CN111766891A

CN111766891A - 用于控制无人机飞行的方法和装置

Info

Publication number: CN111766891A
Application number: CN201910433381.5A
Authority: CN
Inventors: 郑龙飞; 沙承贤; 巴航
Original assignee: Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd; Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingdong Qianshi Technology Co Ltd
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-10-13

Abstract

本申请实施例公开了用于控制无人机飞行的方法和装置。上述方法的一具体实施方式包括：获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果；根据障碍物检测结果，确定避障轨迹；根据避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数；根据避障轨迹以及第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数；根据第二函数以及所述无人机的实时位置，控制无人机由初始位置飞行。该实施方式实现了控制无人机平稳的避开障碍物，实现平稳的飞行。

Description

用于控制无人机飞行的方法和装置

技术领域

本申请实施例涉及无人机技术领域，具体涉及用于控制无人机飞行的方法和装置。

背景技术

随着无人机技术的发展和控制系统的逐渐成熟，越来越多的无人机被用于物流、安防、巡检、编队表演等领域。无人机在执行自主飞行任务过程中，根据提前上传的飞行航点沿直线飞行。当无人机执行在线实时规划的曲线飞行任务时，例如执行避障飞行，一般采用插入多个飞行航点的方式，言语曲线航迹近似的折线飞行。或者由地面的飞手接管无人机，采用手动方式沿曲线飞行。

发明内容

本申请实施例提出了用于控制无人机飞行的方法和装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于控制无人机飞行的方法，包括：获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果；根据上述障碍物检测结果，确定避障轨迹；根据上述避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数；根据上述避障轨迹以及上述第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数；根据上述第二函数以及上述无人机的实时位置，控制上述无人机由初始位置飞行。

在一些实施例中，上述根据障碍物检测结果，确定避障轨迹，包括：根据障碍物检测结果，确定障碍物相对于上述无人机的位置；确定避开上述障碍物的至少一个航迹点的位置；对上述至少一个航迹点的位置进行拟合，确定避障轨迹。

在一些实施例中，上述根据上述避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数：确定上述避障轨迹的长度；根据上述避障轨迹的长度以及预设的飞行参数，确定第一函数。

在一些实施例中，上述飞行参数包括：加速度最大值、加速度最小值、加速度改变速率、速度最大值。

在一些实施例中，上述根据上述避障轨迹以及上述第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数，包括：从上述避障轨迹上选取至少一个目标点，以及确定上述至少一个目标点的位置；针对上述至少一个目标点中的目标点，执行以下步骤：根据上述避障轨迹，确定由上述初始位置至该目标点的轨迹长度；根据上述轨迹长度以及上述第一函数，确定由上述初始位置飞行至该目标点的时间；根据上述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定上述第二函数。

在一些实施例中，上述根据上述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定上述第二函数，包括：根据上述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定上述至少一个目标点的位置时间坐标；对上述至少一个目标点的位置时间坐标进行拟合，确定上述第二函数。

在一些实施例中，上述根据上述第二函数以及上述无人机的实时位置，控制上述无人机飞行，包括：在上述无人机的飞行过程中，确定当前时刻相对于初始时刻之间的时间差；根据上述第二函数以及上述时间差，确定当前时刻对应的期望飞行位置；根据上述期望飞行位置以及上述无人机的当前位置，控制上述无人机飞行。

第二方面，本申请实施例提供了一种用于控制无人机飞行的装置，包括：检测结果确定单元，被配置成获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果；避障轨迹确定单元，被配置成根据上述障碍物检测结果，确定避障轨迹；第一函数确定单元，被配置成根据上述避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数；第二函数确定单元，被配置成根据上述避障轨迹以及上述第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数；飞行控制单元，被配置成根据上述第二函数以及上述无人机的实时位置，控制上述无人机由初始位置飞行。

在一些实施例中，上述避障轨迹确定单元进一步被配置成：根据障碍物检测结果，确定障碍物相对于上述无人机的位置；确定避开上述障碍物的至少一个航迹点的位置；对上述至少一个航迹点的位置进行拟合，确定避障轨迹。

在一些实施例中，上述第一函数确定单元进一步被配置成：确定上述避障轨迹的长度；根据上述避障轨迹的长度以及预设的飞行参数，确定第一函数。

在一些实施例中，上述第二函数确定单元进一步被配置成：从上述避障轨迹上选取至少一个目标点，以及确定上述至少一个目标点的位置；针对上述至少一个目标点中的目标点，执行以下步骤：根据上述避障轨迹，确定由上述初始位置至该目标点的轨迹长度；根据上述轨迹长度以及上述第一函数，确定由上述初始位置飞行至该目标点的时间；根据上述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定上述第二函数。

