CN113009925B - 一种无人机降落控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无人机降落控制方法,包括如下步骤:S1,无人机接收到控制终端的降落指令飞行至预设主降落上空区域;S2,启动无人机1的第一定位感应器,将检测感应位置信息至控制终端;S3,控制终端判断位置信息是否出现异常信号,确定所需降落平台;S4,确认降落平台后,控制终端调整无人机的位置并且发送下降指令至无人机;S5,降落平台检测到无人机降落后,控制终端控制关闭无人机的驱动。本发明的技术方案使得无人机的降落安全性能高,有效地延长无人机以及降落平台的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术领域,具体涉及一种无人机降落控制方法。
背景技术
随着无人机技术的迅猛发展,无人机越来越多的进入到了人们的生活中。无人机昼夜可用,结构简单,使用方便,成本低,效率比高,不必担心人员伤亡,因此在高位环境下,无人机作业日益受到青睐。它可用于场景监测、气象侦查、公路巡视、勘探测绘、水灾监控、航空摄影、交通管理、森林火灾等,具有极为广阔的应用前景。
但是,现有的大多数无人机远程降落过程中容易与外界物或者降落平台发生撞击,其安全性和可靠性不高。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种无人机降落控制方法,旨在提高无人机的降落安全性能,延长其使用寿命。
本发明所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现:
一种无人机降落控制方法,包括如下步骤:
S1,无人机接收到控制终端的降落指令飞行至预设主降落上空区域;
S2,启动无人机1的第一定位感应器,将检测感应位置信息至控制终端;
S3,控制终端判断位置信息是否出现异常信号,确定所需降落平台;
S4,确认降落平台后,控制终端调整无人机的位置并且发送下降指令至无人机;
S5,降落平台检测到无人机降落后,控制终端控制关闭无人机的驱动。
优选的,在所述S3中,所述降落平台包括主降落平台和备降平台;
所述主降落平台上设有至少三个与所述第一定位感应器相匹配的主定位感应器,并且所述主定位感应器不均处于同一直线上;
和/或所述备降平台上设有至少三个与所述第一定位感应器相匹配的备用定位感应器,并且所述备用定位感应器不均处于同一直线上。
优选的,所述主定位感应器选用主红外线发射器;和/或所述第一定位感应器选用红外线接收器;和/或所述备用定位感应器选用备用红外线发射器。
优选的,在所述S3中,所述异常信号为所述第一定位感应器接收不到多个所述主定位感应器中的一个或者多个发射信号;
和/或所述异常信号为所述第一定位感应器与所述主定位感应器之间形成的纵向信号面与所述无人机的竖直降落面不重合。
优选的,当所述控制终端判断没有出现所述异常信号时,确定选用主降落平台作为无人机的降落平台,并且所述控制终端控制所述无人机飞至所述主红外线发射器与所述第一定位感应器之间预设的主降落区域。
优选的,当所述控制终端判断出现异常信号时,改变降落指令使得无人机飞至备降平台的备降上空区域;再由所述控制终端控制所述无人机飞至所述备用定位感应器与所述第一定位感应器之间预设的备降区域。
优选的,确定主降落平台为无人机的降落平台时,所述第一定位感应器的位置信息作为第一信号点P1,所述第一信号点P1与所述降落平台的停机区域形成三维坐标信息,即P(xp1,yp1,zp1);
根据所述第一信号点P1的zp1值的大小判断出所述无人机的所述第一信号点P1在所述竖直区域的位置,进而得到所述无人机的水平位置的倾斜度;同时调整无人机的下降时横向状态至与所述主降落平台的停机区域平行。
优选的,确定备降平台为无人机的降落平台时,所述第一定位感应器的位置信息作为第二信号点P2,所述第二信号点P2与所述降落平台的停机区域形成三维坐标信息,即P(xp2,yp2,zp2);
根据所述第二信号点P2的zp2值的大小判断出所述无人机的所述第二信号点P2在所述竖直区域的位置,进而得到所述无人机的水平位置的倾斜度;同时调整无人机的下降时横向状态至与所述备降平台的停机区域平行。
