CN107957728A - 无人机降落方法、无人机及海上浮台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机降落方法、无人机及海上浮台，所述无人机降落地点的着陆面相对于水平面的姿态信息不断变化，降落过程中，当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，每间隔第一预定时长，所述无人机获取所述着陆面相对于水平面的姿态信息，所述无人机根据所述姿态信息调整自身的飞行姿态。使用本申请中的无人机降落方法控制无人机进行降落时，无人机能够根据降落地点的着陆面相对于水平面的姿态信息，在不断下降过程中同时不断调整自身的飞行姿态，使飞行姿态与降落地点的着陆面保持平行，避免了无人机的起落架与着陆面发生碰撞而损坏。

Description

无人机降落方法、无人机及海上浮台

技术领域

本发明涉及飞行器控制技术领域，具体涉及一种无人机降落方法、无人机及海上浮台。

背景技术

海上浮台是锚定在海上的自动观测站，收集水文气象资料供海洋科学研究。由于设置在漂浮的海面上，海上浮台会随着波浪不断倾斜摇晃。随着无人机技术的快速发展，无人机开始与海上浮台配合使用，以在更为广阔的三维空间范围内对海洋气象进行观测。

现有的无人机在降落到海上浮台过程中，由于海上浮台相对于水平面的位置不断变化，而无人机仍以水平面为参考进行降落，常导致无人机的单个起落架与浮台发生撞击，造成无人机无法正常降落，严重时造成无人机发生损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种能够根据降落地点的着陆面动态调整降落时的飞行姿态的无人机降落方法、无人机，以及一种供无人机降落的海上浮台。

为达到上述目的，第一方面，本发明采用以下技术方案：

一种无人机降落方法，所述无人机的降落地点的着陆面相对于水平面的姿态信息不断变化，降落过程中，当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，每间隔第一预定时长所述无人机获取所述着陆面相对于水平面的姿态信息，所述无人机根据所述姿态信息调整自身的飞行姿态。

优选地，所述预定高度范围为小于等于第一预定距离且大于第二预定距离，当所述无人机距离所述着陆面的高度小于等于第一预定距离时，所述无人机开始获取所述着陆面相对于所述水平面的姿态信息。

优选地，当所述无人机距离所述着陆面的高度小于或等于所述第二预定距离时，所述无人机以最后获取的所述着陆面的姿态信息对应的飞行姿态降落。

优选地，所述降落地点上设置有用于检测所述着陆面的所述姿态信息的姿态传感器；

当所述无人机距离所述着陆面的高度小于等于第一预定距离时，控制所述姿态传感器开始检测所述着陆面的姿态信息，和/或，

当所述无人机降落至所述着陆面时，控制所述姿态传感器停止检测所述着陆面的姿态信息。

优选地，当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，控制所述无人机的飞行高度持续降低。

优选地，所述姿态信息包括所述着陆面相对于所述水平面的俯仰角和/或俯仰方位。

优选地，所述降落地点包括海上浮台。

为达上述目的，第二方面，本发明采用以下技术方案：

一种无人机，采用如上所述的无人机降落方法控制所述无人机降落在预定的降落地点。

优选地，所述无人机上设置有距离检测装置，所述距离检测装置用于检测所述无人机距离所述降落地点的着陆面的高度；和/或，

所述无人机上设置有第一通信装置，所述第一通信装置用于与所述降落地点进行通信连接。

为达上述目的，第三方面，本发明采用以下技术方案：

一种海上浮台，所述海上浮台作为降落地点供如上所述的无人机降落，所述海上浮台上设置有姿态传感器，所述姿态传感器用于检测所述海上浮台的着陆面相对于所述水平面的姿态信息；和/或，

所述海上浮台上设置有与所述无人机进行通信连接的第二通信装置。

使用本申请中的无人机降落方法控制无人机进行降落时，无人机能够根据降落地点的着陆面相对于水平面的姿态信息，在不断下降过程中同时不断调整自身的飞行姿态，使飞行姿态与降落地点的着陆面保持平行，避免了无人机的起落架与着陆面发生碰撞而损坏。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本申请无人机降落方法的流程图；

