CN114265434A - 飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质，涉及计算机技术领域。该方法包括：在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，实际剩余飞行时间表示无人机在当前位置的剩余电量供无人机实际继续飞行的时间，第一返航时间为无人机由当前位置飞行至返航目的地的时间，第二返航时间表示由当前位置沿工作航线继续飞行、然后再飞行至返航目的地的时间；根据第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势；在返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿工作航线飞行。如此，可提高无人机的工作效率和能量效率。

Description

飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机的应用也越来越广泛。比如，无人机可以用于种子或化肥的播撒以及农作物药剂的喷洒等。目前，在无人机作业过程中，一旦电池剩余电量低于一定的阈值，也即当前位置的剩余飞行时间低于该位置对应的返航时间，就会立即触发无人机的自动返航功能，使无人机返航。使用这种控制方式，可能出现无人机提前返航的情况，也即在无人机的电池剩余电量大于实际返航过程消耗的电量的情况下，无人机返航。由此则会降低无人机的工作效率和能量效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质，其能够在无人机当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间但对应的返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，控制无人机继续沿工作航线飞行，从而提高无人机的工作效率和能量效率。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种飞行控制方法，包括：

在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，其中，所述实际剩余飞行时间表示无人机在所述当前位置的剩余电量供所述无人机实际继续飞行的时间，所述第一返航时间为所述无人机由所述当前位置飞行至返航目的地的时间，所述第二返航时间表示由所述当前位置沿所述工作航线继续飞行、然后再飞行至所述返航目的地的时间；

根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势；

在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿所述工作航线飞行。

第二方面，本申请实施例提供一种飞行控制装置，包括：

计算模块，用于在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，其中，所述实际剩余飞行时间表示无人机在所述当前位置的剩余电量供所述无人机实际继续飞行的时间，所述第一返航时间为所述无人机由所述当前位置飞行至返航目的地的时间，所述第二返航时间表示由所述当前位置沿所述工作航线继续飞行、然后再飞行至所述返航目的地的时间；

处理模块，用于根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势；

控制模块，用于在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿所述工作航线飞行。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式所述的飞行控制方法。

第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式所述的飞行控制方法。

本申请实施例提供的飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质，在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，根据第一返航时间以及在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，确定返航时间变化趋势；在返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿工作航线飞行。其中，第一返航时间为无人机由当前位置飞行至返航目的地的时间，第二返航时间为无人机先沿工作航线继续飞行再飞行至返航目的地的时间。如此，通过避免在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间时就立即返航，可减小无人机提前返航的概率，并且通过在无人机当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间但对应的返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，控制无人机继续沿工作航线飞行，可提高无人机的工作效率和能量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的方框示意图；

图2为本申请实施例提供的飞行控制方法的流程示意图之一；

图3为图2中步骤S130包括的子步骤的流程示意图；

图4为图2中步骤S140包括的子步骤的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的飞行控制方法的流程示意图之二；

图6为本申请实施例提供的飞行控制方法的流程示意图之三；

图7为图6中步骤S110包括的子步骤的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的飞行控制装置的方框示意图。

图标：100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信单元；200-飞行控制装置；210-计算模块；220-处理模块；230-控制模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

随着无人机技术的发展，无人机的应用也越来越广泛。比如，农业无人机可用于种子或化肥播撒、农作物药剂喷洒，测绘无人机可用于拍摄航拍图像等。无人机具有自动返航功能。以农业无人机为例，往往有三种因素可触发农业无人机的自动返航功能：1.作业完成；2.作业物播撒或喷洒完毕；3.电池电量低于一定的阈值。前两种因素引起的返航过程很难有工作效率提升的空间，而第三种因素引起的返航可能会出现无人机提前返航的情况。

值得说明的是，针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得到的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

针对以上情况，本申请实施例提供了一种飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质，其能够在无人机当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，不是立即返航，而是进一步确定返航时间变化趋势，在返航时间变化趋势表征返航时间减小时，控制无人机继续沿工作航线飞行，由此，可提高无人机的工作效率和能量效率。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，请参照图1，图1为本申请实施例提供的电子设备100的方框示意图。所述电子设备100可以是，但不限于，智能手机、电脑、服务器等可以对无人机进行控制的设备，也可以是所述无人机。所述电子设备100包括存储器110、处理器120及通信单元130。所述存储器110、处理器120以及通信单元130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。比如，存储器110中存储有飞行控制装置200，所述飞行控制装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块。所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，如本申请实施例中的飞行控制装置200，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的飞行控制方法。

