CN107450581B - 应用于无人机的抗风力提醒迫降方法 - Google Patents

Abstract

应用于无人机的抗风力提醒迫降方法包括如下步骤：警示步骤，微处理器实时读取惯性测量单元内的无人机风力倾角，当无人机风力倾角在30°~50°时，微处理器向地面控制端发出警示指令，地面控制端的提醒模块发出警示；迫降步骤，微处理器获得无人机风力倾角大于50°时，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降。本发明能实时监控无人机的风力倾角并作出反应，降低了无人机的坠机风险；通过阶段性降落可降低风力影响，实现对无人机环境风力的调整；根据风力倾角将飞行状态划分为安全阶段、警示阶段和迫降阶段，每个阶段均存在相应的操控反应，从而确保无人机的飞行安全；采用姿态矫正与降高的同时控制的避风型迫降方式，提高了无人迫降的成功几率。

Description

应用于无人机的抗风力提醒迫降方法

技术领域

本发明涉及一种无人机的抗风提醒方法，尤其涉及一种应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，属于无人机的技术领域。

背景技术

无人机就是通过地面控制端进行控制飞行的不载人的飞机。目前民用领域多指的是多翼无人机，一般以四翼无人机为主。

无人机在高空飞行，一般需要满足一定的抗风能力，抗风能力至少需要达到四级。

无人机会考虑到抗风性从而在结构上或飞控上增强无人机的抗风能力，从而保持无人机在高空飞行的稳定性，但是，无论无人机的抗风能力多强，其总存在一个抗风的极限值，当达到极限值时，无人机会直接失控，失控后会造成能源耗损坠落。

现有技术中，一般是通过姿态球的显示进行屏显，使操控者能监控到飞行状态，从而实现无人机的返航，众所周知，无人机当受到外力影响，其会在瞬间内失控，而操控者从监控到信息到作出反应，根本无法实现及时纠正或返航的相应操作。

另外，当无人机受到风力较大时，失控后会进入自动返航状态，而自动返航会首先爬升到一定高度，众所周知，一般高度越高风力就越大，此时进入自动返航状态会使无人机失控加剧，更不利于无人机的安全降落。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，对无人机的进行功能拓展设计，提供应用于无人机的抗风力提醒迫降方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，所述无人机包括微处理器、惯性测量单元和用于远程遥控所述无人机的地面控制端，所述地面控制端上设有提醒模块，其特点在于包括如下步骤：

S1警示步骤，微处理器实时读取惯性测量单元内的无人机风力倾角，无人机的安全风力倾角小于30°，当无人机风力倾角在30°~50°时，微处理器向地面控制端发出警示指令，地面控制端的提醒模块发出警示；

S2迫降步骤，微处理器获得无人机风力倾角大于50°时，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降。

优选地，所述应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，其特点是，

所述步骤S2包括：

微处理器获得无人机风力倾角大于50°，微处理器发出下降指令，无人机进行下降操作，同时微处理器实时抓取无人机风力倾角数据，当无人机风力倾角小于40°时，解除迫降操作，当无人机在降落至原高度1/2内而无人机风力倾角仍大于50°时，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降。

优选地，所述应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，其特点是，

所述步骤S2中，微处理器发出紧急迫降指令，微处理器根据无人机风力倾角驱动无人机的电调模块实现反向姿态矫正，并同时进行下降操作，无人机迫降。

优选地，所述应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，其特点是，

所述步骤S1中，所述无人机风力倾角为无人机所在平面与水平面之间夹角。

优选地，所述应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，其特点是，

所述步骤S1中，所述提醒模块发出语音警示、响铃警示、闪烁警示或震动警示。

本发明的有益效果主要体现在：

1.能实时监控无人机的风力倾角并作出相应的反应，从而降低了无人机的坠机风险；

2.通过阶段性降落可降低风力影响，实现对无人机环境风力的调整；

3.根据风力倾角将无人机的飞行状态划分为安全阶段、警示阶段和迫降阶段，每个阶段均存在相应的操控反应，从而确保无人机的飞行安全；

4.采用姿态矫正与降高的同时控制的避风型迫降方式，提高了无人迫降的成功几率。

具体实施方式

本发明提供应用于无人机的抗风力提醒迫降方法。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。

应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，涉及到无人机的微处理器、惯性测量单元（IMU-陀螺仪）及用于远程遥控无人机的地面控制端，其中，地面控制端上设有提醒模块，本发明的抗风力提醒迫降方法包括如下步骤：

S1警示步骤，微处理器实时读取惯性测量单元内的无人机风力倾角，无人机风力倾角为无人机所在平面与水平面之间夹角，无人机的安全风力倾角小于30°，当无人机风力倾角在30°~45°时，微处理器向地面控制端发出警示指令，地面控制端的提醒模块发出警示；