在一些实施例中，上述第二函数确定单元进一步被配置成：根据上述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定上述至少一个目标点的位置时间坐标；对上述至少一个目标点的位置时间坐标进行拟合，确定上述第二函数。

在一些实施例中，上述飞行控制单元进一步被配置成：在上述无人机的飞行过程中，确定当前时刻相对于初始时刻之间的时间差；根据上述第二函数以及上述时间差，确定当前时刻对应的期望飞行位置；根据上述期望飞行位置以及上述无人机的当前位置，控制上述无人机飞行。

第三方面，本申请实施例提供了一种设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行，使得上述一个或多个处理器实现如第一方面任一实施例所描述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面任一实施例所描述的方法。

本申请的上述实施例提供的用于控制无人机飞行的方法和装置，可以首先获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果。然后，根据障碍物检测结果，确定避障轨迹。并根据避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数。根据避障轨迹以及第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数。最后，根据第二函数以及无人机的实时位置，控制无人机由初始位置飞行。本实施例的控制无人机飞行的方法，可以控制无人机平稳的避开障碍物，实现平稳的飞行。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本申请的用于控制无人机飞行的方法的一个实施例的流程图；

图3是根据本申请的用于控制无人机飞行的方法的一个应用场景的示意图；

图4是根据本申请的用于控制无人机飞行的方法的又一个实施例的流程图；

图5是本申请的用于控制无人机飞行的方法中加速度随时间变化的曲线图；

图6是根据本申请的用于控制无人机飞行的装置的一个实施例的结构示意图；

图7是适于用来实现本申请实施例的设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了可以应用本申请的用于控制无人机起飞的方法或用于控制无人机起飞的装置的实施例的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括无人机101，网络102和服务器103。网络102用以在无人机101和服务器103之间提供通信链路的介质。网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

无人机101可以通过网络102与服务器10交互，例如接收来自服务器103的信号，也可以将自身的参数发送给服务器103。无人机101上可以安装有加速度计、陀螺仪或其它相关传感器来感测无人机101的参数。无人机101可以是能够自主飞行的无人机，即能够不依靠服务器103的控制，按照指定飞行轨迹飞行的无人机。

服务器103可以是提供各种服务的服务器，例如对无人机101提供支持的后台服务器。后台服务器可以对接收到的无人机101的参数等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如飞行位置随时间变化的函数)反馈给无人机101。

需要说明的是，服务器103可以是硬件，也可以是软件。当服务器103为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

需要说明的是，本申请实施例所提供的用于控制无人机起飞的方法可以由无人机101自身执行，也可以由服务器103执行。相应地，用于控制无人机起飞的装置可以设置于无人机101自身中，也可以设置于服务器103中。

应该理解，图1中的无人机、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的无人机、网络和服务器。

继续参考图2，示出了根据本申请的用于控制无人机飞行的方法的一个实施例的流程200。本实施例的用于控制无人机飞行的方法，包括以下步骤：

步骤201，获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果。

在本实施例中，用于控制无人机飞行的方法的执行主体(例如图1所示的无人机101或服务器103)可以通过有线连接方式或者无线连接方式获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果。可以理解的是，无人机上可以安装有各种传感器或图像采集装置，用于采集无人机的飞行环境信息。当本实施例的执行主体为无人机时，无人机可以直接对上述飞行环境信息进行分析，以确定飞行环境的障碍物检测结果。当本实施例的执行主体为服务器时，无人机上安装的采集装置可以将采集的飞行环境信息发送给服务器，以供服务器来确定飞行环境的障碍物检测结果。或者，无人机可以直接将飞行环境的障碍物检测结果发送给服务器。可以理解的是，上述障碍物检测结果可以包括障碍物的类型、相对于无人机的位置、移动速度等信息。

需要指出的是，上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB(ultra wideband)连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。

步骤202，根据障碍物检测结果，确定避障轨迹。

本实施例中，执行主体在确定障碍物检测结果后，可以利用各种算法来确定避障轨迹。例如，执行主体可以首先提取障碍物的特征点，然后，利用避障路径规划算法(如Dubins路径规划算法、Clothoid路径规划算法、PH路径规划算法)来确定避障轨迹。具体的，执行主体可以首先确定多个航迹点的位置，然后对多个航迹点的位置进行曲线拟合，得到避障轨迹。