通信单元130用于通过网络建立所述电子设备100与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。

应当理解的是，图1所示的结构仅为电子设备100的结构示意图，所述电子设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的飞行控制方法的流程示意图之一。所述方法可应用于上述电子设备100。下面对飞行控制方法的具体流程进行详细阐述。该飞行控制方法可以包括步骤S130～步骤S150。

步骤S130，在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间。

可先通过任意确定无人机当前位置所对应的实际剩余飞行时间是否大于所对应的第一返航时间。也即，确定当前是否触发了低电量返航预警。其中，所述实际剩余飞行时间表示无人机在所述当前位置的剩余电量供所述无人机实际继续飞行的时间。所述第一返航时间为所述无人机由所述当前位置飞行至预先设置好的返航目的地的时间。确定是否触发低电量返航预警的设备与执行步骤S130的设备可以是同一个设备，也可以是不同的设备。

若当前位置的实际剩余飞行时间大于所述第一返航时间，则可以确定当前位置的剩余电量比较充足，即当前还没有触发低电量返航预警，可以继续沿着预先设置好的工作航线飞行。在此情况下，可不获取第二返航时间，从而节省计算资源。

若当前位置的实际剩余飞行时间不大于(也即小于或等于)所述第一返航时间，则可以确定当前位置的剩余电量较少，当前触发了低电量返航预警。在此情况下，可通过任意方式，计算得到无人机在由所述当前位置继续沿所述工作航线飞行时对应的第二返航时间。其中，所述第二返航时间表示由所述当前位置沿所述工作航线继续飞行、然后再飞行至所述返航目的地的时间，也即表示由所述当前位置沿着所述工作航线继续飞行至所述工作航线上的某个位置、再由该位置飞行至所述返航目的地所花费的时长。

步骤S140，根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势。

在本实施例中，可根据所述第一返航时间及第二返航时间，通过分析，确定出当前位置对应的返航时间变化趋势。

步骤S150，在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿所述工作航线飞行。

若所述返航时间变化趋势表征返航时间减小，则表示所述当前位置的所述剩余电量支持所述无人机继续沿所述工作航线飞行然后再安全返航。因此，在所述当前位置触发了低电量返航预警、但所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，可不控制所述无人机从所述当前位置立即返航，而是控制所述无人机继续沿所述工作航线飞行，也即执行所述工作航线以便作业。

如此，相较于触发了低电量返航预警就立即返航的方式，本申请实施例通过在触发了低电量返航预警、但返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下继续执行工作航线，可减小无人机提前返航的概率，提高无人机的工作效率和能量效率。比如，当上述方案应用于农业无人机时，可避免农业无人机在剩余电量触发了低电量返航预警但仍支持继续工作然后安全返航的情况下，携带剩余作业物从距离降落点很远的地方返航。

可选地，为了保证无人机的飞行安全，在无人机飞行过程中，可周期性地获得所述无人机的剩余电量，进而计算出所述无人机的实际剩余飞行时间；并同时基于所述无人机的当前位置及所述返航目的地进行返航路径规划，进而根据规划的返航路径计算出从当前位置返航花费的时间，以得到所述第一返航时间。接着，可判断所述实际剩余飞行时间是否大于第一返航时间。如此，可周期性判断是否触发了低电量返航预警，从而同时保证飞行安全以及节省计算资源。

在当前位置的实际剩余飞行时间不大于所述第一返航时间的情况下，作为一种可能的实现方式，可通过图3所示方法获得所述第二返航时间。请参照图3，图3为图2中步骤S130包括的子步骤的流程示意图。

