CN108268079A - 地面电源输出电压调整方法及系统和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种地面电源输出电压调整方法及系统和计算机可读存储介质，其中，该方法包括：获取所述可移动装置的机载电源的工作参数；根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值；按照所述输出电压调整差值，调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压。通过本发明的技术方案，使系留式无人机在飞行高度增大时的可用性和可靠性得到保障，有利于系留式无人机的正常工作，提升了系留式无人机的飞行高度，同时，无需手动调整地面电源的输出电压，还能够提高电压调整的时效性，降低电压调整出错的风险。
Description
【技术领域】
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种地面电源输出电压调整方法及系统和计算机可读存储介质。
【背景技术】
为了克服无人机留空时间短的问题，业界推出了系留式无人机。在系留式无人机的系统中，通过地面电源及一根连接无人机和地面电源的系留线缆为空中的无人机供电，突破了无人机自身携带电池供电的限制，极大地提高了无人机的留空时长。
然而，现有系留式无人机最大飞行高度一般为100米左右，如果要求系留式无人机飞行的高度更高，则需要增长系留电缆。随着系留线缆长度的增加，系留线缆的电阻将成比例增加，从而导致系留线缆上的压降也会成比例增加。同时，随着系留线缆长度的增加，无人机的总起飞重量将会增加，整个系统的功耗也会增加，从而导致系留线缆上的压降增加。这些情况，均最终导致机载电源的输出电压过低，无人机电机等设备无法正常工作。
因此，如何在提升无人机飞行高度的同时保证无人机正常工作，成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
本发明实施例提供了一种地面电源输出电压调整方法及系统和计算机可读存储介质，旨在解决相关技术中无人机飞行高度过高后无法正常工作的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种地面电源输出电压调整方法，用于调整所述地面电源对可移动装置的机载电源的输出电压，包括：获取所述可移动装置的机载电源的工作参数；根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值；按照所述输出电压调整差值，调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压。
在本发明上述实施例中，可选地，当所述可移动装置为无人机时，所述获取所述可移动装置的机载电源的工作参数的步骤，包括：每隔预定时间间隔，获取所述无人机的机载电源的工作参数。
在本发明上述实施例中，可选地，所述工作参数为升压判断参数或降压判断参数。
在本发明上述实施例中，可选地，所述升压判断参数的类型和所述降压判断参数的类型均包括所述机载电源的输出电压、输入电压、输入功率、输出功率、输入电流和输出电流中的一项或多项。
在本发明上述实施例中，可选地，所述根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值的步骤，包括：在所述升压判断参数为所述机载电源的输出电压或输入电压时，判断所述升压判断参数是否小于第一门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压升高第一调整差值；在所述升压判断参数为所述机载电源的输入功率、输出功率、输入电流或输出电流时，判断所述升压判断参数是否大于第二门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压升高第二调整差值。
在本发明上述实施例中，可选地，所述根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值的步骤，包括：在所述降压判断参数为所述机载电源的输出电压或输入电压时，判断所述降压判断参数是否高于第三门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压降低第三调整差值；在所述降压判断参数为所述机载电源的输入功率、输出功率、输入电流或输出电流时，判断所述降压判断参数是否低于第四门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压降低第四调整差值。
在本发明上述实施例中，可选地，所述可移动装置对应的所述升压判断参数和所述降压判断参数为不同类型的参数。
在本发明上述实施例中，可选地，所述可移动装置对应的所述升压判断参数和所述降压判断参数为同一类型的参数。
在本发明上述实施例中，可选地，所述第一门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第一调整差值的和小于所述第三门限值对应的所述机载电源的输入电压；所述第三门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第三调整差值的差值大于所述第一门限值对应的所述机载电源的输入电压；以及所述第二门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第二调整差值的和小于所述第四门限值对应的所述机载电源的输入电压；所述第四门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第四调整差值的差值大于所述第二门限值对应的所述机载电源的输入电压。
第二方面，本发明实施例提供了一种地面电源输出电压调整系统，包括：地面电源、地面电源监控模块、可移动装置地面控制系统、可移动装置飞行控制系统、机载电源监控模块和可移动装置的机载电源，以及，所述地面电源通过系留线缆与所述机载电源连接，其中，所述地面电源、所述地面电源监控模块、所述可移动装置地面控制系统、所述可移动装置飞行控制系统、所述机载电源监控模块和所述机载电源中的任一主体获取所述可移动装置的机载电源的工作参数，并根据所述工作参数所属的参数范围，发送调整命令至所述地面电源，以调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压；其中，所述任一主体可执行如权利要求1至9中任一项所述的方法流程，以及在所述任一主体执行所述方法流程的过程中，所述地面电源、所述地面电源监控模块、所述可移动装置地面控制系统、所述可移动装置飞行控制系统、所述机载电源监控模块和所述机载电源中的至少两个主体进行通信交互，以传递所述机载电源的工作参数和所述调整命令。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面实施例中任一项所述的方法流程。
