CN110422335B - 无人机的发动机控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

无人机的发动机控制方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种无人机的发动机控制方法、装置、设备和存储介质。其中，该方法包括：监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机；当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭。本发明实施例提供的技术方案，通过根据无人机的载荷量关闭发动机，减少了无人机的燃料消耗，可提高无人机的续航时间。

Description

无人机的发动机控制方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种无人机的发动机控制方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
随着无人机技术的发展，无人直升机再航拍、监测、维稳、侦查、救援和植保等方面体现出不可或缺的作用，这也使得人们对无人直升机的可靠性、安全性以及载荷等具有更高的要求。
动力装置是无人直升机的核心部分，动力装置的正常运行与否直接关系无人直升机飞行的可靠性和安全性。现有技术中，无人直升机的动力装置常为双台发动机，续航时间短，存在燃料消耗大的问题。
发明内容
本发明提供一种无人机的发动机控制方法、装置、设备和存储介质，以实现多发动机燃料消耗的降低，提高无人机的续航能力。
第一方面，本发明实施例提供了一种无人机的发动机控制方法，该方法包括：
监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机；
当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭。
第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机的发动机控制装置，该装置包括：
载荷监测模块，用于监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机；
发动机控制模块，用于当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的无人机的发动机控制方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理执行时实现如本发明实施例中任一所述的无人机的控制方法。
本发明实施例提供的技术方案，通过对无人机的当前荷载量进行监测，在当前荷载量满足预设控制条件时，控制无人机关闭发动机，实现了无人机燃料消耗减少，可提高无人机的续航时间。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种无人机的发动机控制方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种无人机的发动机控制方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种无人机的发动机控制方法的示例图；
图4是本发明实施例三提供的一种无人机的发动机控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种无人机的发动机控制方法的流程图，本实施例可适用于控制多发动机的无人机飞行的情况，该方法可以由无人机的发动机控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的方式来实现，参见图1，该方法包括如下步骤：
步骤101、监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机。
其中，无人机可以是具有多个发动机的无人机，无人机可以搭载载荷，例如，可以搭载农药、干冰和灭火剂等，无人机在控制飞行时可以持续性或者间接性的接收计算机的控制，当前载荷量可以用于表征无人机当前承载的重量，可以包括燃油和搭载的载荷的重量，无人机在飞行过程中载荷量可以发生改变，例如，随着无人机燃料的燃烧，无人机的当前载荷量随之减少，可以理解的是，当无人机能源为电力时，无人机的当前载荷量可以只与无人机搭载的载荷量有关。
具体的，可以通过在无人机中设置传感器对无人机载重进行实时监测，进一步的，若无人机中存在多种载荷，可以设置多个传感器分别对各种载荷进行监测，可以将实时监测到的各传感器的数值，可以根据各传感器的数值确定出无人机的当前载荷量。可以理解的是，无人机中设置的传感器可以用于获取无人机的燃料和搭载载荷的重量，具体可以包括重量传感器、加速度传感器、深度传感器和激光雷达传感器中的一种或多种。
步骤102、当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭。
其中，预设控制条件可以是设置的用于对无人机发动机进行控制的阈值条件，可以是关闭无人机发动机的最大载荷量。
在本发明实施例中，当监测到无人机的当前载荷量满足对无人机发动机进行控制的阈值条件时，可以说明无人机中存在可以关闭的发动机，此时，可以控制无人机将对应的发动机关闭，控制发动机关闭的方式可以为向无人机的控制单元发生关闭指令，当无人机控制单元接收到该指令时可以控制无人机的发动机关闭。
示例性的，无人机发动机分别为A、B和C，发动机A可以提供15KG的动力，发动机B可以提供20KG的动力，发动机C可以提供25KG的动力，无人机可以提供60KG的动力，无人机自重10KG，当无人机的当前载荷量小于35KG时，可以认为无人机的当前荷载量满足预设控制条件，可以控制无人机关闭发动机A。
本发明实施例的技术方案，通过对无人机的当前载荷量进行监测，在当前载荷量满足预设控制阈值时，控制无人机关闭发动机，以实现无人机的飞行消耗，提高无人机飞行续航时间。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种无人机的发动机控制方法的流程图；本发明实施例是在上述实施例基础上的具体化，参见图2，本发明实施例提供的方法包括：
