正后的大气压检测值可作为实际的大气压强,相比于气压计直接检测到的大气压检测值,修正后的大气压检测值精准度高,根据修正后的大气压检测值确定的无人机的飞行高度可作为无人机实际所处的高度,相比于现有技术,避免了测量出的无人机的飞行高度比无人机实际所处的高度偏高,从而避免了无人机出现飞行掉高的问题。
在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本公开各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。
Claims (41)
1.一种用于检测飞行高度的方法,其特征在于,包括:
获取无人机的飞行速度;
根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量,所述补偿量包括与所述飞行速度呈正比例关系的部分;
根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;
根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无人机的飞行速度,包括:
获取速度传感器感测的所述无人机的飞行速度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取速度传感器感测的所述无人机的飞行速度,包括:
获取空速传感器感测的所述无人机的空速。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取速度传感器感测的所述无人机的飞行速度,包括:
获取地速传感器感测的所述无人机的地速。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述无人机的地速和风速,确定所述无人机的空速。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无人机的飞行速度,包括:
获取所述无人机的姿态;
根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获取无人机的姿态,包括:
获取惯性测量单元IMU感测的所述无人机的姿态。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度,包括:
获取所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系;
根据所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,确定所述无人机的飞行速度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述获取所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,包括:
向所述无人机发送控制指令,所述控制指令包括所述姿态;
获取所述无人机调整到所述姿态时,所述无人机稳定的飞行速度;
根据所述姿态和所述飞行速度,确定所述对应关系。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述获取所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,包括:
采用一阶惯性环节确定所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,所述无人机的姿态是所述一阶惯性环节的输入,所述飞行速度是所述一阶惯性环节的输出;
所述一阶惯性环节的时间常数为所述无人机的速度环响应时间。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述飞行速度包括所述无人机的空速。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量,包括:
根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压,所述气压传感器用于检测大气压强;
所述根据所述补偿量,修正所述大气压检测值,包括:
根据所述腔体产生的负压,修正所述气压传感器检测的所述大气压强。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压,包括:
根据所述无人机的空速、空气密度、所述腔体的参数,计算气压传感器所处的腔体产生的负压。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述腔体的参数包括如下至少一种:
所述腔体的空间大小、所述腔体的形状和所述腔体的材质。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度,包括:
根据大气压强和高度的对应关系,确定所述修正后的所述大气压检测值对应的所述无人机的飞行高度。
16.一种飞行控制器,其特征在于,包括一个或多个处理器,单独或协同工作,所述处理器用于:
获取无人机的飞行速度;
根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量,所述补偿量包括与所述飞行速度呈正比例关系的部分;
根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;