步骤S131，沿根据所述工作航线继续飞行的方向，在所述工作航线上选取至少一个位置作为采样位置。

在本实施例中，可在所述工作航线上，沿着执行该工作航线的方向，选取至少一个位置作为采样位置。比如，无人机正在执行的工作航点为P_w，可在所述工作航线上，沿着由所述当前位置朝向靠近正在执行的工作航点P_w的方向，进行采样，从而确定出采样位置。其中，可选地，可以仅确定一个采样位置，也可以确定多个采样位置，具体可以根据实际需求设置。

在确定多个采样位置时，可以每隔l米的距离进行采样，可一共采样n个点作为多个采样位置，即p₁,p₂,...p_n，如此便于快速确定出采样位置。

也可以不是等距离采样，而是使用不同的采样距离进行采样。比如，按照一个较短的间隔距离，确定出距离无人机当前位置较近的采样位置；按照一个较长的间隔距离，确定出距离无人机当前较远的采样位置。如此，可以提高基于多个采样位置确定出的第二返航时间的可靠性。

当然可以理解的是，上述采样位置确定方式仅为举例说明，也可以通过其他方式进行采样。在此对采样位置的确定方式不进行具体限定。

步骤S132，针对每个采样位置，基于所述工作航线计算得到从所述当前位置飞行至该采样位置、并由该采样位置飞行至所述返航目的地的时间作为第二初始返航时间。

在确定出采样位置之后，可分别计算无人机当前位置飞行各采样位置所花费的时间

以及从各采样位置返航所花费的时间

接着，即可计算出无人机继续执行所述工作航线并由各采样位置返航所花费的时间

由此，可获得各采样位置对应的第二初始返航时间。

其中，可选地，可针对每个采样位置，通过以下方式获得该采样位置的第二初始返航时间。

根据无人机的当前位置、在当前位置的飞行速度以及一个采样位置，计算出无人机由当前位置飞行至该采样位置的时间，比如，将采样位置与当前位置之间的位置差除以飞行速度。其中，当前位置的飞行速度，可以是正在执行的工作航点P_w的飞行速度V_w。

可基于该采样位置及返航目的地，利用任意的路径规划算法规划返航路径，比如，A*算法、D*算法等。然后，基于返航路径计算得到由该采样位置飞行至返航目的地的时间。

可选地，可以按照梯形速度分配规则分配所述无人机在返航路径上的飞行速度，以得到该无人机以每个飞行速度飞行的飞行时间，进而将所述无人机以各个飞行速度飞行的飞行时间的和值作为由该采样位置返航的时间。

还可以在获取到所述无人机的当前飞行速度、加速度等信息的情况下，按照匀速→匀减速→匀速的运动方式，或者匀速→匀减速的运动方式等，确定出各阶段使用的飞行速度，进而计算出基于与一个采样位置和所述返航目的地所对应的返航航线从该采样位置返航的时间。

值得说明的是，上述基于一个采样位置的返航路径计算出从该采样位置返航的时间的方式，仅为举例说明，也可以采用其他方式进行计算，在此不做具体限定。

步骤S133，根据每个采样位置的第二初始返航时间，确定所述第二返航时间。

可选地，若仅确定一个采样位置，可将该采样位置的第二初始返航时间，直接作为所述第二返航时间。

若确定了多个采样位置，作为一种可能的实现方式，可将该多个采样位置各自对应的第二初始返航时间均作为所述第二返航时间。也即，所述第二返航时间中包括了多个时间值：多个第二初始返航时间。之后，按照位置的先后顺序，分析所述第一返航时间与该多个第二返航初始时间的返航时间变化趋势。具体分析规则可以根据实际需求确定。比如，为了尽可能地保证无人机的返航安全，若所述第一返航时间与该多个第二返航初始时间构成了先增后降的情况，则可以确定所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小。若所述第一返航时间与该多个第二返航初始时间构成了先降后增的情况，则可以确定所述返航时间变化趋势表征返航时间减小。

作为另一种可能的实现方式，可根据该多个采样位置各自对应的第二初始返航时间，计算出一个时间值作为所述第二返航时间。也即，所述第二返航时间中仅包括了一个时间值。接着，则可以基于所述第一返航时间、作为所述第二返航时间的时间值，通过比较，确定出所述返航时间变化趋势。如此，既可以参考多个采样位置各自的返航时间信息，提高确定出的返航时间变化趋势的准确性，同时由于只需比较两个数值，便于快速确定出所述返航时间变化趋势。

