CN110568857A - 无人机飞行控制方法及无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种无人机飞行控制方法及无人机。所述方法包括：确定影像模式下的避障类型；根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障。上述方案可以在无人机进行影像模式飞行时，通过根据不同飞行场景，确定不同避障类型的优先级，进而控制所述无人机实施有效避障，减小由于无人机的刹车距离很长，撞树、撞楼的风险，提高了无人机在影像模式下的飞行安全性。
Description
【技术领域】
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机飞行控制方法及无人机。
【背景技术】
目前无人机的影像模式刹车距离较长，需要靠视觉来进行避障、减速，全向避障无人机的兴起，为影像模式提供了良好的平台；同时用户对摄影质量越来越高的要求，促使影像模式的地位逐渐升高。
但是，无人机在影像模式下飞行时，由于为了保证无人机的拍摄质量、避免图像的顿挫感，需将无人机的加速度、速度以及角速度进行限制，而这样的限制会导致无人机的刹车距离很长，撞树、撞楼的风险相应提升。因此，需要对影像模式采取一些安全保护措施。
【发明内容】
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种提高无人机在影像模式下飞行安全性的无人机飞行控制方法及无人机。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种无人机飞行控制方法。所述无人机飞行控制方法包括：
确定影像模式下的避障类型；
根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障。
可选地，所述确定影像模式下的避障类型，包括：
在所述影像模式下，获取飞行速度与障碍物距离；
根据所述障碍物距离与所述飞行速度，确定所述避障类型。
可选地，所述避障类型包括减速类型与刹车类型；
所述根据所述障碍物距离与所述飞行速度，确定避障类型，包括：
当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型；
当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型。
可选地，所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型，包括：
当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第一预设值，确定避障类型为减速类型；
所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型，包括：
当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第二预设值，确定避障类型为刹车类型，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。
可选地，所述第一预设值的范围为1.0-2.0；
所述第二预设值的范围为0.3-0.8。
可选地，所述根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障，包括：
当所述避障类型属于减速类型时，控制所述无人机实施减速；
当所述避障类型属于刹车类型时，控制所述无人机实施刹车。
可选地，所述当所述避障类型属于减速类型时，控制所述无人机实施减速，包括：
根据以下式子，将所述飞行速度减速至预设最大速度，
其中，Vmax为所述预设最大速度，sat为饱和函数，上标V1为所述预设最大速度的上限最大值，数值0为所述预设最大速度的下限最小值，S为所述障碍物距离。
可选地，所述当所述避障类型属于刹车类型时，控制所述无人机实施刹车，包括：
将所述无人机的姿态角度调整至预设角度，以进行刹车处理；
所述无人机的速度降为零后，控制无人机工作在悬停状态。
可选地，所述预设角度的范围为40°-80°。
可选地，获取所述无人机的飞行高度和对地高度；
根据所述飞行高度和所述对地高度，确定所述无人机的影像工作状态。
可选地，所述影像工作状态包括影像模式与非影像模式；
所述根据所述飞行高度和所述对地高度，确定所述无人机的影像工作状态，包括：
当所述飞行高度大于或等于第一预设参考阈值，并且，所述对地高度大于或等于第二预设参考阈值时，选择进入所述影像模式；
当所述飞行高度小于第一预设参考阈值，或者，所述对地高度小于第二预设参考阈值时，选择进入所述非影像模式；所述第一预设参考阈值大于第二预设参考阈值。
可选地，在选择进入所述影像模式之后，所述方法还包括：生成警示信息。
可选地，所述第一预设参考阈值的范围为3-20m；
所述第二预设参考阈值的范围为2-10m。
可选地，根据所述飞行高度，确定所述无人机的最大限行飞行速度；
根据所述最大限行飞行速度，控制所述无人机飞行。