步骤201、监测无人机当前载荷量，所述当前载荷量包括燃料载荷和承重载荷。
其中，燃料载荷可以是无人机进行飞行时搭载燃料的重量，无人机的燃料载荷可以随着燃料的消耗而发生变化，承重载荷可以是无人机搭载物体的重量，可以是无人机飞行过程播撒的物体，可以包括干冰、农药和灭火剂等。
在本发明实施例中可以通过传感器监测无人机的燃料载荷和承重载荷，当无人机在飞行时燃料载荷和承重载荷会随着飞行发生变化，传感器对燃料载荷和承重载荷的监测值会发生改变，可以获取传感器的读数作为无人机燃料载荷和承重载荷，可以将获取到的燃料载荷和承重载荷作为无人机的当前载荷量。
步骤202、当所述当前载荷量小于和/或等于第一负荷阈值且大于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第一发动机。
其中，第一负荷阈值可以是无人机关闭发动机的触发条件，可以是无人机关闭第一发动机时的最大载荷量，无人机总载荷量与第一负荷阈值的差值可以大于或等于第一发动机提供的动力，第二负荷阈值可以是关闭另一发动机的触发条件，例如，第一发动机可以提供20KG的动力，第二发动机可以提供30KG的动力，无人机的总载荷量为40KG，第一负荷阈值可以为20KG，当无人机的当前载荷量为19KG时，无人机减少了21KG的载荷，大于第一发动机提供的动力，此时第一发动机即使关闭也不会影响无人机的飞行安全，为了节省燃料消耗，可以将第一发动机关闭。
具体的，如果无人机监测到的当前荷载量小于第一负荷阈值并且大于第二负荷阈值时，此时无人机第一发动机提供的动力存在浪费，即使关闭第一发动机也不会对无人机的飞行产生影响，此时可以向无人机发送控制指令，关闭第一发动机。
步骤203、当所述当前载荷量小于和/或等于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第二发动机。
具体的，第二负荷阈值可以是无人机关闭另一发动机的触发条件，当无人机监测到的当前载荷量小于第二负荷阈值时，此时无人机总第二发动机提供的动力可以处于浪费状态，可以关闭第二发动机，可以向无人机的控制单元发送控制命令，当无人机控制单元接收到控制命令时，可以根据控制命令的内容关闭第二发动机。
步骤204、当获取到动力提升需求时，控制关闭的所述发动机重新启动。
其中，动力提升需求可以时无人机在飞行过程中获取到的提升动力的请求，动力提升需求可以包括来自地面控制人员的命令和无人机自身状态检测确定的命令。
具体的，当无人机在关闭部分发动机后，如果获取到动力提升需求，例如加速飞行或者降落等指令，为了保障无人机动力要求，可以控制无人机中已经处于关闭状态的发动机重新启动，以保障无人机足够动力。
本发明实施例的技术方案，通过检测无人机的燃料载荷和承重载荷作为当前载荷量，在当载荷量小于和/或等于第一负荷阈值且大于第二负荷阈值时，可以控制无人机关闭第一发动机，在当前载荷量小于和/或等于第二负荷阈值时，可以关闭无人机的第二发动机，当获取到动力提升需求时，控制关闭发动机重新启动，使得无人机的发动机的开启数量可随着当前载荷量变化，减少无人机的燃料消耗，可提升无人机续航时间。
可选的，在上述发明实施例的基础上，在所述控制所述无人机至少一个发动机关闭之前，还包括：获取发动机关闭授权。其中，发动机关闭授权可以是用户允许关闭无人机发动机的授权，可以由地面用户向无人机发送。
在本发明实施例中，当无人机在关闭发动机前，可以向用户推送请求获取发动机关闭授权的提示信息，当用户看到该提示信息后，可以向返回一个发动机关闭授权，只有在获取到用户发送的发动机关闭授权后，才可以对无人机的发动机进行关闭，进一步提高了无人机飞行的安全性。
可选的，获取发动机关闭授权的时刻可以在无人机飞行之前获取，例如，用户在制定好飞行计划后，可以直接赋予无人机发动机关闭授权，无人机在飞行过程中无需再次请求获取发动机关闭授权，可以随着无人机的当前载荷量变化自动关闭发动机。
可选的，在上述发明实施例的基础上，所述动力提升需求，包括：无人机故障信息、无人机降落请求和/或无人机机动请求。
具体的，故障信息可以是无人机在飞行过程中检测到出现故障的信息，此时无人机需要打开关闭的发动机，提供高可用的动力，以确保无人机飞行安全。无人机降落请求可以是控制无人机进行降落的请求，在无人机降落过程中对动力要求较高，需要打开无人机中关闭的发动机。而无人机机动请求请求可以是无人机进行大机动飞行的请求，可以包括请求无人机加速和请求无人机拐弯等，无人机在大机动飞行情况下对动力的需求增高，可以控制无人机打开关闭的发动机，可以理解的是，当无人机完成加速或拐弯等大机动飞行后，可以控制无人机再次关闭对应发动机。
示例性的，图3是本发明实施例二提供的一种无人机的发动机控制方法的示例图，参见图3，无人机总重量230KG，无人机总重量可以包括载荷量和无人机重量，初始状态，可以由无人机的控制单元控制3台发动机处于运行状态，当随着无人机飞行，无人机的总重量变为180KG，此时，无人机当前载荷量小于第一负荷阈值，控制关闭1台发动机；无人机在关闭发动机后继续飞行，当无人机总重量为120KG时，无人机当前载荷量小于第二负荷阈值，控制关闭另一台发动机，此时无人机剩余1台发动机处于运行状态。当无人机在飞行过程中检测到无人机发生故障或者无人机需要进行加速或者拐弯等大机动飞行时，可以控制无人重新开启1台发动机，使得2台发动机处于运行状态。在获取到无人机降落需求时，选择无人机使用2台发动机进行降落。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的一种无人机的发动机控制装置的结构示意图，可执行本发明实施例提供的无人机的发动机控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可以由软件/或硬件实现，具体包括：载荷监测模块301和发动机控制模块302。
其中，载荷监测模块301，用于监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机。
发动机控制模块302，用于当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭。