可选地，在以等间隔采样的方式确定出多个采样位置的情况下，可计算获得的多个第二初始返航时间的平均值，并将该平均值作为第二返航时间。在基于与当前位置之间的距离使用了不同采样间隔确定出多个采样位置的情况下，可计算出同一采样间隔对应的第二初始返航时间的均值，然后基于不同采样间隔对应的权重以及上述均值，进行加权求和，并将所得结果作为所述第二返航时间。如此，可以使得估算出的第二返航时间更加可靠。

比如，确定距离无人机当前位置较近的采样位置时使用的是较短的间隔距离，确定距离无人机当前位置较远的采样位置时使用的是较长的间隔距离，则可以计算出较短的间隔距离所对应的第二初始返航时间的均值，并计算出较长的间隔距离所对应的第二初始返航时间的均值。可预先设置第一权重及第二权重，其中，第一权重为所述较短的间隔距离对应的权重，所述第二权重为较长的间隔距离对应的权重，所述第二权重小于第一权重，所述第一权重与第二权重之和为1。基于上述两个均值及第一权重、第二权重，通过加权求和，即可得到所述第二返航时间，并且该第二返航时间的可靠性高，也即准确性高。

可选地，在本实施例中，在所述第二返航时间为一个时间值的情况下，可直接比较所述第二返航时间T_w与第一返航时间T_r的大小。若所述第二返航时间T_w大于第一返航时间T_r，则可以认为所述返航时间变化趋势表征返航时间增大(也即返航时间未减小)，也即无人机在继续执行工作航线向前飞行的情况下需要的实际返航时间(即由当前位置沿工作航线继续飞行再返航的时间)会不断增大。若所述第二返航时间T_w小于第一返航时间T_r，则可以认为所述返航时间变化趋势表征返航时间减小，也即无人机在继续执行工作航线向前飞行的情况下需要的实际返航时间会不断减小。

可选地，在所述第二返航时间为一个时间值的情况下，还可以通过图4所示方式确定所述返航时间变化趋势。请参照图4，图4为图2中步骤S140包括的子步骤的流程示意图。在本实施例中，步骤S140可以包括子步骤S141～子步骤S143。

子步骤S141，计算所述第一返航时间与预设返航时间系数的乘积，作为第三返航时间。

在本实施例中，可以计算所述第一返航时间T_r与预设返航时间系数weight的乘积，并将得到的乘积结果作为第三返航时间T_r*weight。其中，所述预设返航时间系数weight大于1。

可选地，所述预设返航时间系数weight可以是预先设置的固定值；也可以是根据当前位置设置的值，也即所述预设返航时间系数weight会随着所述当前位置的变化而变化。作为一种可能的实现方式，

其中，distance表示无人机正在执行的工作航点P_w与当前位置之间的距离。

子步骤S142，在所述第三返航时间大于所述第二返航时间的情况下，确定所述返航时间变化趋势表征返航时间减小。

子步骤S143，在所述第三返航时间不大于所述第二返航时间的情况下，确定所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小。

如此，可增大继续执行工作航线的概率，进一步减小提前返航的概率，避免在第二返航时间T_w大于第一返航时间T_r、但由当前位置沿工作航线继续飞行一小段后出现返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，未继续执行工作航线。

在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续执行所述工作航线。在继续执行所述工作航线的过程中，若出现无人机当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况，则可再次执行上述步骤S130～步骤S140，并根据再次得到的返航时间变化趋势，确定是否继续所述工作航线。其中，在执行步骤S150的情况下，需要更新无人机的第一返航时间T_r、正在执行的工作航点P_w以及工作航点的飞行速度V_w，以便在新的当前位置执行上述步骤S130～步骤S140。

请参照图5，图5为本申请实施例提供的飞行控制方法的流程示意图之二。在步骤S140之后，所述方法还可以包括步骤S160。

步骤S160，在所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小的情况下，将所述当前位置作为目标返航点，并从所述目标返航点返航。

