CN114625168B - 无刷电机驱动方法、装置、存储介质及飞行设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无刷电机驱动方法、装置、存储介质及飞行设备，该无刷电机驱动方法通过获取飞行设备的当前飞行参数；根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落。本发明通过比较飞行设备的当前飞行参数与理论飞行参数确定飞翔设备的当前运行状态，并在当前运行状态处于失控状态时，驱动飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落，实现了飞行设备失控时的主动驱动避免飞行设备直接坠落造成严重损坏。

Description

无刷电机驱动方法、装置、存储介质及飞行设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种无刷电机驱动方法、装置、存储介质及飞行设备。

背景技术

飞行设备产业是近几年快速发展的新兴产业，在个人消费、植保、测绘、能源等领域得到广泛应用。在航模、无人机等飞行设备的使用过程中会因为遥控失灵、飞行控制器接收不到指令、其它电子设备故障、操作不当或极端天气导致飞行设备失控，此时，无刷电机会丧失动力导致飞行设备从空中直接坠落，造成飞行设备的严重损坏。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无刷电机驱动方法、装置、存储介质及飞行设备，旨在解决现有技术中飞行设备失控时无刷电机会丧失动力导致飞行设备损坏的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种无刷电机驱动方法，所述无刷电机驱动方法包括以下步骤：

获取飞行设备的当前飞行参数；

根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；

根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；

在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落。

可选地，所述获取飞行设备的当前飞行参数的步骤包括：

实时采集所述飞行设备所在空域的地面图像信息，获得地面图像序列；

对地面图像序列进行图像识别，获得当前飞行参数；所述当前飞行参数包括：当前飞行高度、当前飞行速度以及当前仰俯角度。

可选地，所述对地面图像序列进行图像识别，获得当前飞行参数的步骤包括：

从所述地面图像序列中选取预设帧间隔的图像帧；

提取所述图像帧中的参考标识；

根据所述参考标识的标识尺寸信息确定当前飞行高度；

比较预设帧间隔的所述图像帧的参考标识确定参考标识状态变化；

根据所述参考标识状态变化确定所述飞行设备的当前飞行速度以及当前仰俯角度。

可选地，所述根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数的步骤包括：

获取飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本；

根据所述飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本训练初始飞行模拟模型；

在所述初始飞行模拟模型的模拟精确度达到预设精确度时，获得目标飞行模拟模型；

将接收到的所述飞行指令输入至所述目标飞行模拟模型进行飞行模拟获得理论飞行参数。

可选地，所述在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落的步骤包括：

获取所述飞行设备的当前位置；

在所述当前位置的预设范围内确定降落位置；

根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

可选地，所述根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置的步骤包括：

获取所述飞行设备的无刷电机的额定功率；

根据所述额定功率和所述当前飞行参数确定第一安全高度；

在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述第一安全高度时，以所述额定功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

可选地，所述在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述第一安全高度时，以所述额定功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置的步骤之后，还包括：

在所述第一安全高度驱动所述无刷电机失败时，获取所述飞行设备的无刷电机的最大功率；

根据所述最大功率和当前飞行参数确定最低安全高度；

在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述最低安全高度时，以所述最大功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种无刷电机驱动装置，所述无刷电机驱动装置包括：

参数获取模块，用于获取飞行设备的当前飞行参数；

飞行模拟模块，用于根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；

状态确定模块，用于根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；

电极驱动模块，用于在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有无刷电机驱动程序，所述无刷电机驱动程序被处理器执行时实现如上文所述的无刷电机驱动方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种飞行设备，所述飞行设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无刷电机驱动程序，所述无刷电机驱动程序配置为实现如上文所述的无刷电机驱动方法的步骤。

本发明提供了一种无刷电机驱动方法、装置、存储介质及飞行设备，该无刷电机驱动方法通过获取飞行设备的当前飞行参数；根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落。本发明通过比较飞行设备的当前飞行参数与理论飞行参数确定飞翔设备的当前运行状态，并在当前运行状态处于失控状态时，驱动飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落，实现了飞行设备失控时的主动驱动避免飞行设备直接坠落造成严重损坏。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的飞行设备的结构示意图；