根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
17.根据权利要求16所述的飞行控制器,其特征在于,还包括:
与所述处理器通讯连接的速度传感器,所述速度传感器用于感测所述无人机的飞行速度,并将所述飞行速度传输给所述处理器。
18.根据权利要求17所述的飞行控制器,其特征在于,所述速度传感器包括空速传感器,所述空速传感器用于感测所述无人机的空速,并将所述无人机的空速传输给所述处理器。
19.根据权利要求17所述的飞行控制器,其特征在于,所述速度传感器包括地速传感器,所述地速传感器用于感测所述无人机的地速,并将所述无人机的地速传输给所述处理器。
20.根据权利要求19所述的飞行控制器,其特征在于,所述处理器用于:
根据所述无人机的地速和风速,确定所述无人机的空速。
21.根据权利要求16所述的飞行控制器,其特征在于,所述处理器用于:
获取所述无人机的姿态;
根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度。
22.根据权利要求21所述的飞行控制器,其特征在于,还包括:
与所述处理器通讯连接的惯性测量单元,所述惯性测量单元用于感测所述无人机的姿态,并将所述无人机的姿态传输给所述处理器。
23.根据权利要求22所述的飞行控制器,其特征在于,所述处理器用于:
根据所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,确定所述无人机的飞行速度。
24.根据权利要求23所述的飞行控制器,其特征在于,所述飞行速度包括所述无人机的空速。
25.根据权利要求24所述的飞行控制器,其特征在于,还包括:
与所述处理器通讯连接的气压传感器,所述气压传感器用于检测大气压强,并将所述大气压强传输给所述处理器;
所述处理器用于:
根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压;
根据所述腔体产生的负压,修正所述气压传感器检测的所述大气压强。
26.根据权利要求25所述的飞行控制器,其特征在于,所述处理器用于:
根据所述无人机的空速、空气密度、所述腔体的参数,计算气压传感器所处的腔体产生的负压。
27.根据权利要求26所述的飞行控制器,其特征在于,所述腔体的参数包括如下至少一种:
所述腔体的空间大小、所述腔体的形状和所述腔体的材质。
28.根据权利要求16所述的飞行控制器,其特征在于,所述处理器用于:
根据大气压强和高度的对应关系,确定所述修正后的所述大气压检测值对应的所述无人机的飞行高度。
29.一种无人机,其特征在于,包括:
机身;
动力系统,安装在所述机身,用于提供飞行动力;
飞行控制器,与所述动力系统通讯连接,用于控制所述无人飞行器飞行;所述飞行控制器包括一个或多个处理器,单独或协同工作,所述处理器用于:
获取无人机的飞行速度;
根据所述飞行速度,计算大气压检测值的补偿量,所述补偿量包括与所述飞行速度呈正比例关系的部分;
根据所述补偿量,修正所述大气压检测值;
根据修正后的所述大气压检测值,确定所述无人机的飞行高度。
30.根据权利要求29所述的无人机,其特征在于,所述飞行控制器还包括:
与所述处理器通讯连接的速度传感器,所述速度传感器用于感测所述无人机的飞行速度,并将所述飞行速度传输给所述处理器。
31.根据权利要求30所述的无人机,其特征在于,所述速度传感器包括空速传感器,所述空速传感器用于感测所述无人机的空速,并将所述无人机的空速传输给所述处理器。
32.根据权利要求30所述的无人机,其特征在于,所述速度传感器包括地速传感器,所述地速传感器用于感测所述无人机的地速,并将所述无人机的地速传输给所述处理器。
33.根据权利要求32所述的无人机,其特征在于,所述处理器用于:
根据所述无人机的地速和风速,确定所述无人机的空速。
34.根据权利要求29所述的无人机,其特征在于,所述处理器用于:
获取所述无人机的姿态;
根据所述无人机的姿态,确定所述无人机的飞行速度。
35.根据权利要求34所述的无人机,其特征在于,所述飞行控制器还包括:
与所述处理器通讯连接的惯性测量单元,所述惯性测量单元用于感测所述无人机的姿态,并将所述无人机的姿态传输给所述处理器。
36.根据权利要求35所述的无人机,其特征在于,所述处理器用于:
根据所述无人机的姿态与飞行速度的对应关系,确定所述无人机的飞行速度。
37.根据权利要求36所述的无人机,其特征在于,所述飞行速度包括所述无人机的空速。
38.根据权利要求37所述的无人机,其特征在于,所述飞行控制器还包括:
与所述处理器通讯连接的气压传感器,所述气压传感器用于检测大气压强,并将所述大气压强传输给所述处理器;
所述处理器用于:
根据所述无人机的空速,计算气压传感器所处的腔体产生的负压;
根据所述腔体产生的负压,修正所述气压传感器检测的所述大气压强。
39.根据权利要求38所述的无人机,其特征在于,所述处理器用于:
根据所述无人机的空速、空气密度、所述腔体的参数,计算气压传感器所处的腔体产生的负压。
40.根据权利要求39所述的无人机,其特征在于,所述腔体的参数包括如下至少一种:
所述腔体的空间大小、所述腔体的形状和所述腔体的材质。
41.根据权利要求29所述的无人机,其特征在于,所述处理器用于:
根据大气压强和高度的对应关系,确定所述修正后的所述大气压检测值对应的所述无人机的飞行高度。
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