CN112987797B - 无人机控制方法、装置、存储介质及无人机 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种无人机控制方法、装置、存储介质及无人机,所述方法包括:在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取无人机在历史时刻的历史飞行信息,历史时刻为目标时刻之前的时刻;根据历史飞行信息,确定无人机对应的姿态角信息,姿态角信息用于控制无人机按照姿态角信息,向无人机在历史时刻所处的位置飞行;控制无人机按照姿态角信息,向无人机在历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息。也就是说,在无人机获取位置信息失败的情况下,可以根据该无人机的历史飞行信息向能够获取到位置信息的历史时刻所在的位置飞行,这样,该无人机可以重新获取位置信息,无需切换到姿态控制模式后降落,从而可以降低该无人机的安全隐患。
Description
技术领域
本公开涉及无人机技术领域,具体地,涉及一种无人机控制方法、装置、存储介质及无人机。
背景技术
随着无人机应用的推广,无人机能够应用于各种应用场景(航拍、运输、巡检和测绘等等),无人机的性能和智能性也达到了更高的标准,但是,在无人机自主飞行过程中,会高度依赖于定位系统,一旦定位系统失效(树木、建筑遮挡等),无人机将无法获取自身的位置信息,这时无人机无法完成后续的任务,而且自身的安全也无法保证。
相关技术中,无人机在无法获取位置信息时,会在空中会随风漂移,这种情况下,该无人机的飞行速度无法控制,降落到地面时可能会有较大的水平速度,存在较大的安全隐患。
发明内容
为了解决上述问题,本公开提供一种无人机控制方法、装置、存储介质及无人机。
第一方面,本公开提供一种无人机控制方法,所述方法包括:
在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息,所述历史时刻为所述目标时刻之前的时刻;
根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息,所述姿态角信息用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行;
控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息。
可选地,所述方法还包括:
确定所述无人机与所述无人机的控制终端是否失联;
所述获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息包括:
在确定所述无人机与所述无人机的控制终端失联的情况下,获取所述无人机在所述历史时刻的历史飞行信息。
可选地,所述历史飞行信息包括历史速度信息和历史方向信息,所述获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息包括:
获取所述无人机在所述历史时刻的螺旋桨推力,以及预先设置的所述无人机的质量;
根据所述螺旋桨推力和所述质量,确定所述无人机的历史加速度信息;
根据所述历史加速度信息和预设速度采集时间间隔,确定所述历史速度信息;
根据所述历史速度信息,确定所述历史方向信息。
可选地,所述获取所述无人机在所述历史时刻的螺旋桨推力包括:
获取所述无人机的电机在所述历史时刻的当前电压;
通过预先设置的推力关联关系,确定所述当前电压对应的螺旋桨推力,所述推力关联关系包括不同电压和螺旋桨推力之间的对应关系。
可选地,所述姿态角信息包括横滚角度和俯仰角度;所述根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息包括:
根据所述历史方向信息,确定所述无人机的第一加速度和第二加速度,所述第一加速度为所述无人机在俯仰方向的加速度,所述第二加速度为所述无人机在横滚方向的加速度;
根据所述第一加速度和预设角度系数,确定所述俯仰角度;
根据所述第二加速度和所述预设角度系数,确定所述横滚角度。
可选地,所述根据所述历史方向信息,确定所述无人机的第一加速度和第二加速度包括:
获取所述历史加速度信息对应的预设模长;
根据所述预设模长和所述历史方向信息,确定所述第一加速度和所述第二加速度。
可选地,所述方法还包括:
获取目标飞行时长,所述目标飞行时长为起始时刻与所述历史时刻之间的时间差值,所述起始时刻为所述无人机按照所述姿态角信息飞行的时刻;
获取所述无人机按照所述姿态角信息飞行的当前飞行时长;
在所述当前飞行时长与所述目标飞行时长之间的时间差值大于或等于预设差值阈值,且所述无人机获取位置信息失败的情况下,控制所述无人机降落。