步骤203，根据避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数。

本实施例中，执行主体可以根据避障轨迹以及预设的飞行参数，来确定飞行速度随时间变化的第一函数。上述飞行参数可以包括但不限于加速度最大值、加速度最小值、加速度变化率、速度最大值、飞行高度等等。执行主体可以预先设置加速度随时间的变化函数。然后根据避障轨迹中包括的航迹点的数量或避障轨迹的长度，结合加速度随时间的变化函数，来确定完成避障轨迹所需的飞行时间。同时确定在上述飞行时间内，飞行速度的变化情况。飞行速度在飞行时间内的变化情况即为第一函数。

步骤204，根据避障轨迹以及第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数。

本实施例中，执行主体在确定第一函数后，可以结合避障轨迹，确定飞行位置随时间变化的第二函数。具体的，执行主体在确定了避障轨迹和第一函数后，可以确定无人机在何时飞行到避障轨迹的何处，从而可以确定飞行位置随时间变化的第二函数。

步骤205，根据第二函数以及无人机的实时位置，控制无人机由初始位置飞行。

执行主体确定了飞行位置随时间变化的第二函数后，可以确定无人机在任一时刻确定无人机的期望位置。然后，根据无人机的实时位置，来控制无人机由初始位置飞行。可以理解的是，在每个时刻，执行主体可以控制无人机由当前位置向期望位置靠拢。具体的，执行主体可以利用各种算法，来对无人机的飞行位置进行控制。上述算法可以包括PID算法(比例-积分-导数算法)。

继续参见图3，图3是根据本实施例的用于控制无人机飞行的方法的一个应用场景的示意图。在图3的应用场景中，无人机上安装的传感器以及图像传感器，采集无人机飞行环境的信息。无人机根据所采集的信息，确定无人机飞行环境中的障碍物。然后，执行步骤202～204的处理，确定了飞行位置随时间变化的第二函数。然后，根据第二函数以及无人机的实时位置，来控制无人机由初始位置飞行。从而实现无人机的在线曲线飞行。

本申请的上述实施例提供的用于控制无人机飞行的方法，可以首先获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果。然后，根据障碍物检测结果，确定避障轨迹。并根据避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数。根据避障轨迹以及第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数。最后，根据第二函数以及无人机的实时位置，控制无人机由初始位置飞行。本实施例的控制无人机飞行的方法，可以控制无人机平稳的避开障碍物，实现平稳的飞行。

继续参见图4，其示出了根据本申请的用于控制无人机飞行的方法的另一个实施例的流程400。如图4所示，本实施例的控制无人机飞行的方法包括以下步骤：

步骤401，获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果。

步骤401与步骤201的原理相似，此处不再赘述。

步骤402，根据障碍物检测结果，确定障碍物相对于无人机的位置。

本实施例中，执行主体可以根据障碍物检测结果，确定障碍物相对于无人机的位置。可以理解的是，障碍物检测结果可以包括障碍物的类型、相对于无人机的位置、移动速度等信息。

步骤403，确定避开障碍物的至少一个航迹点的位置。

根据障碍物相对于无人机的位置，可以利用各种路径规划算法来确定避开障碍物的至少一个航迹点的位置。例如，执行主体可以确定无人机预设距离内的50个航迹点的位置。

步骤404，对至少一个航迹点的位置进行拟合，确定避障轨迹。

执行主体可以利用各种拟合算法对对至少一个航迹点的位置进行拟合，得到与各航迹点的拟合曲线。此拟合曲线即为曲线轨迹函数f(x,y,z)，其中，x₀≤x≤x₁，y₀≤y≤y₁，z₀≤z≤z₁。(x₀,y₀,z₀)为无人机的初始位置，x₁为无人机在x轴方向上的可观测距离，y₁为无人机在y轴方向上的可观测距离，z₁为无人机在z轴方向上的可观测距离。此拟合曲线f(x,y,z)即为避障轨迹。可以理解的是，无人机沿避障轨迹飞行可以避开障碍物。

步骤405，确定避障轨迹的长度。

在得到上述避障轨迹f(x,y,z)后，执行主体可以利用第一型曲线积分得到避障轨迹的长度L，其中，L＝∫f(x,y,z)ds。

步骤406，根据避障轨迹的长度以及预设的飞行参数，确定第一函数。

执行主体可以根据避障轨迹的长度以及预设的飞行参数，确定第一函数。上述飞行参数可以包括加速度最大值a₁、加速度最小值a₂、加速度改变速率k、速度最大值v₀。可以理解的是，a₁为正值，a₂为负值，k可以为一个固定值，也可以为一个变化值，v₀为正值。当k为变化值时，其可以是一个随时间t变化的函数k(t)。可以理解的是，k(t)的斜率可以是绝对值小于预设阈值的曲线函数。

