CN114756046A - 一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统，涉及无人机控制技术领域。该方法包括：基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并计算得到目标飞行器的第二定位信息；获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，完成降落控制。本发明可对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术领域，具体而言，涉及一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统。
背景技术
目前小微型无人飞行器，尤其是多轴飞行器得到迅速发展。飞行器的自动控制技术在多个领域得到了快速发展与应用，例如无人机的自动飞控，载人飞行器的自动驾驶等。其中，飞行器的降落问题成为重点关注问题。
现有的飞行器降落控制主要是采用人为操作控制的方式或者采用卫星导航定位的自动降落方式或者是视觉识别辅助降落的方式，但现有的这些方式均存在着很大的定位降落位置不准确的问题，无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位。
发明内容
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统，可对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，包括以下步骤：
基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；
将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
为了解决现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本发明通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；将楼宇数字孪生模型与飞行器实际运行状态进行实时同步，并实时扫描周边环境，并通过楼宇数字孪生模型基于环境信息和飞行器的实时运行状态信息确定目标飞行器的具体位置，并基于楼宇数字孪生模型中的风速与风量(风场)预测数据库实时的模拟飞行环境，进而对飞行器姿态进行控制，得到目标飞行器姿态信息；然后，基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本发明对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落，大大提高了飞行器的降落控制精度。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置的方法包括以下步骤：
根据目标定位信息确定目标起降平台，并控制目标起降平台上的各个激光发生器进行运作；
根据目标定位信息依次将目标飞行器上的各个传感器与对应的激光发生器进行匹配，进而确定目标飞行器的降落位置。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
获取并根据预设目标区域内的历史风速与风量数据和历史气候环境数据进行模型训练，以构建初始楼宇数字孪生模型；
获取并根据历史飞行器旋翼气流数据对初始楼宇数字孪生模型进行训练，以得到目标楼宇数字孪生模型。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
通过目标区域内的各个起降平台位置的各个传感器采集并根据风场数据对目标楼宇数字孪生模型进行训练，以得到融合模型。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
通过楼宇数字孪生模型根据实时环境信息进行风场预测，生成对应的风场预测数据。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述风场预测数据包括风场数据、旋翼流场数据和飞行器的各个旋翼参数数据。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
通过楼宇数字孪生模型根据目标定位信息和预置的降落区域信息判断目标飞行器是否处于降落区域内，若否，则生成并发送偏航提示，并基于卫星定位系统对目标飞行器进行重新定位。
第二方面，本发明实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制系统，包括第一定位模块、第二定位模块、实时数据获取模块、目标定位模块以及降落控制模块，其中：
第一定位模块，用于基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
第二定位模块，用于根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
实时数据获取模块，用于根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；
目标定位模块，用于将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
降落控制模块，用于根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
为了解决现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本系统通过第一定位模块、第二定位模块、实时数据获取模块、目标定位模块以及降落控制模块等多个模块的配合，通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；将楼宇数字孪生模型与飞行器实际运行状态进行实时同步，并实时扫描周边环境，并通过楼宇数字孪生模型基于环境信息和飞行器的实时运行状态信息确定目标飞行器的具体位置，并基于楼宇数字孪生模型中的风速与风量(风场)预测数据库实时的模拟飞行环境，进而对飞行器姿态进行控制，得到目标飞行器姿态信息；然后，基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本发明对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落，大大提高了飞行器的降落控制精度。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统，解决了现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本发明通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；并基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本发明对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落，大大提高了飞行器的降落控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例一种垂直起降飞行器起降定位控制方法的流程图；
图2为本发明实施例一种垂直起降飞行器起降定位控制方法中降落位置确定的流程图；