可选地,所述控制所述无人机降落包括:
在控制所述无人机降落过程中旋转所述无人机。
可选地,所述控制所述无人机降落包括:
获取所述无人机当前所处位置的风向;
根据所述风向确定所述无人机的目标航向角;
控制所述无人机降落,并在降落过程中将所述无人机的航向角设置为所述目标航向角。
第二方面,本公开提供一种无人机控制装置,所述装置包括:
信息获取模块,用于在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息,所述历史时刻为所述目标时刻之前的时刻;
信息确定模块,用于根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息,所述姿态角信息用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行;
飞行模块,用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息。
可选地,所述装置还包括:
失联确定模块,用于确定所述无人机与所述无人机的控制终端是否失联;
所述信息获取模块,还用于:
在确定所述无人机与所述无人机的控制终端失联的情况下,获取所述无人机在所述历史时刻的历史飞行信息。
可选地,所述历史飞行信息包括历史速度信息和历史方向信息,所述信息获取模块包括:
推力获取子模块,用于获取所述无人机在所述历史时刻的螺旋桨推力,以及预先设置的所述无人机的质量;
加速度确定子模块,用于根据所述螺旋桨推力和所述质量,确定所述无人机的历史加速度信息;
历史速度确定子模块,用于根据所述历史加速度信息和预设速度采集时间间隔,确定所述历史速度信息;
历史方向确定子模块,用于根据所述历史速度信息,确定所述历史方向信息。
可选地,所述推力获取子模块,还用于:
获取所述无人机的电机在所述历史时刻的当前电压;
通过预先设置的推力关联关系,确定所述当前电压对应的螺旋桨推力,所述推力关联关系包括不同电压和螺旋桨推力之间的对应关系。
可选地,所述姿态角信息包括横滚角度和俯仰角度;所述信息确定模块,还用于:
根据所述历史方向信息,确定所述无人机的第一加速度和第二加速度,所述第一加速度为所述无人机在俯仰方向的加速度,所述第二加速度为所述无人机在横滚方向的加速度;
根据所述第一加速度和预设角度系数,确定所述俯仰角度;
根据所述第二加速度和所述预设角度系数,确定所述横滚角度。
可选地,所述信息确定模块,还用于:
获取所述历史加速度信息对应的预设模长;
根据所述预设模长和所述历史方向信息,确定所述第一加速度和所述第二加速度。
可选地,所述装置还包括:
目标时长获取模块,用于获取目标飞行时长,所述目标飞行时长为起始时刻与所述历史时刻之间的时间差值,所述起始时刻为所述无人机按照所述姿态角信息飞行的时刻;
当前时长获取模块,用于获取所述无人机按照所述姿态角信息飞行的当前飞行时长;
降落控制模块,用于在所述当前飞行时长与所述目标飞行时长之间的时间差值大于或等于预设差值阈值,且所述无人机获取位置信息失败的情况下,控制所述无人机降落。
可选地,所述降落控制模块,还用于:
在控制所述无人机降落过程中旋转所述无人机。
可选地,所述降落控制模块,还用于:
获取所述无人机当前所处位置的风向;
根据所述风向确定所述无人机的目标航向角;
控制所述无人机降落,并在降落过程中将所述无人机的航向角设置为所述目标航向角。
第三方面,本公开提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本公开第一方面所述方法的步骤。
第四方面,本公开提供一种无人机,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现本公开第一方面所述方法的步骤。
通过上述技术方案,在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息,所述历史时刻为所述目标时刻之前的时刻;根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息,所述姿态角信息用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行;控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息。也就是说,在无人机获取位置信息失败的情况下,可以根据该无人机的历史飞行信息向能够获取到位置信息的历史时刻所在的位置飞行,这样,该无人机可以重新获取位置信息,无需切换到姿态控制模式后降落,从而可以降低该无人机的安全隐患。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例示出的一种无人机控制方法的流程图;