优选的,所述主降落平台上设有第一压力传感器,通过第一压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值,确认降落完成。
优选的,所述备降平台上设有第二压力传感器,通过第二压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值,确认降落完成。
有益效果:本发明的技术方案通过采用当无人机接收到降落指令后飞行至主降落上空区域,再通过定位感应器判断主降落上空区域至主降落平台之间的降落环境,经过控制终端的控制使得无人机选择相对应安全的降落平台,避免无人机与外物之间发生碰撞损坏,以及避免降落平台自身的状态不适合降落时无人机与降落平台之间发生碰撞损坏,影响降落平台以及无人机的使用寿命;同时也保障了降落的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明所述的一种无人机降落控制方法的流程图。
图2是本发明所述的一种无人机降落控制方法的具体流程示意图。
图3是本发明所述的一种无人机降落控制方法的主降落平台的俯视结构示意图。
图4是本发明所述的一种无人机降落控制方法的备降平台的俯视结构示意图。
附图标号说明:1-无人机;2-主降落平台;211-第一红外发射器;212-第二红外发射器;3-备降平台;311-第三红外发射器;312-第四红外发射器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种无人机降落控制方法。
如图1所示,在本发明一实施例中,该无人机降落控制方法;包括如下步骤:
S1,无人机1接收到控制终端的降落指令飞行至预设主降落上空区域;其中,所述主降落上空区域的高度H1为20-40m,最优选的高度H1为22.55m;
S2,启动无人机1的第一定位感应器,将检测感应位置信息至控制终端;其中,所述第一定位感应器选用至少一个;
S3,控制终端判断位置信息是否出现异常信号,确定所需降落平台;
S4,确认降落平台后,控制终端调整无人机1的位置并且发送下降指令至无人机1;
S5,降落平台检测到无人机1降落后,控制终端控制关闭无人机1的驱动。
本发明的技术方案通过采用当无人机接收到降落指令后飞行至主降落上空区域,再通过定位感应器判断主降落上空区域至主降落平台之间的降落环境,经过控制终端的控制使得无人机选择相对应安全的降落平台,避免无人机与外物之间发生碰撞损坏,以及避免降落平台自身的状态不适合降落时无人机与降落平台之间发生碰撞损坏,影响降落平台以及无人机的使用寿命;同时也保障了降落的精准度。
其中,在本实施方式中,所述控制终端指能够控制无人机起飞、飞行以及降落的终端控制器;具体地,所述控制终端可选用通讯设备控制终端,比如手机;也可以选用LED显示屏的控制终端;还可以选用计算机以及笔记电脑等;在此不做一一举例做基础限定。
其中,所述无人机1选用四机翼无人机,所述四机翼无人机是一种具有四个螺旋桨的飞行器并且四个螺旋桨呈十字形交叉结构;还是一种六自由度的垂直起降机,因此非常适合静态和准静态条件下飞行;但是,从另一方面来说,四旋翼直升机有四个输入力,同时却有六个输出,所以它又是一种欠驱动系统(欠驱动系统是指少输入多输出系统)。通常的旋翼式直升机具有倾角可以变化的螺旋桨,而四旋翼直升机与此不同,它的前后和左右两组螺旋桨的转动方向相反,并且通过改变螺旋桨速度来改变升力,进而改变四旋翼直升机的姿态和位置。
其中,所述控制终端与所述无人机1之间通过4G或者5G通讯模块进行传输信息指令;提高信息指令之间的传输速度,提高效率。其中,4G通讯在传输数据下行速率最高可以达到100Mbps,上行速率最高可以达到50Mbps;5G通讯模块用较低的网络延迟(更快的响应时间),低于1毫秒,将指令信息进行相互传输。
具体地,在所述S3中,所述降落平台包括主降落平台和备降平台,所述主降落平台上设有至少三个与所述第一定位感应器相匹配的主定位感应器,并且所述主定位感应器不均处于同一直线上;所述备降平台上设有至少三个与所述第一定位感应器相匹配的备用定位感应器,并且所述备用定位感应器不均处于同一直线上。
其中,在本实施例中,所述备降平台优选用固定式备降停机场,并且所述固定式备降停机场的停机区域保持水平,比如水泥台;所述主降落平台优选用移动式无人机停机坪,该停机坪携带方便。