以上技术方案，针对相关技术中的无人机飞行高度过高后无法正常工作的技术问题，可根据无人机的机载电源的工作参数实时调整地面电源对机载电源的输出电压，一旦机载电源的工作参数所述的参数范围为无法正常工作的范围，则直接将地面电源对机载电源的输出电压增加或删减该参数范围对应的输出电压调整差值，即可将地面电源对机载电源的输出电压调整至能够供应无人机正常工作的水平。
通过该技术方案，在地面电源对机载电源的输出电压过高导致无人机过载易出现危险的情况下，和在地面电源对机载电源的输出电压过低导致机载电源无法提供足够电压供应无人机正常工作的情况下，均能够自动调整地面电源对机载电源的输出电压，使其能够支持无人机正常工作，由此，使无人机的机载电源的输入电压可随实际工作需求增高而自动实时调高，使无人机在飞行高度增大时的续航能力得到保障，有利于无人机的正常工作，提升了无人机的飞行高度和飞行时长，同时，无需手动调整地面电源的输出电压，还能够提高电压调整的时效性，降低电压调整出错的风险。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整方法的流程图；
图2至图16分别示出了本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整方法的流程图；
图17示出了本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整系统的框图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
图1示出了本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整方法的流程图。
如图1所示，本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整方法，用于调整所述地面电源对可移动装置的机载电源的输出电压，包括：
步骤102，获取所述可移动装置的机载电源的工作参数。
进一步地，当所述可移动装置为无人机时，可每隔预定时间间隔，获取所述无人机的机载电源的工作参数。即周期性地对机载电源的工作参数进行检测，相对于单次检测，能够更加全面地监控机载电源的工作参数。其中，预定时间间隔可由系统根据无人机的实际飞行需要进行自动设置，也可由用户根据实际需求进行调整。
其中，本发明实施例所述的可移动装置可以包括但不限于无人机，其中，无人机包括但不限于系留无人机，系留无人机通过系留线缆与地面电源连接，当然，本发明实施例所述的无人机还可以是任何飞行高度和时长受机载电源的输出电压的限制的无人机。
所述工作参数为升压判断参数或降压判断参数，系统可根据升压判断参数进一步判断是否需要升高地面电源的输出电压，也可以根据降压判断参数进一步判断是否需要降低地面电源的输出电压。
其中，所述升压判断参数的类型和所述降压判断参数的类型均包括所述机载电源的输出电压、输入电压、输入功率、输出功率、输入电流和输出电流中的一项或多项。比如，可以仅采集机载电源的输出电压，只要机载电源的输出电压低于无人机在当前高度正常飞行所需的电压，则可确定需要升高地面电源的输出电压，以提升机载电源的输出电压，保证无人机能够在当前高度正常飞行。
步骤104，根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值。
步骤106，按照所述输出电压调整差值，调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压。
总的来说，可根据无人机的机载电源的工作参数实时调整地面电源对机载电源的输出电压，一旦机载电源的工作参数所述的参数范围为无法正常工作的范围，则直接将地面电源对机载电源的输出电压增加或删减该参数范围对应的输出电压调整差值，即可将地面电源对机载电源的输出电压调整至能够供应无人机正常工作的水平。
通过该技术方案，在地面电源对机载电源的输出电压过高导致无人机过载易出现危险的情况下，和在地面电源对机载电源的输出电压过低导致机载电源无法提供足够电压供应无人机正常工作的情况下，均能够自动调整地面电源对机载电源的输出电压，使其能够支持无人机正常工作，由此，使无人机的机载电源的输入电压可随实际工作需求增高而自动实时调高，使无人机在飞行高度增大时的续航能力得到保障，有利于无人机的正常工作，提升了无人机的飞行高度和飞行时长，同时，无需手动调整地面电源的输出电压，还能够提高电压调整的时效性，降低电压调整出错的风险。
换句话说，可以对地面电源的输出电压进行补偿，从而使得机载电源的输出电压仍然可以满足无人机电机正常工作的需要，当然，该方案不仅可用于满足机载电源的输出电压，还同样可应用于满足无人机的备降电池的需求，使得备降电池的剩余电量能够保证无人机安全降落。
在本发明的一种实现方式中，步骤104包括：在所述升压判断参数为所述机载电源的输出电压或输入电压时，判断所述升压判断参数是否小于第一门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压升高第一调整差值；在所述升压判断参数为所述机载电源的输入功率、输出功率、输入电流或输出电流时，判断所述升压判断参数是否大于第二门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压升高第二调整差值。
对于机载电源的输出电压和输入电压中的任一项，若其低于对应的第一门限值，也就是低于能够供应无人机在当前高度正常飞行所需的最低值，说明无人机需要更多的电压来保证正常飞行，故此时需升高地面电源的输出电压。
对于机载电源的输入功率、输出功率、输入电流和输出电流的任一项，其在大于第二门限值，也就是当前的机载电源输出电压能够提供的最大输入功率/输出功率/输入电流/输出电流时，说明当前的机载电源输出电压已经不能够满足无人机的工作需要，故此时需升高地面电源的输出电压。
在本发明的一种实现方式中，步骤104包括：在所述降压判断参数为所述机载电源的输出电压或输入电压时，判断所述降压判断参数是否高于第三门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压降低第三调整差值；在所述降压判断参数为所述机载电源的输入功率、输出功率、输入电流或输出电流时，判断所述降压判断参数是否低于第四门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压降低第四调整差值。
对于机载电源的输出电压和输入电压中的任一项，若其高于对应的第三门限值，也就是高于能够使得无人机在当前高度安全飞行所需的最高值，说明无人机的机载电源此时得到输入电压已过高，易造成无人机过载等安全隐患，需要减少机载电源的输入电压，故此时需降低地面电源的输出电压。
对于机载电源的输入功率、输出功率、输入电流和输出电流的任一项，其在低于预定的第四门限值时，需要对地面电源的输出电压进行降低，从而使得机载电源的输入电压能够低于其正常工作最高输入电压而不至烧毁机载电源，最终能够满足系留式无人机在更高高度飞行部署的需求。
在本发明上述实施例中，可选地，所述可移动装置对应的所述升压判断参数和所述降压判断参数为不同类型的参数，避免因单种参数对应的检测装置故障等原因造成的升压判断和降压判断均不准确的情况，提升了判断结果的有效性。