所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小，表示所述当前位置的剩余电量不足以支持所述无人机继续沿所述工作航线飞行然后再安全返航。因此，在返航时间变化趋势表征返航时间未减小的情况下，可从当前位置立即返航，也即当前位置为返航使用的目标返航点，以保证无人机能安全返回至所述返航目的地。

由此，本申请实施例相当于在无人机飞行过程中，持续对无人机的返航点进行优化，以确定出实际剩余飞行时间不大于第一返航时间、且对应的返航时间变化趋势表征返航时间未减小的位置作为目标返航点，并基于目标返航点返航。由此可避免在低电量预警时就立即返航导致时出现的工作效率及能量利用率低等情况，可提高无人机的工作效率及电池的能量利用率。

可选地，在本实施例中，在获得所述第二返航时间之前，需要获得当前位置的实际剩余飞行时间，以便于判断当前位置的实际剩余飞行时间是否大于第一返航时间。

在一种可能的实施方式中，可通过图6所示方法获得所述实际剩余飞行时间。请参照图6，图6为本申请实施例提供的飞行控制方法的流程示意图之三。在步骤S130之前，所述方法还可以包括步骤S110及步骤S120。

步骤S110，获得所述无人机的电池平均工作电流及在所述当前位置的剩余电量。

在本实施例中，可基于所述电池平均工作电流及剩余电量，根据

计算得到所述实际剩余飞行时间。如此，由于使用的计算原理简单，可节省计算资源。

可选地，可提前标定不同机型对应的平均电流，也即提前标定不同机型的无人机由开始工作到完成返航过程中的平均电流。可根据所述无人机的机型、不同机型与不同平均电池的对应关系，确定出所述无人机的机型对应的工作电流，并将该工作电流作为该无人机的电池平均工作电流。

可选地，由于载重也会对无人机的输出电流有影响，因此在标定时，也可以针对同一机型标定不同载重对应的平均电流，之后结合所述无人机的机型及当前的载重，确定出所述无人机的电池平均工作电流。由此，可提高确定出的所述电池平均工作电流的准确性。

作为另一种可能的实现方式，还可以通过图7所示子步骤获得所述电池平均工作电流。请参照图7，图7为图6中步骤S110包括的子步骤的流程示意图。步骤S110可以包括子步骤S111及子步骤S112。

子步骤S111，获得所述无人机在作业段的第一平均电流和/或在降落段的第二平均电流。

可提前获得所述无人机在作业段的电流的平均值作为所述第一平均电流。其中，在作业段，电池的实时电流会存在较大波动，可对电池电流进行多次滤波处理，并将滤波处理结果作为一次作业段的电流；可计算多次作业段的电流的平均值，从而得到第一平均电流I_w。无人机降落段，电流变化是呈明显下降趋势且时间较短，因此可以通过多次测试获得无人机在下降段(即降落段)的平均电流作为所述第二平均电流I_d。

其中，由于载重、机型等都会对无人机的电流造成影响，因此在提前获得所述无人机的第一平均电流和/或第二平均电流时，可以针对不同的机型和/或载重等进行测量，然后结合步骤S130针对的所述无人机的机型和/或载重等，从提前测量得到的信息中获得所述第一平均电流和/第二平均电流。

子步骤S112，根据所述第一平均电流和/或第二平均电流，确定所述电池平均工作电流。

可选地，在一种实施方式中，可以将所述第一平均电流I_w或者所述第二平均电流I_d，直接作为所述电池平均工作电流I。如此，可快速确定出所述电池平均工作电流。

无人机的飞行过程可以将无人机的电流变化情况分为两部分：作业段的电流变化情况、降落段的电流变化情况。无人机在作业过程中任意时刻的平均电流可由作业段的第一平均电流I_w和降落段的第二平均电流I_d组成。

基于上述分析，可选地，在另一种实施方式中，可以确定出所述作业段对应的第一预设系数1-α及所述降落段对应的第二预设系数α，其中，所述第一预设系数及第二预设系数之和为1。然后，根据所述第一预设系数1-α、第二预设系数α、第一平均电流I_w及第二平均电流I_d，计算得到所述电池平均工作电流。如此可提高所述电池平均工作电流的准确性。