图2为本发明无刷电机驱动方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明无刷电机驱动方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明飞行设备对所在空域的地面图像采集的示意图；

图5为本发明无刷电机驱动方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明无刷电机驱动装置第一实施例的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的飞行设备结构示意图。

如图1所示，该飞行设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口，对于用户接口1003的有线接口在本发明中可为USB接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(Non-volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对飞行设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，认定为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无刷电机驱动程序。

在图1所示的飞行设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与所述后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备；所述飞行设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的无刷电机驱动程序，并执行本发明实施例提供的无刷电机驱动方法。

基于上述硬件结构，提出本发明无刷电机驱动方法的实施例。

参照图2，图2为本发明无刷电机驱动方法第一实施例的流程示意图，提出本发明无刷电机驱动方法第一实施例。

在第一实施例中，所述无刷电机驱动方法包括以下步骤：

步骤S10：获取飞行设备的当前飞行参数。

应理解的是，本实施例的执行主体可以是无刷电机的驱动控制芯片，也可以是飞行设备。该驱动控制芯片和控制芯片包括信息采集单元和信息处理单元。其中，信息采集单元主要用于对飞行设备的参数进行采集，信息处理单元用于根据采集到的参数对飞行设备进行驱动控制。在本方案中以驱动控制芯片作为执行主体进行说明。

需要说明的是，飞行设备可以是无人机、航模、遥控飞行器等设备。当前飞行参数是指在当前飞行状态下，飞行设备实际展现出的飞行参数。当前飞行参数可以是当前状态下飞行设备的飞行高度、飞行速度、仰俯角度等参数。当前飞行参数主要受到飞行设备的控制指令相关，但是会受到当前飞行环境的影响。通常情况下，当前飞行参数受到飞行环境的影响较小。

应理解的是，飞行设备主要通过电机驱动就控制飞行。驱动飞行设备的电机可以是无刷电机，当然也可以是有刷电机。考虑到飞行设备的质量、体积以及电机的效率，在本方案中飞行设备主要通过无刷电机进行驱动。飞行设备在飞行过程中，主要通过飞行设备接收到的飞行指令驱动飞行设备的无刷电机实现对飞行设备的控制。

在具体实施中，可以直接通过飞行设备内部设置的传感器等硬件设备对飞行设备的当前飞行参数进行获取。例如对于当前飞行参数中的当前飞行速度可以通过速度传感器进行采集，当前飞行参数中的当前仰俯角度可以根据飞行设备内部设置的水平仪进行确定。

步骤S20：根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数。

需要说明的是，在飞行过程中飞行设备可以根据控制人员输出的飞行指令进行飞行。因此不同的飞行指令会直接导致飞行设备的当前飞行参数的改变。例如控制人员输出爬升指令时，飞行设备会根据爬升指令进行爬升，此时飞行设备的当前飞行高度和当前仰俯角度都会发生变化。其中，飞行模拟是指根据接收到的飞行指令对飞行设备的飞行状态进行模拟。理论飞行参数是指在不受环境的影响下，飞行设备根据接收到的飞行指令正常飞行时对应的飞行参数。在飞行设备处于可控状态下，飞行设备的当前飞行参数与理论飞行参数之间处于一定的误差范围内；在进行飞行模拟时考虑具体环境状态的情况下，当前飞行参数与理论飞行参数相同。

在具体实施中，飞行设备可以根据接收到的飞行指令，根据接收到飞行指令中具体的指令过程以及该飞行指令的有效时长等信息进行飞行模块，并在采集当前飞行参数的同一时间点采集模拟状态下的飞行参数作为理论飞行参数。

步骤S30：根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态。

应理解的是，飞行设备的飞行过程中与飞行模拟过程中具体的飞行参数之间存在一定的飞行误差。例如飞行设备正常飞行过程中，飞行设备所处的环境中的风速、风向突然发生细微的变化均会导致飞行设备的飞行状态受到一定的影响，而在进行飞行模拟时，很难实时改变模拟过程中环境发生细微的变化，从而导致飞行设备的当前飞行参数与飞行模拟过程中的同一时刻下采集到的飞行设备的飞行参数之间存在一定的误差。