图2是根据一示例性实施例示出的另一种无人机控制方法的流程图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种无人机的运动轨迹示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的一种无人机控制装置的结构示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的第二种无人机控制装置的结构示意图;
图6是根据一示例性实施例示出的第三种无人机控制装置的结构示意图;
图7是根据一示例性实施例示出的一种无人机的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在下文中的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
首先,对本公开的应用场景进行说明。本公开可以应用于各种场景的无人机,该场景可以包括航拍、运输、巡检或者测绘等,通常情况下,无人机可以根据定位信息确定当前所处的位置信息,但是,在无人机飞行过程中,可能会受到树木、建筑物等遮挡,导致无法获取定位信息。相关技术中,在该无人机无法获取定位信息时,可以切换到姿态控制模式,通过该无人机自带的传感器控制该无人机的姿态,但是,姿态控制模式只能控制该无人机的稳定性,不能控制该无人机的水平定位和垂直定高,该无人机会随风在空中飘动,或者在空中飘动一段时间后自动降落,该无人机降落到地面可能会有较大的水平速度,存在较大的安全隐患。
为了解决上述存在的问题,本公开提供一种无人机控制方法、装置、存储介质及无人机,在无人机获取位置信息失败的情况下,可以根据该无人机的历史飞行信息向能够获取到位置信息的历史时刻所在的位置飞行,这样,该无人机可以重新获取位置信息,无需切换到姿态控制模式后降落,从而可以降低该无人机的安全隐患。
下面结合具体实施例对本公开进行说明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种无人机控制方法的流程图,该方法应用于无人机,如图1所示,该方法可以包括:
S101、在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取该无人机在历史时刻的历史飞行信息。
其中,该历史时刻可以是该目标时刻之前的时刻,示例地,该历史时刻可以是该目标时刻之前该无人机能够获取到位置信息的任一时刻,为了使得该无人机能够快速获取位置信息,该历史时刻也可以是该目标时刻之前该无人机最后一次获取到位置信息的时刻,本公开对此不作限定。该历史飞行信息可以包括历史速度信息和历史方向信息。
在本步骤中,在该无人机飞行过程中,可以周期性获取并存储该无人机的飞行信息,获取该无人机的飞行信息的周期可以是1ms,也可以是10ms,本公开对此不作限定。若该历史时刻为该目标时刻之前该无人机能够获取到位置信息的任一时刻,则可以从该无人机的本次航线的起点开始,周期性获取并存储该无人机的位置信息;若该历史时刻为该目标时刻之前该无人机最后一次获取到位置信息的时刻,则可以仅存储该无人机在该目标时刻之前的预设时间段内的位置信息,示例地,在获取位置信息的周期为1ms的情况下,该预设时间段可以是1s,本公开对该预设时间段的具体时长不作限定。
若该无人机通过GPS(Global Positioning System,全球定位系统)获取位置信息,则在该无人机的GPS信号被遮挡时,获取定位信息会失败,在这种情况下,可以继续获取定位信息,若该无人机连续多次均获取定位信息失败,则表示该无人机的定位失效,可以获取该无人机在历史时刻的历史飞行信息。示例地,在该无人机连续10次获取定位信息失败的情况下,确定该无人机获取位置信息失败。
通常情况下,在该无人机获取位置信息失败的情况下,可以通过该无人机的控制终端对该无人机进行控制,以便该无人机可以继续执行任务或者返航等,避免该无人机在失去速度控制的情况下造成安全事故。在一种可能的实现方式中,在该无人机获取位置信息失败的情况下,可以先确定该无人机与该无人机的控制终端是否失联,在确定该无人机与该无人机的控制终端失联的情况下,获取该无人机在该历史时刻的历史飞行信息。
需要说明的是,在该无人机获取位置信息失败的情况下,可以直接获取该无人机在该历史时刻的历史飞行信息,也可以先确定该无人机是否与该无人机的控制终端是否失联,并在确定该无人机与该无人机的控制终端失联的情况下,再获取该无人机在该历史时刻的历史飞行信息,本公开对此不作限定。
S102、根据该历史飞行信息,确定该无人机对应的姿态角信息。