可以直接进行加权求和运算：I＝(1-α)I_w+αI_d，并将运算结果作为所述电池平均工作电流I。如此，可通过使用加权系数来描述所述无人机在作业过程中任意时刻的平均电流。

可选地，第二预设系数α可以与无人机的机型与载重等相关。比如，可以将所述第二平均电流I_d与第一平均电流I_w的比值作为所述第二预设系数α，而当无人机的载重和/或机型不同时，该比值也可以不同。

可选地，还可以通过如下方式确定所述第二预设系数α。可利用大数据统计大量无人机的降落时间，然后选出其中的众数作为平均降落时间b。可以理解的是，不同机型对应的上述平均降落时间不同。根据该平均降落时间b可确定出降落的起始点与地面之间的高度差，可根据该高度差及所述返航目的地计算得到一个时长，进而可根据该时长及平均降落时间b计算得到所述第二预设系数：

如此，可根据本次所述无人机的返航目的地确定出所述第二预设系数α。

无人机在飞行过程中，会受到风速的影响而需要增加动力，这样则会到导致无人机当前输出的电流增大，从而影响无人机的电池平均工作电流。因此，为了进一步提高获得的所述实际剩余飞行时间的准确性，还可以根据实际情况对所述无人机的第一平均电流进行调整。

可选地，在进行上述加权运算之前，还可以检测所述当前位置的实际输出电流是否大于预设值；在实际输出电流大于预设值的情况下，检测实际输出电流的持续时间是否大于或等于预设时间，若是，则确定需要对第一平均电流进行调整。也即，在所述当前位置的实际输出电流已大于预设值且已持续预设时间的情况下，要调整所述第一平均电流。其中，使用的调整方式可以为：计算第三预设系数与所述第一平均电流的乘积，作为第三平均工作电流。其中，第三预设系数大于1，具体可以经验或实验确定。之后，可根据所述第一预设系数、第二预设系数、第三平均电流及第二平均电流，计算得到所述电池平均工作电流：I＝(1-α)(1+β)I_w+αI_d。其中，(1+β)为所述第三预设系数。对应地，在根据所述第一工作电流确定所述电池平均工作电流的情况下，此时所述电池平均工作电流可以为：I＝(1+β)I_w。

在当前位置的实际输出电流不大于所述预设值的情况下，或者在所述当前位置的实际输出电流大于所述预设值、但实际输出电流大于所述预设值的持续时间小于所述预设时间的情况下，则可以不对所述第一平均电流进行调整，直接进行加权求和运算，从而得到所述电池平均工作电流，或者直接将所述第一平均电流作为所述电池平均工作电流。

步骤S120，根据所述剩余电量及所述电池平均工作电流计算得到所述实际剩余飞行时间。

可选地，可以直接根据

以及所述剩余电量及所述电池平均工作电流，进行计算，并将得到的计算结果直接作为所述实际剩余飞行时间。

可选地，由于工作段电池电流波动较大，为减小电流波动的影响，还可以将根据公式

得到的计算结果作为初始实际剩余飞行时间，然后结合在当前位置之前的至少一个位置的实际剩余飞行时间，针对所述初始实际剩余飞行时间，进行滤波处理，并将滤波处理结果作为当前位置的实际剩余飞行时间。

可选地，可依次进行限幅滤波处理、滑动均值滤波处理，并将得到的结果作为当前位置的实际剩余飞行时间。

出于对电池过放保护的考虑，可设置一预设电量保护阈值，也即无人机在降落后电池仍有余量，且降落之后的剩余电量不能小于该预设电量保护阈值。作为一种可选的实施方式，可根据预设电量保护阈值、所述剩余电量及所述电池平均工作电流，计算所述无人机的电量由所述剩余电量下降到所述预设电量保护阈值时的时间，作为所述实际剩余飞行时间。

可选地，可对所述无人机在作业过程中的电池电量进行固定时间长度采样，进而获得无人机作业段电池电量与时间的关系。比如，通过最小二乘法，可以简单拟合出无人机作业段电池电量与时间的数学表达式。由此，可计算得到无人机在电池电量由当前位置的剩余电量到达预设电量保护阈值时所花费的时间，这段时间便是无人机的实际剩余飞行时间，即在达到预设电量保护阈值之前还可以继续工作的时间。