具体地,在本实施方式中,所述主定位感应器优选用主红外线发射器;所述第一定位感应器优选用红外线接收器;所述备用定位感应器选用备用红外线发射器。
其中,红外线发射器通过红外线发射管在一定范围内向无人机发射光线,从而达到输送信号的作用;所述红外线接收器接收红外线发射器的红外信号并能独立完成从红外线接收到输出与TTL电频信号兼容,并且可向控制终端传输感应信号。
具体地,在所述S3中,所述异常信号为所述第一定位感应器接收不到多个所述主定位感应器中的一个或者多个发射信号;当所述红外线发射的其中一个或者多个发射信号接收不到时,可能出现情况为有外物隔挡了发射信号,需要调整飞行状态,避免无人机与外物发生撞击损坏,影响其使用寿命;
或者,在所述S3中,所述异常信号为所述第一定位感应器与所述主定位感应器之间形成的纵向信号面与所述无人机1的竖直降落面不重合;当出现不重合时,可能出现情况为主降落平台收到外部环境影响降落区域发生倾斜,导致第一红外线发射器的发射信号发生倾斜,进而会影响无人机正常竖直降落,又由于主降落区域的不水平可能使得无人机降落时的不稳定性发生损坏。
具体地,如图1和2所示,当所述控制终端判断没有出现所述异常信号时,确定选用主降落平台作为无人机的降落平台,并且所述控制终端控制所述无人机1飞至所述主红外线发射器与所述第一定位感应器之间预设的主降落区域;
当所述控制终端判断出现异常信号时,改变降落指令使得无人机1飞至备降平台的备降上空区域;再由所述控制终端控制所述无人机1飞至所述备用定位感应器与所述第一定位感应器之间预设的备降区域。
其中,如图3所示,在其一实施例中,所述主红外线发射器包括四个第一红外发射器211和一个第二红外发射器212,所述第一红外发射器211呈矩形分布并且倾斜固定连接在所述主降落平台2上,所述第二红外发射器212垂直连接在所述主降落平台2上,多个所述第一红外发射器211的发射信号线和所述第二红外发射器212的发射信号线汇聚交于一点;通过第一红外发射器汇聚一点能够使得无人机开始降落点达到更加精准,再由第二红外发射器的降落导引,进而能够保障无人机能够更加精准地降落至降落平台。
其中,如图4所示,在其一实施方式中,所述备用红外线发射器包括四个第三红外发射器311和一个第四红外发射器312,所述第三红外发射器311呈矩形分布并且倾斜连接在所述备降平台3上,所述第四红外发射器312垂直连接在所述备降平台3上,多个所述第三红外发射器311的发射信号线与所述第四红外发射器312的发射信号线汇聚于一点;通过第三红外发射器汇聚一点的导引,再加上由第四红外发射器的降落导引,进而能够保障无人机能够更加精准地降落至备降平台。
具体地,如图2所示,确定主降落平台为无人机1的降落平台时,所述第一定位感应器的位置信息作为第一信号点P1,所述第一信号点P1与所述降落平台1的停机区域形成三维坐标信息,即P(xp1,yp1,zp1);
根据所述第一信号点P1的zp1值的大小判断出所述无人机1的所述第一信号点P1在所述竖直区域的位置,进而得到所述无人机1的水平位置的倾斜度;同时调整无人机1的下降时横向状态至与所述主降落平台2的停机区域平行;避免无人机在最后降落过程中发生不平衡的撞击降落,影响其使用寿命。
具体地,如图2所示,确定备降平台为无人机1的降落平台时,所述第一定位感应器的位置信息作为第二信号点P2,所述第二信号点P2与所述备降平台3的停机区域形成三维坐标信息,即P(xp2,yp2,zp2);
根据所述第二信号点P2的zp2值的大小判断出所述无人机1的所述第二信号点P2在所述竖直区域的位置,进而得到所述无人机1的水平位置的倾斜度;同时调整无人机1的下降时横向状态至与所述备降平台的停机区域平行;避免无人机在最后降落过程中发生不平衡的撞击降落,影响其使用寿命。
具体地,所述主降落平台2上设有第一压力传感器,通过第一压力传感器感应监测到无人机1的完全降落时的压力值,确认降落完成;
具体地,所述备降平台3上设有第二压力传感器,通过第二压力传感器感应监测到无人机1的完全降落时的压力值,确认降落完成。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种无人机降落控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,无人机接收到控制终端的降落指令飞行至预设主降落上空区域;