在本发明上述实施例中，可选地，所述可移动装置对应的所述升压判断参数和所述降压判断参数为同一类型的参数，这样，可以简化系统结构，仅设置检测一种类型的参数的检测装置即可，降低了生产成本和功耗。
升压判断参数和降压判断参数为同一类型的参数的情况下，所述第一门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第一调整差值的和小于所述第三门限值对应的所述机载电源的输入电压；所述第三门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第三调整差值的差值大于所述第一门限值对应的所述机载电源的输入电压。
这样，可避免将机载电源的输入电压升高后反而将其升高至了需要降低的参数范围内，减少系统做无用功。
升压判断参数和降压判断参数为同一类型的参数的情况下，所述第二门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第二调整差值的和小于所述第四门限值对应的所述机载电源的输入电压；所述第四门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第四调整差值的差值大于所述第二门限值对应的所述机载电源的输入电压。
这样，可避免将机载电源的输入电压降低后反而将其降低至了需要升高的参数范围内，减少系统做无用功。
图2至图16分别示出了本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整方法的流程图。
如图2所示，包括以下步骤：
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压V0。
步骤2：机载电源将机载电源的调压判断参数发送至执行电压调整算法的实体，也就是地面电源、地面电源监控模块、可移动装置地面控制系统、可移动装置飞行控制系统、机载电源监控模块和可移动装置的机载电源中的一个或多个。此发送步骤可以是周期性的。
其中，可移动装置飞行控制系统简称飞控，可移动装置地面控制系统简称地面站，在下文同样如此，不再赘述。
上述机载电源的调压判断参数，可以是输入电压、输出电压，机载电源监控模块与地面电源监控模块之间可以直接通信，也可以通过可移动装置地面控制系统间接通信，或者通过可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统间接通信。
机载电源的调压判断参数的传输，可以终结在机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块中的任意一个。
步骤3.1：执行电压调整算法的实体，根据调压判断参数的当前值及门限值，判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。
也就是说，当发现机载电源的调压判断参数的当前值小于门限值Va时，生成增压操作命令，将地面电源增压V1。
执行电压调整算法的实体，可以是机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块中的任意一个。
步骤3.2：执行电压调整算法的实体，将增压操作命令发送至地面电源，期间，经由机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块中的一个或多个。
步骤3.3：地面电源完成输出电压增压操作，即地面电源收到增压操作命令，完成升压V1的操作。
步骤4.1：执行电压调整算法的实体，根据调压判断参数的当前值及门限值，判断需要进行降压操作，生成降压操作命令，其中，当发现机载电源的调压判断参数的当前值大于门限值Vd时，生成降压操作命令，将地面电源降压V2。
步骤4.2：执行电压调整算法的实体，将降压操作命令发送至地面电源。其中，会经由机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块中的一个或多个。
步骤4.3：地面电源完成输出电压降压调整，即收到降压操作命令，完成降压V2的操作。
其中，步骤3.1至3.3和步骤4.1至4.3的执行顺序和次数没有限制。
当升压判决参数和降压判决参数为同一个参数时，Va+V1应小于Vd，Vd-V2应大于Va。
下面通过多个具体实现方式对图2示出的实施例进行进一步描述。
如图3所示，根据机载电源输入电压调压，单次增压，机载电源监控模块执行调压算法，有飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压400v。
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至机载电源监控模块。
步骤3.1：机载电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。
无人机上升的过程中，机载电源的输入电压不断降低，机载电源监控模块发现机载电压的输入电压低于370v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：机载电源监控模块发送增压操作命令，即机载电源监控模块通过飞控、地面站、地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源的输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：机载电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输入电压不断升高。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压高于395v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：机载电源监控模块发送降压操作命令。机载电源监控模块通过飞控、地面站、地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图4所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，飞控执行调压算法，有飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压400v。
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至飞控。
步骤3.1：飞控判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。飞控发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：飞控发送增压操作命令，即飞控通过地面站、地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源的输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：飞控判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。飞控发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压22v，生成降压22v的命令。