也可以根据以下公式计算得到所述实际剩余飞行时间：

其中，T_l表示实际剩余飞行时间，C_c表示当前位置的剩余电量，C_t表示预设电量保护阈值，T表示由当前位置的剩余电量直到变为0时可支持所述无人机飞行的时间。T值可以是基于剩余电量与所述电池平均工作电流的比值计算出的值，具体计算方式可以参照上文描述，在此不再赘述。

当然可以理解的是，上述计算电池电量由当前位置的剩余电量到达预设电量保护阈值时所花费的时间的方式，仅为举例说明，也可以通过其他方式计算得到，在此不做具体限定。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种飞行控制装置200的实现方式，可选地，该飞行控制装置200可以采用上述图1所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参照图8，图8为本申请实施例提供的飞行控制装置200的方框示意图。需要说明的是，本实施例所提供的飞行控制装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。所述飞行控制装置200可以包括：计算模块210、处理模块220及控制模块230。

所述计算模块210，用于在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间。其中，所述实际剩余飞行时间表示无人机在所述当前位置的剩余电量供所述无人机实际继续飞行的时间，所述第一返航时间为所述无人机由所述当前位置飞行至返航目的地的时间，所述第二返航时间表示由所述当前位置沿所述工作航线继续飞行、然后再飞行至所述返航目的地的时间。

所述处理模块220，用于根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势。

所述控制模块230，用于在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿所述工作航线飞行。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210具体用于：沿根据所述工作航线继续飞行的方向，在所述工作航线上选取至少一个位置作为采样位置；针对每个采样位置，基于所述工作航线计算得到从所述当前位置飞行至该采样位置、并由该采样位置飞行至所述返航目的地的时间作为第二初始返航时间；根据每个采样位置的第二初始返航时间，确定所述第二返航时间。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210具体用于：根据每个采样位置的第二初始返航时间，计算得到一个时间值作为所述第二返航时间。

可选地，在本实施例中，在一个时间值作为所述第二返航时间的情况下，所述处理模块220具体用于：计算所述第一返航时间与预设返航时间系数的乘积，作为第三返航时间，其中，所述预设返航时间系数大于1；在所述第三返航时间大于所述第二返航时间的情况下，确定所述返航时间变化趋势表征返航时间减小；在所述第三返航时间不大于所述第二返航时间的情况下，确定所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小。

可选地，在本实施例中，所述控制模块230还用于：在所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小的情况下，将所述当前位置作为目标返航点，并从所述目标返航点返航。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间之前，还用于：获得所述无人机的电池平均工作电流及在所述当前位置的剩余电量；根据所述剩余电量及所述电池平均工作电流计算得到所述实际剩余飞行时间。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210具体用于：获得所述无人机在作业段的第一平均电流和/或在降落段的第二平均电流；根据所述第一平均电流和/或第二平均电流，确定所述电池平均工作电流。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210具体用于：确定所述作业段对应的第一预设系数及所述降落段对应的第二预设系数，其中，所述第一预设系数及第二预设系数之和为1；根据所述第一预设系数、第二预设系数、第一平均电流及第二平均电流，计算得到所述电池平均工作电流。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210具体用于：在所述当前位置的实际输出电流已大于预设值且已持续预设时间的情况下，计算第三预设系数与所述第一平均工作电流的乘积，作为第三平均工作电流，并根据所述第一预设系数、第二预设系数、第三平均电流及第二平均电流，计算得到所述电池平均工作电流。其中，所述第三预设系数大于1。

可选地，在本实施例中，所述计算模块210具体用于：根据预设电量保护阈值、所述剩余电量及所述电池平均工作电流，计算所述无人机的电量由所述剩余电量下降到所述预设电量保护阈值时的时间，作为所述实际剩余飞行时间。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于电子设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的飞行控制方法。