细化地，在无人机领域中，无人机需要能够抵抗一定的风力，一般250mm轴距以内的无人机需要能抗4级风，而轴距更大点的需要能抗6级风，无人机受风力影响后，其悬停状态下会产生一定的偏转，一般风力倾角小于30°较为安全，而30°~50°时，存在操控困难，其自身的姿态矫正已经将无人机的动能耗损了，因此，此时不太适宜无人机飞行，当然此状态亦能飞行。

本案中，惯性测量单元会实时测量无人机的风力倾角，而微处理器会实时抓取风力倾角数据，当无人机风力倾角在30°~50°区间内时，微处理器会通过无人机的无线发射端发射警示指令，警示指令到达地面控制端，地面控制端的提醒模块会向无人机操控者发出警示，而无人机操控者可根据警示作出返航或继续航行的操作。

S2迫降步骤，微处理器获得无人机风力倾角大于50°时，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降。

详细地说明，当无人机的风力倾角大于50°时，无人机已经无法实现姿态矫正了，此时无人机的全部能耗均用于无人机的姿态矫正了，因此无人机会处于失控状态。

本案的微处理器在获得无人机风力倾角大于50°时，会及时发出紧急迫降指令，并发出迫降指示到地面控制端，此时无人机进入自动迫降状态，而无人机操控者可通过迫降指示及时寻找无人机。

其中，迫降指示包括无人机已进入自动迫降状态的指示、无人机进入自动迫降状态的实时位置信息等。

对本案中的迫降步骤进行细化，迫降步骤包括：

微处理器获得无人机风力倾角大于50°，微处理器发出下降指令，所谓下降指令即通过对无人机的电调模块进行等量降速，无人机进行下降操作。同时微处理器实时抓取无人机风力倾角数据，当无人机风力倾角小于40°时，解除迫降操作，此时微处理器依然向地面控制端发出警示，无人机操控者可以选择继续飞行或返航。

无人机的高度一般与风力成正比，飞行高度越高其受到的风力影响一般越大，降低无人机的高度能有效避开强风，使无人机受到的风力降低，从而实现风力倾角的调整。

当无人机在降落至原高度1/2内而无人机风力倾角仍大于50°时，此时可判定整理风力已经超出了无人机的抗风能力，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降。

对本案迫降步骤中的迫降方式进行优化，微处理器发出紧急迫降指令，微处理器根据无人机风力倾角驱动无人机的电调模块实现反向姿态矫正，并同时进行下降操作，无人机迫降。

具体地，当无人机风力倾角大于50°时，无人机已经无法实现正常的姿态矫正了，必然存在一定的偏向倾角，而下降的同时进行姿态矫正能避免无人机的翻转及失控，下降时无人机的电调模块进行等量降速，降速的能耗可用于加强姿态矫正，从而使无人机在可控状态下安全降落。

需要说明的是，所谓的姿态矫正，即通过电调模块驱动倾斜高端两翼或单翼进行减速，驱动倾斜底端的单翼或两翼进行增速，从而实现姿态矫正，姿态矫正属于现有技术，因此不再进行相关赘述。

最后，警示步骤中，提醒模块发出语音警示、响铃警示、闪烁警示或震动警示，能实时对操控者进行信息提醒。

通过以上描述可以发现，本发明能实时监控无人机的风力倾角并作出相应的反应，从而降低了无人机的坠机风险；通过阶段性降落可降低风力影响，实现对无人机环境风力的调整；根据风力倾角将无人机的飞行状态划分为安全阶段、警示阶段和迫降阶段，每个阶段均存在相应的操控反应，从而确保无人机的飞行安全；采用姿态矫正与降高的同时控制的避风型迫降方式，提高了无人迫降的成功几率。

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 (1)

1.应用于无人机的抗风力提醒迫降方法，所述无人机包括微处理器、惯性测量单元和用于远程遥控所述无人机的地面控制端，所述地面控制端上设有提醒模块，无人机为250mm轴距以内的无人机，其特征在于包括如下步骤：

S1警示步骤，微处理器实时读取惯性测量单元内的无人机风力倾角，无人机的安全风力倾角小于30°，当无人机风力倾角在30°~50°时，微处理器向地面控制端发出警示指令，地面控制端的提醒模块发出警示；

S2迫降步骤，微处理器获得无人机风力倾角大于50°时，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降；

所述步骤S2包括：

微处理器获得无人机风力倾角大于50°，微处理器发出下降指令，无人机进行下降操作，同时微处理器实时抓取无人机风力倾角数据，当无人机风力倾角小于40°时，解除迫降操作，当无人机在降落至原高度1/2内而无人机风力倾角仍大于50°时，微处理器发出紧急迫降指令，无人机迫降；

所述步骤S2中，微处理器发出紧急迫降指令，微处理器根据无人机风力倾角驱动无人机的电调模块实现反向姿态矫正，并同时进行下降操作，无人机迫降，

所述步骤S1中，所述无人机风力倾角为无人机所在平面与水平面之间夹角，

所述步骤S1中，所述提醒模块发出语音警示、响铃警示、闪烁警示或震动警示。