步骤4.2：飞控发送降压操作命令。飞控通过地面站、地面电源监控模块，将降压22v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低22v，至398v。
如图5所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，地面站执行调压算法，有飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至地面站。其中，机载电源将其输出电压周期性的通过机载电源监控模块、飞控发送给地面站
步骤3.1：地面站判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面站发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面站发送增压操作命令，其中，地面站通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面站判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面站发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：地面站发送降压操作命令。地面站通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图6所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，地面电源监控模块执行调压算法，有飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v。
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至地面电源监控模块，其中，机载电源将其输出电压周期性的通过机载电源监控模块、飞控、地面站发送给地面电源监控模块。
步骤3.1：地面电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面电源监控模块发送增压操作命令，即地面电源监控模块将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压18v，生成降压18v的命令。
步骤4.2：地面电源监控模块发送降压操作命令。即地面电源监控模块将降压18v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低18v，至402v
如图7所示，根据机载电源输入电压调压，单次增压，机载电源监控模块执行调压算法，无飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至机载电源监控模块。
步骤3.1：机载电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输入电压不断降低。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压低于370v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：机载电源监控模块发送增压操作命令，即机载电源监控模块通过地面站、地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源的输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：机载电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输入电压不断升高。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压高于395v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：机载电源监控模块发送降压操作命令。机载电源监控模块通过地面站、地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图8所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，地面站执行调压算法，无飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v。
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至地面站。即机载电源将其输出电压周期性的通过机载电源监控模块发送给地面站。
步骤3.1：地面站判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面站发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面站发送增压操作命令，地面站通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面站判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面站发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：地面站发送降压操作命令。地面站通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图9所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，地面电源监控模块执行调压算法，无飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v。
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至地面电源监控模块。即机载电源将其输出电压周期性的通过机载电源监控模块、地面站发送给地面电源监控模块。
步骤3.1：地面电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面电源监控模块发送增压操作命令，即地面电源监控模块将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压18v，生成降压18v的命令。