其中,该姿态角信息可以包括横滚角度和俯仰角度,该姿态角信息用于控制该无人机按照该姿态角信息,向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行。
在本步骤中,在获取该无人机在该历史时刻的历史飞行信息后,可以根据该历史飞行信息,确定该横滚角度和该俯仰角度,该无人机可以根据该横滚角度和该俯仰角度,向该历史方向信息的反方向飞行,以便能重新获取到位置信息。
S103、控制该无人机按照该姿态角信息,向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息。
在本步骤中,在确定该姿态角信息后,该无人机可以按照该姿态角信息向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行,也就是说,在确定该姿态角信息后,该无人机可以按照该姿态角信息,向该无人机在能够获取到位置信息的时刻所处的位置飞行,在飞行过程中,该无人机可以周期性获取位置信息,在获取到位置信息后,该无人机可以根据该位置信息继续完成任务。
采用上述方法,在无人机获取位置信息失败的情况下,可以根据该无人机的历史飞行信息向能够获取到位置信息的历史时刻所在的位置飞行,这样,该无人机可以重新获取位置信息,无需切换到姿态控制模式后降落,从而可以降低该无人机的安全隐患。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种无人机控制方法的流程图,如图2所示,该方法可以包括:
S201、在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取该无人机在该历史时刻的螺旋桨推力,以及预先设置的该无人机的质量。
其中,该历史时刻可以是该目标时刻之前的时刻,示例地,该历史时刻可以是该目标时刻之前该无人机能够获取到位置信息的任一时刻,为了使得该无人机能够快速获取位置信息,该历史时刻也可以是该目标时刻之前该无人机最后一次获取到位置信息的时刻,本公开对此不作限定。该历史飞行信息包括历史速度信息和历史方向信息。
在本步骤中,该无人机在该目标时刻获取位置信息失败的情况下,可以先获取该无人机的电机在该历史时刻的当前电压,再通过预先设置的推力关联关系,确定该当前电压对应的螺旋桨推力,该推力关联关系包括不同电压和螺旋桨推力之间的对应关系,该推力关联关系可以通过试验预先测试得到,也可以通过现有技术的其它方式获取,本公开对此不作限定。
S202、根据该螺旋桨推力和该质量,确定该无人机的历史加速度信息。
在本步骤中,在确定该无人机在该历史时刻的螺旋桨推力和该无人机的质量,可以通过以下公式计算得到该无人机的历史加速度信息:
S203、根据该历史加速度信息和预设速度采集时间间隔,确定该历史速度信息。
其中,该预设速度采集时间间隔可以是该无人机预先设置的采集速度信息的周期,该预设速度采集时间间隔可以是1ms,也可以是10ms,本公开对此不作限定。
在本步骤中,在确定该无人机在该历史时刻的历史加速度信息后,可以获取该预设速度采集时间间隔,之后,可以通过现有技术的计算方法,根据该历史加速度信息和该预设速度采集时间间隔,计算得到该无人机在该历史时刻的历史速度信息。
S204、根据该历史速度信息,确定该历史方向信息。
其中,该历史方向信息可以包括该无人机在俯仰方向的历史速度和该无人机在横滚方向的历史速度。
在本步骤中,在确定该无人机在该历史时刻的历史速度信息后,可以通过以下公式确定该无人机在该历史时刻的历史方向信息:
γ A = atan2(v Ay ,v Ax )(2)
其中,γ A 为该无人机在该历史时刻的历史方向信息,v Ax 为该无人机在俯仰方向的历史速度,v Ay 为该无人机在横滚方向的历史速度。
需要说明的是,由于该历史方向信息是根据该历史速度信息计算得到的,该历史速度信息是根据该无人机对应的螺旋桨推力和该无人机的质量计算得到的,因此,该无人机在获取到该历史时刻的螺旋桨推力后,可以进一步根据该螺旋桨推力计算得到该历史速度信息和该历史方向信息,并存储该历史速度信息和该历史方向信息。该无人机也可以在获取该历史时刻的螺旋桨推力后,仅存储该螺旋桨推力,在需要获取该历史速度信息和该历史方向信息时,再获取存储的该螺旋桨推力,并根据该螺旋桨推力计算得到该历史速度信息和该历史方向信息。这样,该无人机在获取位置信息正常的情况下,无需计算该历史速度信息和该历史方向信息,可以降低该无人机的内存消耗。
S205、根据该历史方向信息,确定该无人机的第一加速度和第二加速度。
其中,该第一加速度为该无人机在俯仰方向的加速度,该第二加速度为该无人机在横滚方向的加速度。