可选地，所述根据所述飞行高度，确定所述无人机的最大限行飞行速度，包括：
获取飞行速度限制表，所述飞行速度限制表包括若干预设高度等级及与每个所述预设高度等级对应的最大限行飞行速度，每个所述预设高度等级对应一个飞行高度范围；
从所述飞行速度限制表遍历出与包含所述飞行高度的预设高度等级对应的最大限行飞行速度。
可选地，所述高度等级包括低空级、中空级及高空级；
所述低空级对应的最大限行飞行速度小于所述中空级对应的最大限行飞行速度，所述中空级对应的最大限行飞行速度小于所述高空级对应的最大限行飞行速度。
可选地，所述低空级的飞行高度小于第一判定高度，第一判定高度的范围为40～150m；
所述中空级的飞行高度大于所述第一判定高度且小于第二判定高度，所述第二判定高度的范围为100～300m；
所述高空级的飞行高度大于第二判定高度。
可选地，所述低空级对应的最大限行飞行速度的范围为8-10m/s；
所述中空级对应的最大限行飞行速度为H/10m/s，其中，H为所述中空级高度范围内的高度值；
所述高空级对应的最大限行飞行速度为20m/s。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供以下技术方案：一种无人机。所述无人机包括：至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如上所述的无人机飞行控制方法。
与现有技术相比较，本发明实施例的提供无人机飞行控制方法在无人机进行影像模式飞行时，通过根据不同飞行场景，确定不同避障类型的优先级，进而控制所述无人机实施有效避障，减小由于无人机的刹车距离很长，撞树、撞楼的风险，提高了无人机在影像模式下的飞行安全性。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明实施例的应用环境示意图；
图2为本发明实施例提供的无人机飞行控制方法的流程示意图；
图3是图2中S21的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的无人机飞行控制装置的结构框图；
图5为本发明实施例提供的无人机的结构框图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明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，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/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。
此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例提供了一种无人机飞行控制方法和装置，所述方法和装置可以在无人机进行影像模式飞行时，通过根据不同飞行场景，确定不同避障类型的优先级，进而控制所述无人机实施有效避障，减小由于无人机的刹车距离很长，撞树、撞楼的风险，提高了无人机在影像模式下的飞行安全性。
以下举例说明所述无人机飞行控制方法和装置的应用环境。
图1是本发明实施例提供的无人机飞行控制方法系统的应用环境的示意图；如图1所示，所述应用场景包括无人机10、无线网络20、智能终端30以及用户40。用户40可操作智能终端30通过无线网络20操控所述无人机10。
无人机10可以是以任何类型的动力驱动的无人飞行载具，包括但不限于旋翼无人机、固定翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机以及直升机模型等。在本发明的一个实施例中以多旋翼无人机为例进行陈述。
该无人机10可以根据实际情况的需要，具备相应的体积或者动力，从而提供能够满足使用需要的载重能力、飞行速度以及飞行续航里程等。无人机10上还可以添加有一种或者多种功能模块，令无人机10能够实现相应的功能。
例如，在本发明的一个实施例中，该无人机10设置有至少四个视觉传感器，所述无人机其中的相对两侧分别设置有所述视觉传感器，所述无人机的另外的相对两侧设置有所述视觉无人机。相对应地，该无人机10设置有信息接收装置，接收并处理所述视觉传感器采集的信息。
无人机10上包含至少一个主控芯片，作为无人机飞行和数据传输等的控制核心，整合一个或者多个模块，以执行相应的逻辑控制程序。
例如，在一些实施例中，所述主控芯片上可以包括用于对无人机飞行控制的装置50。
智能终端30可以是任何类型，用以与无人机10建立通信连接的智能装置，例如手机、平板电脑或者智能遥控器等。该智能终端30可以装配有一种或者多种不同的用户40交互装置，用以采集用户40指令或者向用户40展示和反馈信息。
这些交互装置包括但不限于：按键、显示屏、触摸屏、扬声器以及遥控操作杆。例如，智能终端30可以装配有触控显示屏，通过该触控显示屏接收用户40对无人机10的遥控指令并通过触控显示屏向用户40展示航拍获得的图像信息，用户40还可以通过遥控触摸屏切换显示屏当前显示的图像信息。