步骤4.2：地面电源监控模块发送降压操作命令。即地面电源监控模块将降压18v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低18v，至402v。
如图10所示，根据机载电源输入电压调压，单次增压，机载电源监控模块执行调压算法，有飞控，无地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源将其输入电压发送给机载电源监控模块。
步骤3.1：机载电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输入电压不断降低。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压低于370v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：机载电源监控模块发送增压操作命令，即机载电源监控模块通过飞控、地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：机载电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输入电压不断升高。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压高于395v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：机载电源监控模块发送降压操作命令。机载电源监控模块通过飞控、地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图11所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，飞控执行调压算法，有飞控，无地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源将其输出电压发送给飞控，其中，需通过机载电源监控模块。
步骤3.1：飞控判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。飞控发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：飞控发送增压操作命令，即飞控通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：飞控判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。飞控发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压22v，生成降压22v的命令。
步骤4.2：飞控发送降压操作命令，飞控通过地面电源监控模块，将降压22v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低22v，至398v。
如图12所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，地面电源监控模块执行调压算法，有飞控，无地面站
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至地面电源监控模块。其中，机载电源将其输出电压周期性的通过机载电源监控模块、飞控发送给地面电源监控模块
步骤3.1：地面电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面电源监控模块发送增压操作命令，即地面电源监控模块将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压18v，生成降压18v的命令。
步骤4.2：地面电源监控模块发送降压操作命令。即地面电源监控模块将降压18v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低18v，至402v。
如图13所示，根据机载电源输入电压调压，单次增压，机载电源监控模块执行调压算法，无飞控，无地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源发送机载电源输入电压至机载电源监控模块。
步骤3.1：机载电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输入电压不断降低。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压低于370v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：机载电源监控模块发送增压操作命令，即机载电源监控模块通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：机载电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输入电压不断升高。机载电源监控模块发现机载电压的输入电压高于395v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：机载电源监控模块发送降压操作命令。即机载电源监控模块通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图14所示，根据机载电源输出电压调压，单次增压，地面电源监控模块执行调压算法，无飞控，无地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v。
步骤2：机载电源将其输出电压发送给地面电源监控模块，其中，需经过机载电源监控模块。
步骤3.1：地面电源监控模块判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面电源监控模块发送增压操作命令，即地面电源监控模块将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面电源监控模块判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面电源监控模块发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压18v，生成降压18v的命令。
步骤4.2：地面电源监控模块发送降压操作命令。地面电源监控模块将降压18v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低18v，至402v。
如图15所示，根据机载电源输出电压调压，2次增压，先增后减，地面站执行调压算法，有飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v。
步骤2：机载电源将其输出电压发送给地面站，其中，需通过机载电源监控模块、飞控。