在本步骤中,在确定该无人机在该历史时刻的历史方向信息后,可以先获取历史加速度信息对应的预设模长,根据该预设模长和该历史方向信息,确定该第一加速度和该第二加速度,该预设模长可以根据经验预先设置,示例地,该预设模长可以是4m/s2,本公开也可以根据其他方式确定该预设模长,本公开对此不作限定。在确定该第一加速度和该第二加速度之前,可以先根据该历史方向信息确定该无人机向该历史时刻所处的位置飞行的目标飞行方向,示例地,该目标飞行方向可以是该历史方向信息的反方向,例如,若该历史方向信息为40度,则该目标飞行方向可以是220度。之后,可以通过以下公式计算得到该第一加速度和该第二加速度:
a 合 = a x 2 + a y 2 (3)
β = atan2(a y ,a x )(4)
其中,a 合 为该预设模长,a x 为该第一加速度,a y 为该第二加速度,β为该目标飞行方向。
需要说明的是,在已知该预设模长和该目标飞行方向的情况下,通过公式(3)和公式(4)即可计算得到该第一加速度和该第二加速度。
S206、根据该第一加速度和预设角度系数,确定该俯仰角度。
其中,该预设角度系数为该无人机飞行的角度与加速度之间的线性关系,该预设角度系数可以预先通过测试得到,示例地,该预设角度系数可以是0.5,也可以通过其它方法确定该预设角度系数,本公开对此不作限定。
在本步骤中,在得到该第一加速度后,可以获取该预设角度系数,通过以下公式计算得到该俯仰角度:
pitch = a x / k(5)
其中,pitch为该俯仰角度,k为该预设角度系数。
S207、根据该第二加速度和该预设角度系数,确定该横滚角度。
在本步骤中,在得到该第二加速度后,可以获取该预设角度系数,通过以下公式计算得到该横滚角度:
roll = a y / k(6)
其中,roll为该俯仰角度。
S208、控制该无人机按照该姿态角信息,向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行。
在本步骤中,在确定该俯仰角度和该横滚角度后,可以控制该无人机按照该俯仰角度和该横滚角度飞行,基于该俯仰角度和该横滚角度的计算方法,该无人机按照该俯仰角度和该横滚角度即可向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行,也就是说,在确定该俯仰角度和该横滚角度后,该无人机可以按照该俯仰角度和该横滚角度,向该无人机在能够获取到位置信息的时刻所处的位置飞行。图3是根据一示例性实施例示出的一种无人机的运动轨迹示意图,如图3所示,该无人机在该历史时刻所处的位置为A点,该无人机飞行到B点时确定该无人机对应的姿态角信息,则该无人机可以按照该姿态角信息,从B点向A点飞行。另外,在该无人机按照该姿态角信息飞行过程中,可以周期性获取该无人机的位置信息。
S209、获取目标飞行时长。
其中,该目标飞行时长为起始时刻与该历史时刻之间的时间差值,该起始时刻为该无人机按照该姿态角信息飞行的时刻。
需要说明的是,在确定该无人机对应的姿态角信息后,该无人机可以按照该姿态角信息向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行,以便该无人机在飞行至该无人机在该历史时刻所处的位置附近时,可以重新获取到位置信息。在这种情况下,在该无人机按照该姿态角信息飞行过程中,需要确定该无人机是否飞行至该无人机在该历史时刻所处的位置附近。但是,该无人机在获取位置信息失败后会继续飞行,直至该无人机在确定该姿态角信息后,才会按照该姿态角信息飞行,由于该无人机无法获取位置信息,在该无人机确定该姿态角信息并按照该姿态角信息飞行时,无法确定该无人机按照该姿态角信息飞行的起始位置,因此,可以通过该无人机的飞行时长判断该无人机是否到达该无人机在该历史时刻所处的位置附近,以确定该无人机是否能够正常获取位置信息。
在本步骤中,在该无人机按照该姿态角信息向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行后,可以先获取该无人机开始按照该姿态角信息飞行的起始时刻,再获取预先存储的历史时刻,之后,再获取该起始时刻与该历史时刻之间的时间差值,将该时间差值作为该目标飞行时长。
S210、获取该无人机按照该姿态角信息飞行的当前飞行时长。
在本步骤中,在该无人机按照该姿态角信息向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行过程中,可以从该无人机开始按照该姿态角信息飞行的起始时刻开始计时,将该计时时长作为该当前飞行时长。
S211、在该当前飞行时长与该目标飞行时长之间的时间差值大于或等于预设差值阈值,且该无人机获取位置信息失败的情况下,控制该无人机降落。
其中,该预设差值阈值可以根据经验预先设置,示例地,该预设差值阈值可以是1s,也可以是2s,本公开对此不作限定。