举例来说，k的绝对值可以为一个固定值。加速度随时间的变化曲线可以如图5所示。加速度可以由以下公式(1)来表达。

由上述公式(1)可得，

对上述加速度函数进行积分可以得到速度函数(公式(3))：

结合速度边界条件v(t₃)＝v₀可得：

同理可得，

进一步得到速度随时间变化函数：

根据条件

可得匀速过程持续的时间参数t₄-t₃＝Δt。

则公式(6)中的时间参数为：

步骤407，从避障轨迹上选取至少一个目标点，以及确定至少一个目标点的位置。

在确定第一函数后，执行主体可以从避障轨迹f(x,y,z)上选取至少一个目标点。并确定各目标点的位置P(x_p,y_p,z_p)。

步骤408，针对至少一个目标点中的目标点，执行以下步骤：根据避障轨迹，确定由初始位置至该目标点的轨迹长度；根据轨迹长度以及第一函数，确定由初始位置飞行至该目标点的时间。

在确定各目标点的位置后，可以根据第一型曲线积分得到从初始位置(x₀,y₀,z₀)到P(x_p,y_p,z_p)的轨迹长度。轨迹长度可以由公式(7)计算得到：

结合路径长度，对速度函数积分可以得到到达目标点的时间。根据公式

可以得到时间t_p。

步骤409，根据至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定第二函数。

在确定各目标点的位置以及到达各目标点的时间后，可以确定第二函数。

在本实施例的一些可选的实现方式中，执行主体可以通过图4中未示出的以下步骤来确定第二函数：根据至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定至少一个目标点的位置时间坐标；对至少一个目标点的位置时间坐标进行拟合，确定第二函数。

本实现方式中，执行主体可以将各目标点的位置以及到目标点的时间进行结合，得到各目标点的位置时间坐标。然后，执行主体可以对各位置时间坐标进行拟合，确定第二函数。具体的，执行主体可以对各位置时间坐标进行拟合，得到目标点的三个坐标随时间变化的函数：

步骤410，在无人机的飞行过程中，确定当前时刻相对于初始时刻之间的时间差。

在确定第二函数后，在无人机的飞行过程中，首先可以确定当前时刻相对于初始时刻之间的时间差t_n。

步骤411，根据第二函数以及时间差，确定当前时刻对应的期望飞行位置。

然后，执行主体可以将上述时间差t_n代入第二函数，以确定无人机当前时刻对应的期望飞行位置(x(t_n),y(t_n),z(t_n))。

步骤412，根据期望飞行位置以及无人机的当前位置，控制无人机飞行。

最后，执行主体可以根据期望飞行位置以及无人机的当前位置，利用PID算法，进行曲线飞行控制。

本申请的上述实施例提供的用于控制无人机飞行的方法，可以减轻无人机飞行过程中的迟滞感，使无人机执行连贯的飞行动作，提高飞行过程中的稳定性。

进一步参考图6，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种用于控制无人机飞行的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图6所示，本实施例的用于控制无人机飞行的装置600包括：检测结果确定单元601、避障轨迹确定单元602、第一函数确定单元603、第二函数确定单元604和飞行控制单元605。

检测结果确定单元601，被配置成获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果。

避障轨迹确定单元602，被配置成根据障碍物检测结果，确定避障轨迹。

第一函数确定单元603，被配置成根据避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数。

第二函数确定单元604，被配置成根据避障轨迹以及第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数。

飞行控制单元605，被配置成根据第二函数以及无人机的实时位置，控制无人机由初始位置飞行。

在本实施例的一些可选的实现方式中，避障轨迹确定单元602可以进一步被配置成：根据障碍物检测结果，确定障碍物相对于无人机的位置；确定避开障碍物的至少一个航迹点的位置；对至少一个航迹点的位置进行拟合，确定避障轨迹。

在本实施例的一些可选的实现方式中，第一函数确定单元603可以进一步被配置成：确定避障轨迹的长度；根据避障轨迹的长度以及预设的飞行参数，确定第一函数。

在本实施例的一些可选的实现方式中，飞行参数包括：加速度最大值、加速度最小值、加速度改变速率、速度最大值。

在本实施例的一些可选的实现方式中，第二函数确定单元604可以进一步被配置成：从避障轨迹上选取至少一个目标点，以及确定至少一个目标点的位置；针对至少一个目标点中的目标点，执行以下步骤：根据避障轨迹，确定由初始位置至该目标点的轨迹长度；根据轨迹长度以及第一函数，确定由初始位置飞行至该目标点的时间；根据至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定第二函数。