综上所述，本申请实施例提供一种飞行控制方法、装置、电子设备及可读存储介质，在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，根据第一返航时间以及在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，确定返航时间变化趋势；在返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿工作航线飞行。其中，第一返航时间为无人机由当前位置飞行至返航目的地的时间，第二返航时间为无人机先沿工作航线继续飞行再飞行至返航目的地的时间。如此，通过避免在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间时就立即返航，可减小无人机提前返航的概率，并且通过在无人机当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间但对应的返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，控制无人机继续沿工作航线飞行，可提高无人机的工作效率和能量效率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、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，所述模块、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方式中，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，两个连续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动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。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种飞行控制方法，其特征在于，包括：

在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，其中，所述实际剩余飞行时间表示无人机在所述当前位置的剩余电量供所述无人机实际继续飞行的时间，所述第一返航时间为所述无人机由所述当前位置飞行至返航目的地的时间，所述第二返航时间表示由所述当前位置沿所述工作航线继续飞行、然后再飞行至所述返航目的地的时间；

根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势；

在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿所述工作航线飞行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，包括：

沿根据所述工作航线继续飞行的方向，在所述工作航线上选取至少一个位置作为采样位置；

针对每个采样位置，基于所述工作航线计算得到从所述当前位置飞行至该采样位置、并由该采样位置飞行至所述返航目的地的时间作为第二初始返航时间；

根据每个采样位置的第二初始返航时间，确定所述第二返航时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每个采样位置的第二初始返航时间，确定所述第二返航时间，包括：

根据每个采样位置的第二初始返航时间，计算得到一个时间值作为所述第二返航时间。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在一个时间值作为所述第二返航时间的情况下，所述根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势，包括：

计算所述第一返航时间与预设返航时间系数的乘积，作为第三返航时间，其中，所述预设返航时间系数大于1；

在所述第三返航时间大于所述第二返航时间的情况下，确定所述返航时间变化趋势表征返航时间减小；

在所述第三返航时间不大于所述第二返航时间的情况下，确定所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述返航时间变化趋势表征返航时间未减小的情况下，将所述当前位置作为目标返航点，并从所述目标返航点返航。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间之前，所述方法还包括：

获得所述无人机的电池平均工作电流及在所述当前位置的剩余电量；

根据所述剩余电量及所述电池平均工作电流计算得到所述实际剩余飞行时间。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获得所述无人机的电池平均工作电流，包括：

获得所述无人机在作业段的第一平均电流和/或在降落段的第二平均电流；

根据所述第一平均电流和/或第二平均电流，确定所述电池平均工作电流。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一平均电流和/或第二平均电流，确定所述电池平均工作电流，包括：

确定所述作业段对应的第一预设系数及所述降落段对应的第二预设系数，其中，所述第一预设系数及第二预设系数之和为1；

根据所述第一预设系数、第二预设系数、第一平均电流及第二平均电流，计算得到所述电池平均工作电流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一预设系数、第二预设系数、第一平均电流及第二平均电流，计算得到所述电池平均工作电流，包括：

在所述当前位置的实际输出电流已大于预设值且已持续预设时间的情况下，计算第三预设系数与所述第一平均电流的乘积，作为第三平均工作电流，并根据所述第一预设系数、第二预设系数、第三平均电流及第二平均电流，计算得到所述电池平均工作电流，其中，所述第三预设系数大于1。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述剩余电量及所述电池平均工作电流计算得到所述实际剩余飞行时间，包括：

根据预设电量保护阈值、所述剩余电量及所述电池平均工作电流，计算所述无人机的电量由所述剩余电量下降到所述预设电量保护阈值时的时间，作为所述实际剩余飞行时间。

11.一种飞行控制装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于在当前位置的实际剩余飞行时间不大于第一返航时间的情况下，获得在继续沿工作航线飞行的情况下的第二返航时间，其中，所述实际剩余飞行时间表示无人机在所述当前位置的剩余电量供所述无人机实际继续飞行的时间，所述第一返航时间为所述无人机由所述当前位置飞行至返航目的地的时间，所述第二返航时间表示由所述当前位置沿所述工作航线继续飞行、然后再飞行至所述返航目的地的时间；

处理模块，用于根据所述第一返航时间及第二返航时间，确定返航时间变化趋势；

控制模块，用于在所述返航时间变化趋势表征返航时间减小的情况下，继续沿所述工作航线飞行。

12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-10中任意一项所述的飞行控制方法。

13.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任意一项所述的飞行控制方法。

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