需要说明的是，当前运行状态是指当前时间点飞行设备运行状态。当前运行状态包括正常飞行状态、异常飞行状态和失控状态等。其中正常飞行状态下，采集到的当前飞行参数与进行模拟得到的理论飞行参数仅有很小可以忽略的偏差；异常飞行状态下，采集到的当前飞行参数与进行模拟得到的理论飞行参数之间存在一定的误差，但是该误差较小，飞行设备仍处于可控制状态；失控状态下，采集到的当前飞行参数与进行模拟的理论飞行参数之间存在很大的误差，并且无法通过输出飞行指令对飞行设备进行正常的控制。失控状态可以是飞行设备的当前飞行参数与理论飞行参数之间存在很大的误差无法对飞行设备进行有效控制状态，还可以是飞行设备无法接收到飞行指令的状态。在失控状态下，飞行设备的无刷电机通过会直接失去动力导致飞行设备快速坠落。

在具体实施中，可以通过将当前飞行参数与理论飞行参数进行比较，根据二者之间的具体差值确定飞行设备的当前运行状态。例如在输出爬升指令时，飞行设备进行模拟后得到的理论飞行参数中该飞行设备已经爬升了很大的高度，而飞行设备实际飞行仅爬升了很小的高度，甚至根本没有爬升，此时输出飞行指令根本无法对飞行设备进行有效的控制，因此可以确定飞行设备处于失控状态。当然飞行设备进行模拟后得到的理论飞行参数中该飞行设备已经爬升了一定的高度，而飞行设备实际飞行同样爬升了一定的高度此时可以认定该飞行设备处于正常运行状态。

步骤S40：在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落。

需要说明的是，在确定飞行设备处于失控状态时，此时接收到控制人员输入的飞行指令并不能对飞行设备进行有效的控制，此时可以直接根据获取到的当前飞行参数在飞行设备的内部生成对应的飞行设备降落指令，通过该降落指令驱动飞行设备的无刷电机对飞行设备进行驱动，是飞行设备安全降落以确保飞行设备不会直接丧失动力从一定高度自由落下造成飞行设备损坏。

在第一实施例中提供了一种无刷电机驱动方法，该无刷电机驱动方法通过获取飞行设备的当前飞行参数；根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落。本实施例通过比较飞行设备的当前飞行参数与理论飞行参数确定飞翔设备的当前运行状态，并在当前运行状态处于失控状态时，驱动飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落，实现了飞行设备失控时的主动驱动避免飞行设备直接坠落造成严重损坏。

参照图3，图3为本发明无刷电机驱动方法第二实施例的流程示意图，基于上述图2所示的第一实施例，提出本发明无刷电机驱动方法的第二实施例。

在第二实施例中，所述步骤S10包括：

步骤S101：实时采集所述飞行设备所在空域的地面图像信息，获得地面图像序列。

应理解的是，本实施例中可以通过对地面图像进行采集，然后根据采集的图像确定飞行设备的当前飞行参数。例如飞行设备直接对地面上的某个标志物等图像进行采集，根据先后采集到的标志物的变化情况确定当前飞行参数。飞行设备在飞行过程中，飞行的高度变化可以根据相同标志物的尺寸信息变化进行确定，飞行设备的飞行高度越高地面图像内该标志物的尺寸越小。

需要说明的是，飞行设备所在空域的地面图像信息是指当前飞行状态下，飞行设备正下方的图像信息。地面图像序列是指实时采集到的地面图像的集合。

在具体实施中，可以通过设定一个时间间隔，每达到一次该时间间隔对飞行设备所在空域的地面图像信息进行采集，将采集到的所有地面图像按照采集顺序排列获得图面图像序列。该时间间隔为一个很小的时间值，以确定在地面图像序列中连续的多张图像中可以出现相同参考标识。