在本步骤中,在该无人机按照该姿态角信息向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行过程中,可以获取该当前飞行时长与该目标飞行时长之间的时间差值,并对比该时间差值和该预设差值阈值,在该时间差值大于或等于该预设差值阈值的情况下,若该无人机还未获取到位置信息,则表示该无人机可能无法再获取到位置信息,在这种情况下,可以控制该无人机降落;在该时间差值小于该预设差值阈值的情况下,若该无人机获取到位置信息,则可以控制该无人机根据该重新获取到的位置信息继续飞行,或者控制该无人机返航,本公开对该无人机获取到位置信息之后的处理流程不作限定。
在控制该无人机降落时,为了避免该无人机在落地时仍然存在较大的水平速度,在该无人机降落过程中,可以通过风阻降低该无人机的水平速度。其中,风阻的计算公式为:
其中,F wind 为该无人机对应的风阻,k为风阻系数,v air 为空速。
该风阻系数与接触面的面积正相关,该无人机与风的接触面越大,该风阻系数越大,该无人机对应的风阻也就越大。为了增加该无人机在降落过程中的风阻,在一种可能的实现方式中,可以在控制该无人机降落过程中旋转该无人机,由于该无人机每个面的面积不同,在该无人机旋转过程中,该无人机与风的接触面会周期性变化,在该无人机的最大面为接触面时该无人机对应的风阻也最大,该无人机的水平速度也降低得更快。
需要说明的是,通过上述方式降落该无人机的水平速度,在该无人机旋转至不同的方向时,该无人机对应的风阻也不同,在该无人机的最小面为接触面时该无人机对应的风阻比较小,导致该无人机的水平速度降低的较慢。
为了进一步提高该无人机的水平速度降低的速度,在另一种可能的实现方式中,可以获取该无人机当前所处位置的风向,根据该风向确定该无人机的目标航向角,控制该无人机降落,并在降落过程中将该无人机的航向角设置为该目标航向角。其中,可以通过安装在该无人机上的空速计获取该无人机当前所处位置的风向,在得到该无人机当前所处位置的风向后,可以将该无人机的最大面为接触面时的航向角作为该目标航向角。这样,在该无人机降落过程中,该无人机的风阻较大,可以快速降低该无人机的水平速度,从而可以降低该无人机落地时的危险性。
需要说明的是,也可以通过其他方式确定该无人机当前所处位置的方向,本公开对此不作限定。
采用上述方法,在无人机获取位置信息失败的情况下,可以根据该无人机的历史飞行信息向能够获取到位置信息的历史时刻所在的位置飞行,这样,该无人机可以重新获取位置信息,无需切换到姿态控制模式后降落,从而可以降低该无人机的安全隐患;进一步地,若该无人机在飞行至该无人机在该历史时刻所在位置的附近时,仍然未获取到位置信息,则可以控制该无人机降落,在该无人机降落过程中,可以旋转该无人机或者将该无人机的航向角设置为目标航向角,以降低该无人机降落至地面时的水平速度,从而可以降低该无人机降落至地面时的危险性。
图4是根据一示例性实施例示出的一种无人机控制装置的结构示意图,如图4所示,该装置可以包括:
信息获取模块401,用于在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取该无人机在历史时刻的历史飞行信息,该历史时刻为该目标时刻之前的时刻;
信息确定模块402,用于根据该历史飞行信息,确定该无人机对应的姿态角信息,该姿态角信息用于控制该无人机按照该姿态角信息,向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行;
飞行模块403,用于控制该无人机按照该姿态角信息,向该无人机在该历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息。
可选地,图5是根据一示例性实施例示出的第二种无人机控制装置的结构示意图,如图5所示,该装置还包括:
失联确定模块404,用于确定该无人机与该无人机的控制终端是否失联;
该信息获取模块401,还用于:
在确定该无人机与该无人机的控制终端失联的情况下,获取该无人机在该历史时刻的历史飞行信息。
可选地,该历史飞行信息包括历史速度信息和历史方向信息,该信息获取模块402包括:
推力获取子模块,用于获取该无人机在该历史时刻的螺旋桨推力,以及预先设置的该无人机的质量;
加速度确定子模块,用于根据该螺旋桨推力和该质量,确定该无人机的历史加速度信息;
历史速度确定子模块,用于根据该历史加速度信息和预设速度采集时间间隔,确定该历史速度信息;
历史方向确定子模块,用于根据该历史速度信息,确定该历史方向信息。
可选地,该推力获取子模块,还用于:
获取该无人机的电机在该历史时刻的当前电压;
通过预先设置的推力关联关系,确定该当前电压对应的螺旋桨推力,该推力关联关系包括不同电压和螺旋桨推力之间的对应关系。