在一些实施例中，无人机10与智能终端30之间还可以融合现有的图像视觉处理技术，进一步的提供更智能化的服务。例如无人机10可以通过双光相机采集图像的方式，由智能终端30对图像进行解析，从而实现用户40对于无人机10的手势控制。
无线网络20可以是基于任何类型的数据传输原理，用于建立两个节点之间的数据传输信道的无线通信网络，例如位于不同信号频段的蓝牙网络、WiFi网络、无线蜂窝网络或者其结合。
图2为本发明实施例提供的无人机飞行控制方法的实施例。如图2所示，该无人机飞行控制方法包括如下步骤：
S21、确定影像模式下的避障类型。
具体地，所述影像模式是指利用摄像机代替人眼捕获客观事物信息，通过相关视觉图像处理算法获取事物的轮廓信息、深度信息、位置信息等，为避障提供依据。视觉传感器与超声波、激光雷达等传感器不同，它是被动接受光源信息(被动感知传感器)，而且获取信息丰富。超声波和激光雷达传感器是主动发射声波或光波(主动感知传感器)，同时再接收反射回的信息，且获取信息单一。
所述影像模式通过视觉传感器来实现，所述视觉传感器包括镜头、图像传感器、模数转换器、图像处理器、存储器等。视觉传感器在成像时，障碍物在三维空间中的光信息通过透镜，经过图像几何变化，投射在二维平面上，图像传感器采集二维图像光信号，获得模拟图像信号，图像模拟信号经过模数转换器编码成数字图像，最终由图像处理器对数字图像重新编码，并保存在存储器。在本发明的一个实施例中，采用CCD图像传感器的高端摄像机作为视觉传感器，CCD具有影像品质高、抗噪能力强等优点。
具体地，所述避障类型包括减速类型和刹车类型，所述减速类型是指通过将无人机的加速度、速度以及角速度进行限制，对无人机的当前速度进行减速处理。所述刹车类型是指将无人机的姿态角度放开至预设角度进行刹车处理。刹车完毕后，并控制无人机保持悬停状态。
S22、根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障。
具体地，当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型；当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型。
具体地，所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型，包括：当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第一预设值，确定避障类型为减速类型。
所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型，包括：当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第二预设值，确定避障类型为刹车类型，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。示例的而非限制的，所述第一预设值的范围为1.0-2.0，所述第二预设值的范围为0.3-0.8。
本发明实施例提供了一种无人机飞行控制方法和装置，所述方法和装置可以在无人机进行影像模式飞行时，通过根据不同飞行场景，确定不同避障类型的优先级，进而控制所述无人机实施有效避障，减小由于无人机的刹车距离很长，撞树、撞楼的风险，提高了无人机在影像模式下的飞行安全性。
在一些实施例中，为了更好的保证用户在影像模式下的操作安全，在选择进入所述影像模式之后，所述方法还包括：生成警示信息。
具体地，在进入影像模式成功时，在遥控器/APP上提示：“影像模式刹车距离较长，请注意飞行安全，谨防障碍物！”或“该模式刹车距离较长，请注意安全飞行”、或“该模式刹车距离较长，谨防炸机”等警示信息，以提醒用户在影像模式下的操作风险，使用户谨慎操作，提高安全意识。
在一些实施例中，为了更好的保证用户在影像模式下的操作安全，在所述确定影像模式下的避障类型之前，所述方法还包括：
获取所述无人机的飞行高度和对地高度。
具体地，所述飞行高度是指无人机在空中至某一基准水平面的垂直距离，在本发明的一个实施例中，将所述无人机的起飞点作为基准水平面，即所述飞行高度是指所述无人机与起飞点的垂直距离。所述对地高度是指飞行器从空中到正下方地面目标的垂道距离。
具体地，以采用气压计来检测无人机10的飞行高度和对地高度，该气压计包括气压传感器、传感器保护罩及导管，气压传感器密封设于传感器保护罩内，并连同传感器保护罩安装于无人机10上，导管的一端与传感器保护罩连通，另一端从传感器保护罩穿出后向上延伸。
通过设有传感器保护罩及导管，并将导管的顶端的管口位置设置成向上延伸，以能将气压传感器的所在外部环境与桨叶旋转产生的扰流进行有效隔离，进而避免气压传感器受不稳定气压环境的干扰，利于确保飞行高度和对地高度的精确检测。
在一些实施例中，可同时采用气压计、加速度计、GPS和超声波等至少二种传感器，然后使用互补或者卡尔曼融合这些传感器的数据，互相修正，最后得到无人机10的飞行高度和对地高度。
根据所述飞行高度和所述对地高度，确定所述无人机的影像工作状态。所述影像工作状态包括影像模式与非影像模式。