步骤3.1：地面站判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面站发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面站发送增压操作命令，即地面站通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤4.1：地面站判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机继续上升，机载电源的输出电压不断降低。地面站发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤4.2：地面站发送降压操作命令。地面站通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压增加20v，至440v。
步骤5.1：地面站判断需要降低，生成降压命令。无人机降落的过程中，机载电源的输出电压不断升高。地面站发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤5.2：地面站发送降压操作命令至地面电源。地面站通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤5.3：地面电源将输出电压降低20v，至420v。
步骤6.1：地面站判断需要降低，生成降压命令。无人机继续降落，机载电源的输出电压不断升高。地面站发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤6.2：地面站发送降压操作命令至地面电源，即通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤6.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
如图16所示，根据机载电源输出电压调压，2次增压，增减交替，地面站执行调压算法，有飞控，有地面站。
步骤1：地面电源开机启动，输出初始电压为400v
步骤2：机载电源将其输出电压发送至地面站，其中，需通过机载电源监控模块和飞控。
步骤3.1：地面站判断需要进行增压操作，生成增压操作命令。无人机上升的过程中，机载电源的输出电压不断降低。地面站发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤3.2：地面站发送增压操作命令，即地面站通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤3.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v
步骤4.1：地面站判断需要进行降压操作，生成降压操作命令。无人机开始下降，机载电源的输出电压不断升高。地面站发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤4.2：地面站发送降压操作命令。地面站通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤4.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
步骤5.1：地面站判断需要增压，生成增压命令，其中，无人机重新开始上升，机载电源的输出电压不断降低。地面站发现机载电压的输出电压低于47v，判断需要进行增压20v，生成增压20v的命令。
步骤5.2：地面站发送增压操作命令至地面电源，即通过地面电源监控模块，将增压20v的命令发送至地面电源。
步骤5.3：地面电源将输出电压增加20v，至420v。
步骤6.1：地面站判断需要降低，生成降压命令，其中，无人机重新开始下降，机载电源的输出电压不断升高。地面站发现机载电压的输出电压高于49v，判断需要进行降压20v，生成降压20v的命令。
步骤6.2：地面站发送降压操作命令至地面电源，即地面站通过地面电源监控模块，将降压20v的命令发送至地面电源。
步骤6.3：地面电源将输出电压降低20v，至400v。
此外，本发明进行地面电源的电压补偿时，可以自动适应可移动装置的负载重量、可移动装置飞行高度、天气情况、海拔高度的各种变化，方案的适应性强、智能化程度高。
图17示出了本发明的一个实施例的地面电源输出电压调整系统的框图。
如图17所示，本发明实施例提供了一种地面电源输出电压调整系统，包括：地面电源、地面电源监控模块、可移动装置地面控制系统、可移动装置飞行控制系统、机载电源监控模块和可移动装置的机载电源，以及，所述地面电源通过系留线缆与所述机载电源连接。
其中，所述地面电源、所述地面电源监控模块、所述可移动装置地面控制系统、所述可移动装置飞行控制系统、所述机载电源监控模块和所述机载电源中的任一主体获取所述可移动装置的机载电源的工作参数，并根据所述工作参数所属的参数范围，发送调整命令至所述地面电源，以调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压。
其中，所述任一主体可执行如图1至图16中任一实施例所述的方法流程，以及在所述任一主体执行所述方法流程的过程中，所述地面电源、所述地面电源监控模块、所述可移动装置地面控制系统、所述可移动装置飞行控制系统、所述机载电源监控模块和所述机载电源中的至少两个主体进行通信交互，以传递所述机载电源的工作参数和所述调整命令。
下面对该地面电源输出电压调整系统的工作流程进行进一步描述。
初始状态下，地面电源的输出电压值为V0，上述机载电源的调压判断参数，可以是输入电压、输出电压、输入功率、输出功率、输入电流、输出电流中的一个或多个，其中，地面电源电压调整的具体算法如下：
当发现机载电源的调压判断参数的当前值超过门限值Va时，地面电源增压V1。当判断参数为输入电压、输出电压时，超出门限值意味着小于门限值，当判断参数为输入电流、输出电流、输入功率、输出功率时，超出门限值意味着大于门限值；当升压判决参数和降压判决参数为同一个参数时，Va+V1应小于Vd，Vd-V2应大于Va。
当发现机载电源的调压判断参数的当前值大于Vd时，地面电源减压V2。当判断参数为输入电压、输出电压时，超出门限值意味着大于门限值；当判断参数为输入电流、输出电流、输入功率、输出功率时，超出门限值意味着小于门限值；当升压判决参数和降压判决参数为同一个参数时，Va+V1应小于Vd，Vd-V2应大于Va，V1与V2可以相同，也可以不同。
机载电源的调压判断参数，会由机载电源周期性地发送至机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块中的一个或多个实体，根据上述算法生成地面电源调整命令，再将该命令经由机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块中的一个或多个实体，最终发送至地面电源。
执行上述算法、生成电压调整命令的实体，可以是机载电源监控模块、可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统、地面电源监控模块。