本发明实施例的技术方案，通过载荷监测模块对无人机的当前载荷量进行监测，发动机控制模块在当前载荷量满足预设控制阈值时，控制无人机关闭发动机，以实现无人机的飞行消耗，提高无人机飞行续航时间。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，载荷监测模块中的无人机当前载荷量包括：燃料载荷和承重载荷。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，发动机控制模块包括：
第一控制单元，用于当所述当前载荷量小于和/或等于第一负荷阈值且大于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第一发动机。
第二控制单元，用于当所述当前载荷量小于和/或等于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第二发动机。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，该装置还包括：
授权获取模块，用于获取发动机关闭授权。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，该装置还包括：
动力提升模块，用于当获取到动力提升需求时，控制关闭的所述发动机重新启动。
进一步的，在上述发明实施例的基础上，动力提升模块中的动力提升需求包括：无人机故障信息、无人机降落请求和/或无人机机动请求。
实施例四
图5是本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器40为例；设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例，示例性的，该设备可以是对无人机飞行进行控制的飞控系统。
存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的无人机的发动机控制方法对应的程序模块(例如，无人机的发动机控制装置中的载荷监测模块301和发动机控制模块302)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的无人机的发动机控制方法。
存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种无人机的发动机控制方法，该方法包括：
监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机；
当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的无人机的发动机控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述无人机的发动机控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种无人机的发动机控制方法，其特征在于，包括：
监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机；
所述无人机当前载荷量包括：燃料载荷和承重载荷；
所述当前载荷量通过所述无人机中设置的重量传感器、加速度传感器、深度传感器和激光雷达传感器获取；
当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭；
所述当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭，包括：
当所述当前载荷量小于和/或等于第一负荷阈值且大于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第一发动机；
当所述当前载荷量小于和/或等于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第二发动机；
在所述控制所述无人机至少一个发动机关闭之前，还包括：获取发动机关闭授权；
所述获取发动机关闭授权的方法，包括：
当所述无人机在关闭发动机前，向用户推送请求所述获取发动机关闭授权的提示信息，当所述用户看到所述提示信息后，返回一个发动机关闭授权，在获取到所述用户发送的所述发动机关闭授权后，对所述无人机的发动机进行关闭；
或所述用户在制定好飞行计划后，直接赋予所述无人机所述发动机关闭授权；
在所述控制所述无人机至少一个发动机关闭之后，还包括：
当获取到动力提升需求时，控制关闭的所述发动机重新启动；
所述动力提升需求，包括：无人机故障信息、无人机降落请求和/或无人机机动请求。
2.一种无人机的发动机控制装置，其特征在于，包括：
载荷监测模块，用于监测无人机当前载荷量，其中，所述无人机包括至少两个发动机；
所述无人机当前载荷量包括：燃料载荷和承重载荷；
所述当前载荷量通过所述无人机中设置的重量传感器、加速度传感器、深度传感器和激光雷达传感器获取；
发动机控制模块，用于当所述当前载荷量满足预设控制条件时，控制所述无人机至少一个发动机关闭；
所述发动机控制模块，包括：
第一控制单元，用于当所述当前载荷量小于和/或等于第一负荷阈值且大于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第一发动机；
第二控制单元，用于当所述当前载荷量小于和/或等于第二负荷阈值时，控制所述无人机关闭第二发动机；
授权获取模块，用于获取发动机关闭授权；
所述获取发动机关闭授权的方法，包括:
当所述无人机在关闭发动机前，向用户推送请求所述获取发动机关闭授权的提示信息，当所述用户看到所述提示信息后，返回一个发动机关闭授权，在获取到所述用户发送的所述发动机关闭授权后，对所述无人机的发动机进行关闭；
或所述用户在制定好飞行计划后，直接赋予所述无人机所述发动机关闭授权；
动力提升模块，用于当获取到动力提升需求时，控制关闭的所述发动机重新启动；
动力提升模块中的动力提升需求包括：无人机故障信息、无人机降落请求和/或无人机机动请求。
3.一种无人机的发动机控制设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1中所述的无人机的发动机控制方法。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1中所述的无人机的发动机控制方法。
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