可选地,该姿态角信息包括横滚角度和俯仰角度;该信息确定模块402,还用于:
根据该历史方向信息,确定该无人机的第一加速度和第二加速度,该第一加速度为该无人机在俯仰方向的加速度,该第二加速度为该无人机在横滚方向的加速度;
根据该第一加速度和预设角度系数,确定该俯仰角度;
根据该第二加速度和该预设角度系数,确定该横滚角度。
可选地,该信息确定模块402,还用于:
获取该历史加速度信息对应的预设模长;
根据该预设模长和该历史方向信息,确定该第一加速度和该第二加速度。
可选地,图6是根据一示例性实施例示出的第三种无人机控制装置的结构示意图,如图6所示,该装置还包括:
目标时长获取模块405,用于获取目标飞行时长,该目标飞行时长为起始时刻与该历史时刻之间的时间差值,该起始时刻为该无人机按照该姿态角信息飞行的时刻;
当前时长获取模块406,用于获取该无人机按照该姿态角信息飞行的当前飞行时长;
降落控制模块407,用于在该当前飞行时长与该目标飞行时长之间的时间差值大于或等于预设差值阈值,且该无人机获取位置信息失败的情况下,控制该无人机降落。
可选地,该降落控制模块407,还用于:
在控制该无人机降落过程中旋转该无人机。
可选地,该降落控制模块407,还用于:
获取该无人机当前所处位置的风向;
根据该风向确定该无人机的目标航向角;
控制该无人机降落,并在降落过程中将该无人机的航向角设置为该目标航向角。
通过上述装置,在无人机获取位置信息失败的情况下,可以根据该无人机的历史飞行信息向能够获取到位置信息的历史时刻所在的位置飞行,这样,该无人机可以重新获取位置信息,无需切换到姿态控制模式后降落,从而可以降低该无人机的安全隐患。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图7是根据一示例性实施例示出的一种无人机700的框图。如图7所示,该无人机700可以包括:处理器701,存储器702。该无人机700还可以包括多媒体组件703,输入/输出(I/O)接口704,以及通信组件705中的一者或多者。
其中,处理器701用于控制该无人机700的整体操作,以完成上述的无人机控制方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该无人机700的操作,这些数据例如可以包括用于在该无人机700上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该无人机700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如Wi-Fi,蓝牙,近场通信(Near FieldCommunication,简称NFC),2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等,或它们中的一种或几种的组合,在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块等等。
在一示例性实施例中,无人机700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的无人机控制方法。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的无人机控制方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702,上述程序指令可由无人机700的处理器701执行以完成上述的无人机控制方法。
在另一示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序,该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的无人机控制方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (11)
1.一种无人机控制方法,其特征在于,所述方法包括:
在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息,所述历史时刻为所述目标时刻之前的时刻;
根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息,所述姿态角信息用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行;
控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息;
所述历史飞行信息包括历史速度信息和历史方向信息,所述获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息包括:
获取所述无人机在所述历史时刻的螺旋桨推力,以及预先设置的所述无人机的质量;
根据所述螺旋桨推力和所述质量,确定所述无人机的历史加速度信息;
根据所述历史加速度信息和预设速度采集时间间隔,确定所述历史速度信息;
根据所述历史速度信息,确定所述历史方向信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述无人机与所述无人机的控制终端是否失联;
所述获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息包括:
在确定所述无人机与所述无人机的控制终端失联的情况下,获取所述无人机在所述历史时刻的历史飞行信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述无人机在所述历史时刻的螺旋桨推力包括:
获取所述无人机的电机在所述历史时刻的当前电压;
通过预先设置的推力关联关系,确定所述当前电压对应的螺旋桨推力,所述推力关联关系包括不同电压和螺旋桨推力之间的对应关系。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述姿态角信息包括横滚角度和俯仰角度;所述根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息包括:
根据所述历史方向信息,确定所述无人机的第一加速度和第二加速度,所述第一加速度为所述无人机在俯仰方向的加速度,所述第二加速度为所述无人机在横滚方向的加速度;
根据所述第一加速度和预设角度系数,确定所述俯仰角度;
根据所述第二加速度和所述预设角度系数,确定所述横滚角度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述历史方向信息,确定所述无人机的第一加速度和第二加速度包括:
获取所述历史加速度信息对应的预设模长;
根据所述预设模长和所述历史方向信息,确定所述第一加速度和所述第二加速度。
6.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:
获取目标飞行时长,所述目标飞行时长为起始时刻与所述历史时刻之间的时间差值,所述起始时刻为所述无人机按照所述姿态角信息飞行的时刻;
获取所述无人机按照所述姿态角信息飞行的当前飞行时长;
在所述当前飞行时长与所述目标飞行时长之间的时间差值大于或等于预设差值阈值,且所述无人机获取位置信息失败的情况下,控制所述无人机降落。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人机降落包括:
在控制所述无人机降落过程中旋转所述无人机。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人机降落包括:
获取所述无人机当前所处位置的风向;
根据所述风向确定所述无人机的目标航向角;
控制所述无人机降落,并在降落过程中将所述无人机的航向角设置为所述目标航向角。
9.一种无人机控制装置,其特征在于,所述装置包括:
信息获取模块,用于在无人机在目标时刻获取位置信息失败的情况下,获取所述无人机在历史时刻的历史飞行信息,所述历史时刻为所述目标时刻之前的时刻;
信息确定模块,用于根据所述历史飞行信息,确定所述无人机对应的姿态角信息,所述姿态角信息用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行;
飞行模块,用于控制所述无人机按照所述姿态角信息,向所述无人机在所述历史时刻所处的位置飞行,直至获取到位置信息;
所述历史飞行信息包括历史速度信息和历史方向信息,所述信息获取模块包括:
推力获取子模块,用于获取所述无人机在所述历史时刻的螺旋桨推力,以及预先设置的所述无人机的质量;
加速度确定子模块,用于根据所述螺旋桨推力和所述质量,确定所述无人机的历史加速度信息;
历史速度确定子模块,用于根据所述历史加速度信息和预设速度采集时间间隔,确定所述历史速度信息;
历史方向确定子模块,用于根据所述历史速度信息,确定所述历史方向信息。
10.一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权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
11.一种无人机,其特征在于,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
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