S2,启动无人机的第一定位感应器,将检测感应位置信息发送至控制终端;
S3,控制终端判断位置信息是否出现异常信号,确定所需降落平台;其中,所述降落平台包括主降落平台和备降平台;
S4,确认降落平台后,控制终端调整无人机的位置并且发送下降指令至无人机;
S5,降落平台检测到无人机降落后,控制终端控制关闭无人机的驱动;
所述主降落平台上设有至少三个与所述第一定位感应器相匹配的主定位感应器;所述异常信号为所述第一定位感应器接收不到多个所述主定位感应器中的一个或者多个发射信号;
和/或所述异常信号为所述第一定位感应器与所述主定位感应器之间形成的纵向信号面与所述无人机的竖直降落面不重合。
2.根据权利要求1所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,在所述S3中,
所述主定位感应器不均处于同一直线上;
和/或所述备降平台上设有至少三个与所述第一定位感应器相匹配的备用定位感应器,并且所述备用定位感应器不均处于同一直线上。
3.根据权利要求2所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,所述主定位感应器选用主红外线发射器;和/或所述第一定位感应器选用红外线接收器;和/或所述备用定位感应器选用备用红外线发射器。
4.根据权利要求3所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,当所述控制终端判断没有出现所述异常信号时,确定选用主降落平台作为无人机的降落平台,并且所述控制终端控制所述无人机飞至所述主红外线发射器与所述第一定位感应器之间预设的主降落区域。
5.根据权利要求3所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,当所述控制终端判断出现异常信号时,改变降落指令使得无人机飞至备降平台的备降上空区域;再由所述控制终端控制所述无人机飞至所述备用定位感应器与所述第一定位感应器之间预设的备降区域。
6.根据权利要求4所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,确定主降落平台为无人机的降落平台时,所述第一定位感应器的位置信息作为第一信号点P1,所述第一信号点P1与所述降落平台的停机区域形成三维坐标信息,即P(xp1,yp1,zp1);
根据所述第一信号点P1的zp1值的大小判断出所述无人机的所述第一信号点P1在竖直区域的位置,进而得到所述无人机的水平位置的倾斜度;同时调整无人机的下降时横向状态至与所述主降落平台的停机区域平行。
7.根据权利要求5所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,确定备降平台为无人机的降落平台时,所述第一定位感应器的位置信息作为第二信号点P2,所述第二信号点P2与所述降落平台的停机区域形成三维坐标信息,即P(xp2,yp2,zp2);
根据所述第二信号点P2的zp2值的大小判断出所述无人机的所述第二信号点P2在竖直区域的位置,进而得到所述无人机的水平位置的倾斜度;同时调整无人机的下降时横向状态至与所述备降平台的停机区域平行。
8.根据权利要求6所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,所述主降落平台上设有第一压力传感器,通过第一压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值,确认降落完成。
9.根据权利要求7所述的一种无人机降落控制方法,其特征在于,所述备降平台上设有第二压力传感器,通过第二压力传感器感应监测到无人机的完全降落时的压力值,确认降落完成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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