具体地，当所述飞行高度大于或等于第一预设参考阈值，并且，所述对地高度大于或等于第二预设参考阈值时，选择进入所述影像模式；当所述飞行高度小于第一预设参考阈值，或者，所述对地高度小于第二预设参考阈值时，选择进入所述非影像模式。所述第一预设参考阈值大于第二预设参考阈值。
具体地，由于一般的树木高度在3-20m以下，在3-20m范围内，优选地，将第一预设参考阈值设置为10m，同时将第二预设参考阈值设置为5m此时，例如：当飞行高度小于10m，或对地高度小于5m时，不允许进入影像模式，即选择进入所述非影像模式，当飞行高度大于10m且对地高度大于5m时，选择进入所述影像模式。其中，例如的而非限制的，飞行高度的第一预设参考阈值的范围可在3-20m之间。其中，例如的而非限制的，对地高度的第二预设参考阈值的范围可在2-10m之间。
所述第一预设参考阈值和第二预设参考阈值的具体数值的选取可根据无人机起飞点和飞行过程中地面情况进行选取。例如：若起飞点或飞行过程中地面情况较为复杂(树木及建筑物等较多且高度较高)，所述第一预设参考阈值和第二预设参考阈值的具体数值选取较大值；若起飞点或飞行过程中地面情况较为简单(树木及建筑物等较少且高度较低)，所述第一预设参考阈值和第二预设参考阈值的具体数值选取较小值。
在一些实施例中，为了更好的保证用户在影像模式下的操作安全，所述方法还包括：
根据所述飞行高度，确定所述无人机的最大限行飞行速度。
具体地，获取飞行速度限制表，所述飞行速度限制表包括若干预设高度等级及与每个所述预设高度等级对应的最大限行飞行速度，每个所述预设高度等级对应一个飞行高度范围；从所述飞行速度限制表遍历出与包含所述飞行高度的预设高度等级对应的最大限行飞行速度。
在本发明的一个实施例中，所述高度等级包括低空级、中空级及高空级；
具体地，所述低空级的飞行高度小于第一判定高度，第一判定高度的范围为40～150m；
所述中空级的飞行高度大于所述第一判定高度且小于第二判定高度，所述第二判定高度的范围为100～300m；
所述高空级的飞行高度大于第二判定高度。
根据所述最大限行飞行速度，控制所述无人机飞行。
具体地，所述低空级对应的最大限行飞行速度小于所述中空级对应的最大限行飞行速度，所述中空级对应的最大限行飞行速度小于所述高空级对应的最大限行飞行速度。
具体地，所述低空级对应的最大限行飞行速度可设置为8-10m/s范围内的一速度；所述中空级对应的最大限行飞行速度为H/10m/s，其中，H为所述中空级高度范围内的高度值；所述高空级对应的最大限行飞行速度为20m/s。
为了确定影像模式下的避障类型，保证用户在影像模式下的操作安全，在一些实施例中，请参阅图3，S21包括如下步骤：
S211:在所述影像模式下，获取飞行速度与障碍物距离。
具体地，在本发明的一个实施例中，所述影像模式下的障碍物的距离的获取方式可通过在所述无人机上的四侧分别搭载视觉传感器，利用多个摄像头从多角度对相同物体进行拍摄，通过金字塔LK光流算法和平移光流算法分别对图像进行光流分析，根据障碍物融合光流夹角与非障碍物融合光流夹角不同这一特性，判断是否有障碍物及障碍物的距离。
在一些实施例中，可通过采集前方连续的图像，根据近大远小线索，使用SURF特征点提取和模板匹配算法，测量障碍物的膨胀系数，该系数与碰撞时间成比例关系，寻找最近障碍物及判断障碍物的距离。
在一些实施例中，利用光流作为无人机的运动视差，计算连续两帧图像的光流图，对两幅光流图进行像素匹配，并根据匹配点的欧氏距离剔除误匹配点，将图像纵向分割成五个区域，计算每个区域中非丢弃点的平均或中值幅值，多次迭代后选择五个区域中最大的一个幅值，作为障碍物的信息，并根据所述障碍物的信息判断障碍物的距离。
S212：根据所述障碍物距离与所述飞行速度，确定所述避障类型。
具体地，当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型；当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型。
具体地，所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型，包括：当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第一预设值，确定避障类型为减速类型；
所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型，包括：当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第二预设值，确定避障类型为刹车类型，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。所述第一预设值范围为1.0-2.0，所述第二预设值的范围为0.3-0.8。
为了控制所述无人机有效地实施减速，在一些实施例中，所述当所述避障类型属于减速类型时，控制所述无人机实施减速。
具体地，根据以下式子，将所述飞行速度减速至预设最大速度，
其中，Vmax为所述预设最大速度，sat为饱和函数，上标V1为所述预设最大速度的上限最大值，数值0为所述预设最大速度的下限最小值，S为所述障碍物距离。