步骤S102：对地面图像序列进行图像识别，获得当前飞行参数。

应理解的是，在获取到地面图像序列时可以通过对该地面图像序列进行图像识别确定图像序列中参考标识的变化，然后根据参考标识的变化确定飞行参数的变化。根据飞行参数的变化与采集地面图像是的初始飞行参数确定飞行设备的当前飞行参数。

从外考虑到图像识别准确性，在采集到地面图像序列时，还可以地面图像序列中的各个图像帧进行降噪，以避免由于采集过程中噪音干扰导致识别到的当前飞行参数不准确。

其中，所述步骤S202具体包括：

步骤S1021：从所述地面图像序列中选取预设帧间隔的图像帧；

需要说明的是，预设帧间隔是指预先设定的地面图像之间的间隔。该预设帧间隔可以是一个图像帧、两个图像帧等，具体的帧间隔数目需要根地面图像序列中的地面图像数目以及采集时的间隔时间进行确定。在确定选取图像帧之间的帧间隔之后，在地面图像序列中每间隔该预设帧间隔选取一个图像帧。

步骤S1022：提取所述图像帧中的参考标识；

需要说明的是，参考标识是指选取到的图像帧中均包括、可以用作参照物的标识。该参考标识静止设置在地面上。一个图像帧中可能包括多个标识，因此在参考标识选取过程中可以通过现将所述标识进行提取然后从提取到的标识中选取参考标识。在具体实施中，可以将图像帧中的图像灰度变化对图像帧中的标识进行划分，从划分后的标识中选取参考标识。该参考标识可以根据参考标识在所有图像帧中所占的比重进行确定，当然还可根据参考标识所占的面积进行确定。

步骤S1023：根据所述参考标识的标识尺寸信息确定当前飞行高度；

应理解的是，在图像帧中显示参考标识的尺寸信息与飞行设备的当前飞行高度密切相关，而实际地面上该参考标识的尺寸信息保持恒定。参照图4在本实施例中，可以根据参考标识的真实尺寸信息以及图像帧上展示的标识尺寸信息通过等比计算获取到当前飞行高度；当然还可以根据不同图像帧中标识尺寸信息的变化确定飞行设备的高度变化，然后根据飞行设备采集地面图像信息时的初始高度和飞行设备的高度变化确定该飞行设备的当前高度信息。

步骤S1024：比较预设帧间隔的所述图像帧的参考标识确定参考标识状态变化；

应理解的是，参考标识状态变化是指参考标识在不同的图像帧中的参考标识的形态变化。在确定参考标识之后可以根据不同图像中的相同参考标识状态确定图像帧中参考标识的参考标识状态变化情况。例如在飞行设备进行爬升时，不同时刻采集到的所述参考标识对应的标识尺寸信息并不相同，根据先后采集到的参考标识的标识尺寸状态变化确定飞行设备的高度变化。

步骤S1025：根据所述参考标识状态变化确定所述飞行设备的当前飞行速度以及当前仰俯角度。

应理解的是，飞行设备的飞行速度发生变化时，不同时刻采集到的图像帧上的参考标识的位置变化并不相同。在飞行设备以恒定速度飞行时，采集到的参考标识的位置变化速率恒定；而飞行设备的飞行速率发生变化时，对应的所述参考标识的位置变化速率根据飞行设备的飞行速度变化而变化。飞行设备的飞行速度逐渐增大时，对应参考标识的位置变化速率逐渐增大。飞行设备的仰俯角度与飞行设备的高度以及速度之间在存在一定的变化规律，飞行设备的仰俯角度恒定时，该飞行设备的高度变化与速度成正比。在飞行设备的飞行速度恒定的情况下，飞行设备的仰俯角度变化越大，对应的飞行设备的高度变化越大，水平方向位移变化越小，飞行设备的空域对应的地面图像信息中的变化越小，此时参考标识位置变化越小。此外飞行设备的采集图像与飞行设备之间角度恒定时，飞行设备的仰俯角度与采集到的帧图像内的参照标识的位置同样存在一定关系。飞行设备的仰俯角度发生变化时，对应该飞行设备的采集到的参考标识位置变化速率并不相同。