在本实施例的一些可选的实现方式中，第二函数确定单元604可以进一步被配置成：根据至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定至少一个目标点的位置时间坐标；对至少一个目标点的位置时间坐标进行拟合，确定第二函数。

在本实施例的一些可选的实现方式中，飞行控制单元605进一步被配置成：在无人机的飞行过程中，确定当前时刻相对于初始时刻之间的时间差；根据第二函数以及时间差，确定当前时刻对应的期望飞行位置；根据期望飞行位置以及无人机的当前位置，控制无人机飞行。

应当理解，用于控制无人机飞行的装置600中记载的单元601至单元605分别与参考图2中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对用于控制无人机飞行的方法描述的操作和特征同样适用于装置600及其中包含的单元，在此不再赘述。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本公开的实施例的电子设备(例如图1中的服务器或无人机)700的结构示意图。本公开的实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图7示出的终端设备/服务器仅仅是一个示例，不应对本公开的实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备700可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储装置708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有电子设备700操作所需的各种程序和数据。处理装置701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

通常，以下装置可以连接至I/O接口705：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置706；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置707；包括例如磁带、硬盘等的存储装置708；以及通信装置709。通信装置709可以允许电子设备700与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图7示出了具有各种装置的电子设备700，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图7中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置709从网络上被下载和安装，或者从存储装置708被安装，或者从ROM 702被安装。在该计算机程序被处理装置701执行时，执行本公开的实施例的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本公开的实施例所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果；根据障碍物检测结果，确定避障轨迹；根据避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数；根据避障轨迹以及第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数；根据第二函数以及无人机的实时位置，控制无人机由初始位置飞行。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的实施例的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开的实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括检测结果确定单元、避障轨迹确定单元、第一函数确定单元、第二函数确定单元和飞行控制单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，检测结果确定单元还可以被描述为“获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果的单元”。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种用于控制无人机飞行的方法，包括：

获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果；

根据所述障碍物检测结果，确定避障轨迹；

根据所述避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数；

根据所述避障轨迹以及所述第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数；

根据所述第二函数以及所述无人机的实时位置，控制所述无人机由初始位置飞行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据障碍物检测结果，确定避障轨迹，包括：

根据障碍物检测结果，确定障碍物相对于所述无人机的位置；

确定避开所述障碍物的至少一个航迹点的位置；

对所述至少一个航迹点的位置进行拟合，确定避障轨迹。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数：

确定所述避障轨迹的长度；

根据所述避障轨迹的长度以及预设的飞行参数，确定第一函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述飞行参数包括：加速度最大值、加速度最小值、加速度改变速率、速度最大值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述避障轨迹以及所述第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数，包括：

从所述避障轨迹上选取至少一个目标点，以及确定所述至少一个目标点的位置；

针对所述至少一个目标点中的目标点，执行以下步骤：根据所述避障轨迹，确定由所述初始位置至该目标点的轨迹长度；根据所述轨迹长度以及所述第一函数，确定由所述初始位置飞行至该目标点的时间；

根据所述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定所述第二函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述根据所述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定所述第二函数，包括：

根据所述至少一个目标点的位置以及所确定的至少一个时间，确定所述至少一个目标点的位置时间坐标；

对所述至少一个目标点的位置时间坐标进行拟合，确定所述第二函数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第二函数以及所述无人机的实时位置，控制所述无人机飞行，包括：

在所述无人机的飞行过程中，确定当前时刻相对于初始时刻之间的时间差；

根据所述第二函数以及所述时间差，确定当前时刻对应的期望飞行位置；

根据所述期望飞行位置以及所述无人机的当前位置，控制所述无人机飞行。

8.一种用于控制无人机飞行的装置，包括：

检测结果确定单元，被配置成获取针对无人机飞行环境的障碍物检测结果；

避障轨迹确定单元，被配置成根据所述障碍物检测结果，确定避障轨迹；

第一函数确定单元，被配置成根据所述避障轨迹以及预设的飞行参数，确定飞行速度随时间变化的第一函数；

第二函数确定单元，被配置成根据所述避障轨迹以及所述第一函数，确定飞行位置随时间变化的第二函数；

飞行控制单元，被配置成根据所述第二函数以及所述无人机的实时位置，控制所述无人机由初始位置飞行。

9.一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，其上存储有一个或多个程序，

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1-7中任一所述的方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。