机载电源监控模块与地面电源监控模块之间，可以直接通信，也可以通过可移动装置地面控制系统间接通信，或者通过可移动装置飞行控制系统、可移动装置地面控制系统间接通信。
机载电源与机载电源监控模块之间的通信接口，可以是PMbus(Power ManagementBus,电源管理总线)；机载电源监控模块与可移动装置飞行控制系统之间的接口，可以是串口；可移动装置飞行控制系统与可移动装置地面控制系统之间、基站电源监控模块与可移动装置地面控制系统之间、基站电源监控模块与地面电源监控模块之间，可以通过无线数传通信，也可以通过串口转光口通信；可移动装置地面控制系统与地面电源监控模块之间的接口，可以是串口；地面电源监控模块有地面电源之间的接口，可以是CAN。另外，调压可执行1次，也可执行多次。
上述地面电源输出电压调整系统使用图1至图16中任一实施例所述的方案，因此，具有上述所有技术效果，在此不再赘述。
另外，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如图1至图16中任一实施例所述的方法流程。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，使无人机在飞行高度增大时的续航能力得到保障，有利于无人机的正常工作，提升了无人机的飞行高度和飞行时长，同时，无需手动调整地面电源的输出电压，还能够提高电压调整的时效性，降低电压调整出错的风险。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种地面电源输出电压调整方法，其特征在于，用于调整所述地面电源对可移动装置的机载电源的输出电压，包括：
获取所述可移动装置的机载电源的工作参数；
根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值；
按照所述输出电压调整差值，调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压。
2.根据权利要求1所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，当所述可移动装置为无人机时，所述获取所述可移动装置的机载电源的工作参数的步骤，包括：
每隔预定时间间隔，获取所述无人机的机载电源的工作参数。
3.根据权利要求1所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，
所述工作参数为升压判断参数或降压判断参数。
4.根据权利要求3所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，
所述升压判断参数的类型和所述降压判断参数的类型均包括所述机载电源的输出电压、输入电压、输入功率、输出功率、输入电流和输出电流中的一项或多项。
5.根据权利要求4所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，所述根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值的步骤，包括：
在所述升压判断参数为所述机载电源的输出电压或输入电压时，判断所述升压判断参数是否小于第一门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压升高第一调整差值；
在所述升压判断参数为所述机载电源的输入功率、输出功率、输入电流或输出电流时，判断所述升压判断参数是否大于第二门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压升高第二调整差值。
6.根据权利要求5所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，所述根据所述工作参数所属的参数范围，确定所述参数范围对应的输出电压调整差值的步骤，包括：
在所述降压判断参数为所述机载电源的输出电压或输入电压时，判断所述降压判断参数是否高于第三门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压降低第三调整差值；
在所述降压判断参数为所述机载电源的输入功率、输出功率、输入电流或输出电流时，判断所述降压判断参数是否低于第四门限值，其中，当判断结果为是时，确定需要将所述地面电源的输出电压降低第四调整差值。
7.根据权利要求6所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，
所述可移动装置对应的所述升压判断参数和所述降压判断参数为不同类型的参数。
8.根据权利要求6所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，
所述可移动装置对应的所述升压判断参数和所述降压判断参数为同一类型的参数。
9.根据权利要求8所述的地面电源输出电压调整方法，其特征在于，
所述第一门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第一调整差值的和小于所述第三门限值对应的所述机载电源的输入电压；
所述第三门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第三调整差值的差值大于所述第一门限值对应的所述机载电源的输入电压；以及
所述第二门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第二调整差值的和小于所述第四门限值对应的所述机载电源的输入电压；
所述第四门限值对应的所述机载电源的输入电压与所述第四调整差值的差值大于所述第二门限值对应的所述机载电源的输入电压。
10.一种地面电源输出电压调整系统，其特征在于，包括：地面电源、地面电源监控模块、可移动装置地面控制系统、可移动装置飞行控制系统、机载电源监控模块和可移动装置的机载电源，以及，所述地面电源通过系留线缆与所述机载电源连接，
其中，所述地面电源、所述地面电源监控模块、所述可移动装置地面控制系统、所述可移动装置飞行控制系统、所述机载电源监控模块和所述机载电源中的任一主体获取所述可移动装置的机载电源的工作参数，并根据所述工作参数所属的参数范围，发送调整命令至所述地面电源，以调整所述地面电源对所述机载电源的输出电压；
其中，所述任一主体可执行如权利要求1至9中任一项所述的方法流程，以及在所述任一主体执行所述方法流程的过程中，所述地面电源、所述地面电源监控模块、所述可移动装置地面控制系统、所述可移动装置飞行控制系统、所述机载电源监控模块和所述机载电源中的至少两个主体进行通信交互，以传递所述机载电源的工作参数和所述调整命令。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至9中任一项所述的方法流程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180710 |