在具体实施中，可以首先根据参考标识状态变化对飞行设备的速度变化进行确定，然后根据速度变化情况确定飞行设备的当前飞行速度，然后还可以根据参考标识状态变化中参考标识的位置变化情况确定该飞行设备的仰俯角度的变化情况进而确定飞行设备的当前仰俯角度。

在第二实施例中，所述步骤S20还包括：

步骤S201：获取飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本；

应理解的是，在对飞行设备进行模拟之前需要建立飞行模拟模型，然后通过飞行模拟模型根据飞行指令进行飞行模拟获得理论飞行参数。其中飞行指令样本是指飞行指令集合，该飞行指令样本中包括控制人员可以输出的所有飞行指令。理论飞行参数样本是在无外界环境影响下，飞行设备根据飞行指令飞行时得到的飞行参数的集合。该飞行指令样本与飞行参数样本之间相对应。

在具体实施中，可以通过存储提取的方式获取飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本，当然还可以直接通过云端调用的方式获取飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本，还可以通过其他方式获取，例如对飞行设备飞行过程中的飞行指令以及对应的飞行参数进行记录，排除受环境因素影响的样本后获得飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本。

步骤S202：根据所述飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本训练初始飞行模拟模型；

应理解的是，初始飞行模拟模型同样是根据飞行指令进行飞行模拟的模型，初始飞行模拟模型进行飞行模拟后得到的理论飞行数据的准确性较低。直接通过初始飞行模拟模型进行可能会导致模拟后得到的理论飞行参数并不准确，进一步导致飞行设备的当前飞行状态判断错误出现无刷电机的驱动不准确无法实现对飞行设备的保护。因此在进行飞行模拟之前可以通过大量的飞行指令样本和对应的理论飞行参数对初始飞行模拟模型进行训练。

步骤S203：在所述初始飞行模拟模型的模拟精确度达到预设精确度时，获得目标飞行模拟模型；

应理解的是，在对初始飞行模拟模型进行训练之后，还需要对训练后的初始飞行模拟模型的准确性进行验证，在训练后的初始飞行模拟模型的准确性满足要求时，得到目标飞行模拟模型。

在具体训练过程中，可以将飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本分组，一组作为模型训练样本，另一组作为模型检测样本。利用模型训练样本对初始飞行模拟模型进行训练，然后通过模型检测样本对训练后的初始飞行模拟模型进行准确性检测，在准确性无法达到需求时，重新将飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本分组，反复训练直至初始飞行模拟模型的模拟精确度达到预设精确度时，得到目标飞行模拟模型。例如可以将飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本中的百分之八十样本作为模型训练样本，剩余百分之二十样本作为模型检测样本。然后利用模型训练样本对初始飞行模拟模型进行训练，训练完成后通过模型检测样本对训练后的初始飞行模拟模型进行准确性检测，在准确性无法达到预设精确度时，重新从飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本中选取百分之八十的样本对初始飞行模拟模型进行训练，并利用剩余的样本进行准确性检测，直至初始飞行模拟模型的模拟精确度达到预设精确度时，将训练后的初始飞行模拟模型作为目标飞行模拟模型。

步骤S204：将接收到的所述飞行指令输入至所述目标飞行模拟模型进行飞行模拟获得理论飞行参数。

应理解的是，在获取到准确性满足需求的目标飞行参数之后，可以直接利用该目标飞行模型根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，并在飞行模拟过程中采集理论飞行参数。

在第二实施例中通过对地面图像序列的采集，并根据采集到的地面图像序列中的图像帧进行图像识别实现更加准确的获取到飞行设备的当前飞行参数，然后通过对飞行模拟模型的训练能够模拟出更加准确的飞行设备的理论飞行参数，从而使飞行设备的当前飞行状态判断更加准确，避免出现因参数不准确导致的飞行设备出现异常控制。