例如，障碍物距离5m时，预设速度限制为Vmax＝2m/s；障碍物距离小于3m时，预设速度限制为Vmax＝0m/s。
为了控制所述无人机有效地实施刹车，在一些实施例中，当所述避障类型属于刹车类型时，控制所述无人机实施刹车。
具体地，将所述无人机的姿态角度调整至预设角度，以进行刹车处理；
当所述无人机的速度降为零后，控制无人机工作在悬停状态。所述预设角度的范围为40°-80°。
需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本申请实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例提供一种无人机飞行控制装置40。请参阅图4，该无人机飞行控制装置40包括：避障类型确定模块41和控制飞行模块42。
避障类型确定模块41用于确定影像模式下的避障类型。
控制飞行模块42用于根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障。
在一些实施例中，无人机飞行控制装置40还包括存储模块43，所述存储模块43用于存储第一预设值、第二预设值、预设速度、预设角度、第一预设参考阈值、第二预设参考阈值以及飞行速度限制表等。
在一些实施例中，无人机飞行控制装置40还包括高度获取模块44和影像工作确定模块45，所述高度获取模块44用于获取所述无人机的飞行高度和对地高度；所述影像工作确定模块45用于根据所述飞行高度和所述对地高度，确定所述无人机的影像工作状态。所述影像工作状态包括影像模式与非影像模式。
所述影像工作确定模块45具体用于当所述飞行高度大于或等于第一预设参考阈值，并且，所述对地高度大于或等于第二预设参考阈值时，选择进入所述影像模式；
当所述飞行高度小于第一预设参考阈值，或者，所述对地高度小于第二预设参考阈值时，选择进入所述非影像模式；所述第一预设参考阈值大于第二预设参考阈值。所述第一预设参考阈值的范围为3-20m；所述第二预设参考阈值的范围为2-10m。
在一些实施例中，无人机飞行控制装置40还包括警示信息生成模块46，所述警示信息生成模块46用于生成警示信息。
在一些实施例中，无人机飞行控制装置40还包括速度控制模块47和控制飞行模块48。
所述速度控制模块47用于根据所述飞行高度，确定所述无人机的最大限行飞行速度。所述控制飞行模块48用于根据所述最大限行飞行速度，控制所述无人机飞行。
所述速度控制模块47具体用于获取飞行速度限制表，所述飞行速度限制表包括若干预设高度等级及与每个所述预设高度等级对应的最大限行飞行速度，每个所述预设高度等级对应一个飞行高度范围；从所述飞行速度限制表遍历出与包含所述飞行高度的预设高度等级对应的最大限行飞行速度。所述高度等级包括低空级、中空级及高空级；所述低空级对应的最大限行飞行速度小于所述中空级对应的最大限行飞行速度，所述中空级对应的最大限行飞行速度小于所述高空级对应的最大限行飞行速度。
具体地，所述低空级的飞行高度范围为40-150m，所述低空级对应的最大限行飞行速度的范围为8-10m/s；所述中空级的飞行高度范围为100-300m，所述中空级对应的最大限行飞行速度为H/10m/s，其中，H为中空级高度范围内的高度值；所述高空级的飞行高度范围为大于200m，所述中空级对应的最大限行飞行速度为20m/s。
其中，在一些实施例中，所述避障类型确定模块41包括测量单元和确定单元。所述测量单元用于在所述影像模式下，获取飞行速度与障碍物距离；所述确定单元用于根据所述障碍物距离与所述飞行速度，确定所述避障类型，所述避障类型包括减速类型与刹车类型。
所述确定单元具体用于当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型；当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型。
具体地，所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型，包括：当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第一预设值，确定避障类型为减速类型。
所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型，包括：
当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第二预设值，确定避障类型为刹车类型，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。所述第一预设值的范围为1.0-2.0；所述第二预设值的范围为0.3-0.8。
所述确定单元包括减速子单元和刹车子单元。
所述减速子单元用于当所述避障类型属于减速类型时，控制所述无人机实施减速，具体用于将所述飞行速度减速至预设最大速度；所述预设最大速度通过以下算式得到：
其中，Vmax为所述预设最大速度，sat为饱和函数，上标V1为所述预设最大速度的上限最大值，数值0为所述预设最大速度的下限最小值，S为所述障碍物距离。