图2示出本申请无人机和海上浮台的位置关系示意图。

图中：

1、海上浮台；2、无人机；3、俯仰角。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

本申请提供了一种无人机降落方法、无人机及用于无人机降落的海上浮台。海面波浪起浮造成海上浮台相对于水平面的姿态信息不断变化。本申请中的无人机及其控制方法能够与海上浮台之间进行通信，在无人机降落过程中，无人机能够根据海上浮台的姿态信息，在不断降落过程中不断改变自身的飞行姿态，并最终以适合的飞行姿态降落在海上浮台上，以避免无人机上的起落架与海上浮台之间发生碰撞，造成无人机损坏。

本申请提供的一种无人机降落方法，应用在所述无人机的降落地点的着陆面相对于水平面的姿态信息不断变化的情况下，比如海上浮台。在无人机降落过程中，当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，每间隔第一预定时长所述无人机获取所述着陆面相对于水平面的姿态信息，所述无人机根据所述姿态信息调整自身的飞行姿态，并最终以相对于着陆面平行的飞行姿态降落在着陆面上，以保证无人机能够安全稳定的降落在着陆面上。同时，当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，控制所述无人机的飞行高度持续降低。

其中，所述预定高度范围为小于等于第一预定距离且大于第二预定距离，当所述无人机距离所述着陆面的高度小于等于第一预定距离时，所述无人机开始获取所述着陆面相对于所述水平面的姿态信息。当所述无人机距离所述着陆面的高度小于或等于所述第二预定距离时，所述无人机以最后获取的所述着陆面的姿态信息对应的飞行姿态降落。当无人机收到降落信号后开始执行降落过程，当无人机降落到距离着陆面高度小于等于第一预定距离时，无人机开始获取着陆面相对于所述水平面的姿态信息，并开始根据获取的着陆面的姿态信息不断降落不断调整自身的飞行状态。当无人机降落至距离着陆面的高度小于或等于第二预定距离时，无人机以最后获取的着陆面的姿态信息调整其自身的飞行姿态，并保持该姿态降落，以保证能够安全的降落在着陆面上。当无人机安全着陆后，无人机停止获取着陆面的姿态信息。

在上述控制方法中，无人机获取降落地点着陆面姿态信息的方法包括：在降落地点上设置有用于检测所述着陆面的所述姿态信息的姿态传感器，当所述无人机距离所述着陆面的高度小于等于第一预定距离时，控制所述姿态传感器开始检测所述着陆面的姿态信息。当所述无人机降落至所述着陆面时，控制所述姿态传感器停止检测所述着陆面的姿态信息。其中，姿态传感器检测的着陆面的姿态信息包括所述着陆面相对于所述水平面的俯仰角和俯仰方位。无人机根据着陆面相对于水平面的俯仰角和俯仰方位调整其自身的飞行姿态，以保证在降落时的飞行姿态能够使无人机与着陆面保持平行。

本申请还提供了一种无人机，采用上述的无人机降落方法控制所述无人机降落在预定的降落地点，降落地点的着陆面相对于水平面不断变化。为了保证无人机能够在降落过程中根据距离着陆面的高度执行不同的飞行过程，在所述无人机上设置有距离检测装置，所述距离检测装置用于检测所述无人机距离所述降落地点的着陆面的高度。为了保证无人机能够准确的获取着陆面的姿态信息，本申请中的所述无人机上设置有第一通信装置，所述第一通信装置用于与所述降落地点进行通信连接。

另外，本申请还提供了一种海上浮台，所述海上浮台作为降落地点供上述的无人机降落，所述海上浮台上设置有姿态传感器，所述姿态传感器用于检测所述海上浮台的着陆面相对于所述水平面的姿态信息。所述海上浮台上设置有与所述无人机进行通信连接的第二通信装置，具体地，所述海上浮台的第二通信装置与所述无人机上的第一通信装置进行通信连接，以将所述海上浮台的姿态信息传递给所述无人机，以保证无人机能够及时调整自身的飞行姿态，并最终安全的降落在海上浮台上。