参照图5，图5为本发明无刷电机驱动方法第三实施例的流程示意图，基于上述图2所示的第一实施例，提出本发明无刷电机驱动方法的第三实施例。

在第三实施例中，所述步骤S40包括：

步骤S401：获取所述飞行设备的当前位置。

需要说明的是，在飞行设备降落时，还需要驱动飞行设备降落至安全位置。飞行设备通常是无人机、航模等精密且昂贵的设备。部分位置并不合适飞行设备降落，例如水面、森林等可能对飞行设备造成损坏的位置，或者是难以回收的特别管制的位置。为了避免飞行设备在降落时损坏或难以回收，需要提前对飞行设备的降落位置进行确定。

应理解的是，在确定飞行设备的降落位置之前需要对飞行设备的当前位置信息进行确定。当前位置是指飞行设备所在空域相对于地面的位置信息。在需要对飞行设备的当前位置进行确定时，可以直接通过存储的地图进行确定，也可以通过其他的位置传感器进行确定，当然还可以直接通过采集到的地面图像信息进行比对确定。在涉及到使用地图的方式时，该地图是实时更新的地图，避免由于地图更新不及时导致降落位置不准确。

步骤S402：在所述当前位置的预设范围内确定降落位置。

需要说明的是，预设范围是预先设定的可用于飞行设备搜索安全降落位置的范围。在驱动无刷电机控制飞行设备安全降落时，飞行设备已经处于失控状态，飞行设备继续飞行的时间越长危险系数越高，因此需要以最快的速度将飞行设备安全降落在最近的安全位置。部分安全降落位置可能比较远需要比较长的时间才能到达，在失控状态下，飞行设备降落到很远的安全位置过程中很可能出现事故。

在具体实施中，可以在飞行设备的当前位置信息的一定范围内的地面图像信息进行采集，并根据地面图像信息确定能够安全降落的位置，当然还可以通过调用地图进行搜索的方式确定预设范围内的安全降落位置，例如草坪、广场等安全位置。

应理解的是，飞行设备处于持续飞行状态，在当前位置的预设范围内并不存在安全降落位置时，还可以实时更新飞行设备的当前位置信息，在更新后的当前位置信息的预设范围内存在安全的降落位置时，直接控制飞行设备在该安全的降落位置。

步骤S403：根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

应理解的是，在确定飞行设备的降落位置的情况下，可以根据当前飞行参数对飞行设备的降落路线进行规划，通过驱动飞行设备的无刷电机使飞行设备根据已经规划的降落路线进行降落，使飞行设备安全降落至降落位置。

其中，所述步骤S403具体包括：

步骤S4031：获取所述飞行设备的无刷电机的额定功率；

需要说明的是，额定功率是飞行设备正常飞行时无刷电机输出的功率。在飞行设备爬升或降落时，需要通过无刷电机输出较大的功率是飞行设备有足够的动力爬升或制动。

应理解的是，飞行设备在降落过程中，为了避免飞行设备以很大的速死直接降落至地面造成损坏。在飞行设备下降到一定的高度时，可以通过驱动飞行设备的无刷电机产生一定的反推力降低飞行设备的速度，从而实现飞行设备的安全降落。在具体实施中，可以直接通过飞行设备的正常运行参数对飞行设备的无刷电机的额定功率进行确定。

步骤S4032：根据所述额定功率和所述当前飞行参数确定第一安全高度；

需要说明的是，第一安全高度是指飞行设备在无刷电机以额定功率驱动产生的反推力可以使飞行设备安全降落在降落位置时对应的高度信息。在高度信息计算过程中还需要考虑飞行设备的当前飞行参数，例如飞行速度、飞行高度等。在确定飞行设备的无刷电机的额定功率时，可以根据该额定功率计算出飞行设备的无刷电机在额定工作状态下所能提供的反推力，然后根据该反推力和飞行设备的当前飞行参数确定飞行设备可以实现安全降落的第一安全高度。

步骤S4033：在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述第一安全高度时，以所述额定功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