所述刹车子单元用于当所述避障类型属于刹车类型时，控制所述无人机实施刹车。
所述刹车子单元具体用于将所述无人机的姿态角度调整至预设角度，以进行刹车处理；控制无人机工作在悬停状态。所述预设角度的范围为40°-80°。
图5为本发明实施例提供的无人机10的结构框图。无人机10可以用于实现所述主控芯片中的全部或者部分功能模块的功能。如图5所示，该无人机10可以包括：处理器11、存储器12以及通信模块13。
所述处理器11、存储器12以及通信模块13之间通过总线的方式，建立任意两者之间的通信连接。
处理器11可以为任何类型，具备一个或者多个处理核心的处理器11。其可以执行单线程或者多线程的操作，用于解析指令以执行获取数据、执行逻辑运算功能以及下发运算处理结果等操作。
存储器12作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的无人机飞行控制方法对应的程序指令/模块(例如，附图4所示的避障类型确定模块41、控制飞行模块42、存储模块43、高度获取模块44、影像工作确定模块45、警示信息生成模块46、速度控制模块47、控制飞行模块48)。处理器11通过运行存储在存储器12中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行无人机飞行控制装置40的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任一方法实施例中无人机飞行控制方法。
存储器12可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据无人机飞行控制装置40的使用所创建的数据等。此外，存储器12可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器12可选包括相对于处理器11远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至无人机10。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。
所述存储器12存储有可被所述至少一个处理器11执行的指令；所述至少一个处理器11用于执行所述指令，以实现上述任意方法实施例中无人机飞行控制方法，例如，执行以上描述的方法步骤21、22等等，实现图4中的模块41-48的功能。
通信模块13是用于建立通信连接，提供物理信道的功能模块。通信模块13以是任何类型的无线或者有线通信模块13，包括但不限于WiFi模块或者蓝牙模块等。
进一步地，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器11执行，例如，被图5中的一个处理器11执行，可使得上述一个或多个处理器11执行上述任意方法实施例中无人机飞行控制方法，例如，执行以上描述的方法步骤21、22等等，实现图4中的模块41-48的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序产品中的计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非暂态计算机可读取存储介质中，该计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被相关设备执行时，可使相关设备执行上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
上述产品可执行本发明实施例所提供的无人机飞行控制方法，具备执行无人机飞行控制方法相应的功能模块和有益效果。未在本发明的一个实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的无人机飞行控制方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种无人机飞行控制方法，其特征在于，包括：
确定影像模式下的避障类型；
根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定影像模式下的避障类型，包括：
在所述影像模式下，获取飞行速度与障碍物距离；
根据所述障碍物距离与所述飞行速度，确定所述避障类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述避障类型包括减速类型与刹车类型；
所述根据所述障碍物距离与所述飞行速度，确定避障类型，包括：
当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型；
当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设减速条件时，确定避障类型为减速类型，包括：