如图1所示，是本申请提供的无人机降落方法控制无人机降落在海上浮台上的具体控制方法，图2是海上浮台与无人机的位置关系示意图。无人机2收到降落指示后开始执行降落过程，并且在降落过程中飞行高度不断降低，即无人机距离海上浮台1的高度不断降低。在飞行高度不断降低过程中，当无人机上设置的距离检测装置检测到距离海上浮台1的高度小于或等于第一预定距离时，无人机2上设置的第一通信装置向海上浮台发出获取指令，并开始获取海上浮台1相对于水平面的姿态信息，并每间隔第一预定时长获取一次姿态信息。其中，距离检测装置设置于无人机2的底部，并设置在无人机2的中心轴附近，用于实时对无人2机距离海上浮台1的距离进行检测，以辅助降落过程。优选地，第一预定距离为1m至5m，第一预定时长为10ms至200ms，更加优选地，第一预定距离为1.5m，第一预定时长为50ms。姿态信息包括俯仰角3和俯仰方位，俯仰方位是指海上浮台相对于水平面倾斜的方向，相应的俯仰角3是在图示位置下的俯角。同时，当海上浮台1接收到无人机2通过第一通信装置发出的获取指令后，海上浮台1上设置的姿态传感器开始检测海上浮台1的相对于水平面的俯仰角和俯仰方位，并将其传输给设置在海上浮台1上的第二通信装置，第二通信装置与无人机2上的第一通信装置进行通信，每间隔第一预定时长向第一通信装置发送一次海上浮台1的姿态信息。其中，优选地，姿态传感器包括用于检测海上浮台1相对于水平面的俯仰角和俯仰方位的传感器。无人机2不断降低飞行高度过程中根据海上浮台1的姿态信息不断调整自身的飞行姿态。当无人机2上的距离检测装置检测到距离海上浮台1的高度小于或等于第二预定距离时，无人机2以最后一次获取的海上浮台1的姿态信息对应的飞行姿态降落在海上浮台1上。当无人机2安全降落在海上浮台1上后，无人机2通过第一通信装置向第二通信装置发送安全着陆信息，第二通信装置接收到安全着陆信息后，海上浮台1上的姿态传感器停止检测海上浮台1的姿态信息，无人机2降落过程结束。

本申请中的无人机降落方法能够在无人机降落过程，根据海上浮台的不断变化，对无人机的飞行姿态进行调整，即使着陆面一直倾斜摇晃，也能够保证无人机平稳的降落在海上浮台上，避免无人机的起落架与海上浮台之间发生碰撞而损坏，从而使得无人机能够应用在更广阔的区域。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机降落方法，所述无人机的降落地点的着陆面相对于水平面的姿态信息不断变化，其特征在于，降落过程中，当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，每间隔第一预定时长所述无人机获取所述着陆面相对于水平面的姿态信息，所述无人机根据所述姿态信息调整自身的飞行姿态。

2.根据权利要求1所述的无人机降落方法，其特征在于，所述预定高度范围为小于或等于第一预定距离且大于第二预定距离，当所述无人机距离所述着陆面的高度小于或等于第一预定距离时，所述无人机开始获取所述着陆面相对于所述水平面的姿态信息。

3.根据权利要求2所述的无人机降落方法，其特征在于，当所述无人机距离所述着陆面的高度小于或等于所述第二预定距离时，所述无人机以最后获取的所述着陆面的姿态信息对应的飞行姿态降落。

4.根据权利要求2所述的无人机降落方法，其特征在于，所述降落地点上设置有用于检测所述着陆面的所述姿态信息的姿态传感器；

当所述无人机距离所述着陆面的高度小于等于第一预定距离时，控制所述姿态传感器开始检测所述着陆面的姿态信息，和/或，

当所述无人机降落至所述着陆面时，控制所述姿态传感器停止检测所述着陆面的姿态信息。

5.根据权利要求1至4之一所述的无人机降落方法，其特征在于，

当所述无人机距离所述着陆面的高度在预定高度范围内时，控制所述无人机的飞行高度持续降低。

6.根据权利要求1至4之一所述的无人机降落方法，其特征在于，所述姿态信息包括所述着陆面相对于所述水平面的俯仰角和/或俯仰方位。

7.根据权利要求1至4之一所述的无人机降落方法，其特征在于，所述降落地点包括海上浮台。

8.一种无人机，其特征在于，采用权利要求1至7之一所述的无人机降落方法控制所述无人机降落在预定的降落地点。

9.根据权利要求8所述的无人机，其特征在于，所述无人机上设置有距离检测装置，所述距离检测装置用于检测所述无人机距离所述降落地点的着陆面的高度；和/或，

所述无人机上设置有第一通信装置，所述第一通信装置用于与所述降落地点进行通信连接。

10.一种海上浮台，其特征在于，所述海上浮台作为降落地点供如权利要求8或9所述的无人机降落，所述海上浮台上设置有姿态传感器，所述姿态传感器用于检测所述海上浮台的着陆面相对于所述水平面的姿态信息；和/或，

所述海上浮台上设置有与所述无人机进行通信连接的第二通信装置。