应理解的是，在飞行设备的当前高度达到第一安全高度时，飞行设备内的无刷电机需要及时启动并且以额定功率输出反推力，控制飞行设备减速直至安全降落在对应的降落位置。

步骤S4034：在所述第一安全高度驱动所述无刷电机失败时，获取所述飞行设备的无刷电机的最大功率；

应理解的是，在第一安全高度无刷电机并没有正常以额定功率产生反推力时，会导致飞行设备在降落过程中可能会导致飞行设备接触地面时还存在一定的速度造成一定的损伤。因此在飞行设备的无刷电机在第一安全高度驱动失败或没有以额定功率正常输出反推力时，需要控制无刷电机以更大的功率输出更大的反推力，实现飞行设备的安全降落。

步骤S4035：根据所述最大功率和当前飞行参数确定最低安全高度；

应理解的是，在获取的飞行设备的最大功率时，还需要根据最大功率确定飞行设备的无刷电机所能输出的最大反推力，然后根据最大反推力确定飞行设备可以正常安全降落的最低安全高度。

步骤S4036：在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述最低安全高度时，以所述最大功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

需要说明的是，在无刷电机在飞行设备处于第一安全高度驱动失败时，重新确定飞行设备的最低安全高度，并且在第一安全高度时及时的驱动无刷电机输出最大反推力控制飞行设备减速，实现飞行设备的安全降落。当然在飞行设备处于第一安全高度和最低安全高度之间时，还可以控制飞行设备以处于额定功率和最大功率之间的功率对无刷电机进行驱动，该功率可以根据飞行设备当前飞行参数实时调整。在飞行设备无法安全降落时，可以驱动无刷电机产生爬升力，控制飞行设备爬升一定高度后重新进行降落。

在第三实施例中通过对飞行设备的安全降落位置进行确定，在确定降落位置之后通过获取到无刷电机的输出功率和安全高度对飞行设备的安全降落进行控制，实现飞行设备失控时的安全降落避免造成严重损坏。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有无刷电机驱动程序，所述无刷电机驱动程序被处理器执行时实现如上文所述的无刷电机驱动方法的步骤。

此外，参照图6，本发明实施例还提出一种无刷电机驱动装置，所述无刷电机驱动装置包括：

参数获取模块10，用于获取飞行设备的当前飞行参数；

飞行模拟模块20，用于根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；

状态确定模块30，用于根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；

电极驱动模块40，用于在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落。

在本实施例中提供了一种无刷电机驱动装置，该无刷电机驱动装置通过参数获取模块10获取飞行设备的当前飞行参数；飞行模拟模块20根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；状态确定模块30根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；在所述当前运行状态处于失控状态时，电极驱动模块40根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落。本实施例通过比较飞行设备的当前飞行参数与理论飞行参数确定飞翔设备的当前运行状态，并在当前运行状态处于失控状态时，驱动飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落，实现了飞行设备失控时的主动驱动避免飞行设备直接坠落造成严重损坏。

在一实施例中，所述参数获取模块10，还用于实时采集所述飞行设备所在空域的地面图像信息，获得地面图像序列；对地面图像序列进行图像识别，获得当前飞行参数；所述当前飞行参数包括：当前飞行高度、当前飞行速度以及当前仰俯角度。

在一实施例中，所述参数获取模块10，还用于从所述地面图像序列中选取预设帧间隔的图像帧；提取所述图像帧中的参考标识；根据所述参考标识的标识尺寸信息确定当前飞行高度；比较预设帧间隔的所述图像帧的参考标识确定参考标识状态变化；根据所述参考标识状态变化确定所述飞行设备的当前飞行速度以及当前仰俯角度。

在一实施例中，所述飞行模拟模块20，还用于获取飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本；根据所述飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本训练初始飞行模拟模型；在所述初始飞行模拟模型的模拟精确度达到预设精确度时，获得目标飞行模拟模型；将接收到的所述飞行指令输入至所述目标飞行模拟模型进行飞行模拟获得理论飞行参数。

在一实施例中，所述电极驱动模块40，还用于获取所述飞行设备的当前位置；在所述当前位置的预设范围内确定降落位置；根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

在一实施例中，所述电极驱动模块40，还用于获取所述飞行设备的无刷电机的额定功率；

根据所述额定功率和所述当前飞行参数确定第一安全高度；在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述第一安全高度时，以所述额定功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