当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第一预设值，确定避障类型为减速类型。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述障碍物距离及所述飞行速度皆满足预设刹车条件时，确定避障类型为刹车类型，包括：
当所述障碍物距离与所述飞行速度的比值小于第二预设值，确定避障类型为刹车类型，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述第一预设值的范围为1.0-2.0；
所述第二预设值的范围为0.3-0.8。
7.根据权利要求3至6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述避障类型，控制所述无人机实施避障，包括：
当所述避障类型属于减速类型时，控制所述无人机实施减速；
当所述避障类型属于刹车类型时，控制所述无人机实施刹车。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当所述避障类型属于减速类型时，控制所述无人机实施减速，包括：
根据以下式子，将所述飞行速度减速至预设最大速度，
其中，Vmax为所述预设最大速度，sat为饱和函数，上标V1为所述预设最大速度的上限最大值，数值0为所述预设最大速度的下限最小值，S为所述障碍物距离。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当所述避障类型属于刹车类型时，控制所述无人机实施刹车，包括：
将所述无人机的姿态角度调整至预设角度，以进行刹车处理；
所述无人机的速度降为零后，控制所述无人机工作在悬停状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述预设角度的范围为40°-80°。
11.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述无人机的飞行高度和对地高度；
根据所述飞行高度和所述对地高度，确定所述无人机的影像工作状态。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述影像工作状态包括影像模式与非影像模式；
所述根据所述飞行高度和所述对地高度，确定所述无人机的影像工作状态，包括：
当所述飞行高度大于或等于第一预设参考阈值，并且，所述对地高度大于或等于第二预设参考阈值时，选择进入所述影像模式；
当所述飞行高度小于第一预设参考阈值，或者，所述对地高度小于第二预设参考阈值时，选择进入所述非影像模式，所述第一预设参考阈值大于第二预设参考阈值。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在选择进入所述影像模式之后，所述方法还包括：生成警示信息。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述第一预设参考阈值的范围为3-20m；
所述第二预设参考阈值的范围为2-10m。
15.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述飞行高度，确定所述无人机的最大限行飞行速度；
根据所述最大限行飞行速度，控制所述无人机飞行。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述飞行高度，确定所述无人机的最大限行飞行速度，包括：
获取飞行速度限制表，所述飞行速度限制表包括若干预设高度等级及与每个所述预设高度等级对应的最大限行飞行速度，每个所述预设高度等级对应一个飞行高度范围；
从所述飞行速度限制表遍历出与包含所述飞行高度的预设高度等级对应的最大限行飞行速度。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
所述高度等级包括低空级、中空级及高空级；
所述低空级对应的最大限行飞行速度小于所述中空级对应的最大限行飞行速度，所述中空级对应的最大限行飞行速度小于所述高空级对应的最大限行飞行速度。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，
所述低空级的飞行高度小于第一判定高度，第一判定高度的范围为40～150m；
所述中空级的飞行高度大于所述第一判定高度且小于第二判定高度，所述第二判定高度的范围为100～300m；
所述高空级的飞行高度大于第二判定高度。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，
所述低空级对应的最大限行飞行速度的范围为8-10m/s；
所述中空级对应的最大限行飞行速度为H/10m/s，其中，H为所述中空级高度范围内的高度值；
所述高空级对应的最大限行飞行速度为20m/s。
20.一种无人机，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如权利要求1-19中任一项所述的无人机飞行控制方法。
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