在一实施例中，所述电极驱动模块40，还用于在所述第一安全高度驱动所述无刷电机失败时，获取所述飞行设备的无刷电机的最大功率；根据所述最大功率和当前飞行参数确定最低安全高度；在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述最低安全高度时，以所述最大功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

本发明所述无刷电机驱动装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为名称。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如只读存储器镜像(Read Only Memory image，ROM)/随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上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，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无刷电机驱动方法，其特征在于，所述无刷电机驱动方法包括：

获取飞行设备的当前飞行参数；

根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；

根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；

在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落；

所述根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态包括；

将所述当前飞行参数和所述理论飞行参数进行比较，根据二者之间的具体差值确定飞行设备的当前运行状态；

所述在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制所述飞行设备安全降落的步骤包括：

获取所述飞行设备的当前位置；

在所述当前位置的预设范围内确定降落位置；

根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

2.如权利要求1所述的无刷电机驱动方法，其特征在于，所述获取飞行设备的当前飞行参数的步骤包括：

实时采集所述飞行设备所在空域的地面图像信息，获得地面图像序列；

对地面图像序列进行图像识别，获得当前飞行参数；所述当前飞行参数包括：当前飞行高度、当前飞行速度以及当前仰俯角度。

3.如权利要求2所述的无刷电机驱动方法，其特征在于，所述对地面图像序列进行图像识别，获得当前飞行参数的步骤包括：

从所述地面图像序列中选取预设帧间隔的图像帧；

提取所述图像帧中的参考标识；

根据所述参考标识的标识尺寸信息确定当前飞行高度；

比较预设帧间隔的所述图像帧的参考标识确定参考标识状态变化；

根据所述参考标识状态变化确定所述飞行设备的当前飞行速度以及当前仰俯角度。

4.如权利要求3所述的无刷电机驱动方法，其特征在于，所述根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数的步骤包括：

获取飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本；

根据所述飞行指令样本以及对应的理论飞行参数样本训练初始飞行模拟模型；

在所述初始飞行模拟模型的模拟精确度达到预设精确度时，获得目标飞行模拟模型；

将接收到的所述飞行指令输入至所述目标飞行模拟模型进行飞行模拟获得理论飞行参数。

5.如权利要求4所述的无刷电机驱动方法，其特征在于，所述根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置的步骤包括：

获取所述飞行设备的无刷电机的额定功率；

根据所述额定功率和所述当前飞行参数确定第一安全高度；

在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述第一安全高度时，以所述额定功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

6.如权利要求5所述的无刷电机驱动方法，其特征在于，所述在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述第一安全高度时，以所述额定功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置的步骤之后，还包括：

在所述第一安全高度驱动所述无刷电机失败时，获取所述飞行设备的无刷电机的最大功率；

根据所述最大功率和当前飞行参数确定最低安全高度；

在所述飞行设备的当前飞行高度达到所述最低安全高度时，以所述最大功率驱动所述无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

7.一种无刷电机驱动装置，其特征在于，所述无刷电机驱动装置包括：

参数获取模块，用于获取飞行设备的当前飞行参数；

飞行模拟模块，用于根据接收到的飞行指令进行飞行模拟，获得理论飞行参数；

状态确定模块，用于根据所述当前飞行参数和所述理论飞行参数确定所述飞行设备的当前运行状态；

电机驱动模块，用于在所述当前运行状态处于失控状态时，根据当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落；

所述状态确定模块，还用于将所述当前飞行参数和所述理论飞行参数进行比较，根据二者之间的具体差值确定飞行设备的当前运行状态；

所述电机驱动模块，还用于获取所述飞行设备的当前位置；

所述电机驱动模块，还用于在所述当前位置的预设范围内确定降落位置；

所述电机驱动模块，还用于根据所述当前飞行参数驱动所述飞行设备的无刷电机控制飞行设备安全降落至所述降落位置。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有无刷电机驱动程序，所述无刷电机驱动程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的无刷电机驱动方法的步骤。

9.一种飞行设备，其特征在于，所述飞行设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无刷电机驱动程序，所述无刷电机驱动程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的无刷电机驱动方法的步骤。

Images