图3为本发明实施例一种垂直起降飞行器起降定位控制方法中模型建立的流程图；
图4为本发明实施例中传感器档位示意图；
图5为本发明实施例中降落区域的示意图；
图6为本发明实施例一种垂直起降飞行器起降定位控制系统的原理框图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
附图标记说明：100、第一定位模块；200、第二定位模块；300、实时数据获取模块；400、目标定位模块；500、降落控制模块；101、存储器；102、处理器；103、通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
需要说明的是，在本文中，诸如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”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。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
实施例：
如图1-图2所示，第一方面，本发明实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，包括以下步骤：
S1、基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；首先基于GPS进行目标飞行器的信号粗略定位，确定目标飞行器的一个大范围定位位置。
S2、根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
在本发明的一些实施例中，为了进一步提高对目标飞行器的定位精准度，由Beacon、移动终端(目标飞行器)、服务器(定位引擎、数据库)等组成更为精准的定位测量装置。当移动终端(目标飞行器)进入基站覆盖范围，测出其接收到的RSSI(信号强度)值，然后通过内置的定位算法测出目标飞行器的具体位置，在第一定位信息的基础上进行位置优化，进而确定得到更为精准的第二定位信息。
S3、根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；确定好更为精准的第二定位信息后，获取该定位位置区域的实时环境信息，同时获取飞行器的实时运行状态信息，为后续提供更为全面的参考数据，提高后续分析的精准全面性。
S4、将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；基于原始楼宇数字孪生模型与实际运行状态实时同步，实时扫描周边环境，并对环境信息与数字信息进行匹配融合，将飞行器状态信息在楼宇数字孪生模型体系内实时同步，进而进行全面的仿真模拟。基于楼宇数字孪生模型确定好目标飞行器更为细刻度的定位以及其姿态情况，进一步提高了定位的精准度，同时也对飞行器的姿态进行全面掌控。
S5、根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
进一步地，降落位置确定的步骤包括：
S51、根据目标定位信息确定目标起降平台，并控制目标起降平台上的各个激光发生器进行运作；
S52、根据目标定位信息依次将目标飞行器上的各个传感器与对应的激光发生器进行匹配，进而确定目标飞行器的降落位置。
在本发明的一些实施例中，确定好飞行的目标位置后，通过起降平台上设置的四个激光发生器与飞行器上的四个传感器一一对应，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，传感器包括123三个匹配档位，匹配到3挡位即算作匹配成功，3挡位即为环形中心圆，如图4所示；具体定位方法为：飞行器先根据目标定位信息，确保飞行器一个角的传感器与激光发生器匹配成功，成功的标准在于匹配到3挡位，这里在进行第一次匹配时，机身x方向允许最终定位x方向有1～2度的角度差，来配合第一次的匹配精度；其次对已经匹配成功的对角位传感器进行匹配，根据激光点在传感器上的位置信息，对飞行器的姿态与相对位置进行控制，来进行第二点位的匹配，若处在挡位3内，则结束第二次匹配，进行第三次匹配；若处在挡位2内，则重复进行同上的匹配步骤直至匹配成功；再次选一个距离3挡位最近的角位置，进行第三次匹配，匹配成功后，第四点即可直接对上，完成匹配。并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。
为了解决现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本发明通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；将楼宇数字孪生模型与飞行器实际运行状态进行实时同步，并实时扫描周边环境，并通过楼宇数字孪生模型基于环境信息和飞行器的实时运行状态信息确定目标飞行器的具体位置，并基于楼宇数字孪生模型中的风速与风量(风场)预测数据库实时的模拟飞行环境，进而对飞行器姿态进行控制，得到目标飞行器姿态信息；然后，基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本发明对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落，大大提高了飞行器的降落控制精度。
如图3所示，基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
A1、获取并根据预设目标区域内的历史风速与风量数据和历史气候环境数据进行模型训练，以构建初始楼宇数字孪生模型；
A2、获取并根据历史飞行器旋翼气流数据对初始楼宇数字孪生模型进行训练，以得到目标楼宇数字孪生模型。
为了保证对飞行器进行更为精准高效的定位与姿态控制，通过建立针对性的楼宇数字孪生模型进行实时全面的模拟仿真；首先基于历史风速与风量数据和历史气候环境数据进行训练，并将训练结果存入预置的环境风数据库中以便于后续快速调用，并结合目标区域内的楼宇信息构建一个初始楼宇数字孪生模型，然后再结合历史飞行器旋翼气流数据进行模型优化，进而得到目标楼宇数字孪生模型。
上述目标楼宇数字孪生模型包含：风速与风量(风场)预测数据库。融合周边气候环境数据，每栋楼宇设置有环境监测站，并考虑飞行器旋翼气流影响，生成相应的风场-旋翼流场-各个旋翼参数数据，来实现基于数据库的飞行器姿态控制，在遭遇复杂风场时可以快速调用数据库数据，减少计算所需延时，快速抵消风流对飞行器产生的倾覆力。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
通过目标区域内的各个起降平台位置的各个传感器采集并根据风场数据对目标楼宇数字孪生模型进行训练，以得到融合模型。
为了进一步提高楼宇数字孪生模型的精度，通过设置在各个起降平台附近的传感器采集数据并上传至集中的计算中心进行学习，利用机器学习等算法对目标楼宇数字孪生模型进行训练，以得到融合模型。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
通过楼宇数字孪生模型根据实时环境信息进行风场预测，生成对应的风场预测数据。上述风场预测数据包括风场数据、旋翼流场数据和飞行器的各个旋翼参数数据
基于上述的融合模型可以做进一步的风场预测，生成对应的风场-旋翼流场-各个旋翼参数的数据，进而全面的掌控飞行器飞行环境，进而进行合理的姿态控制。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该垂直起降飞行器起降定位控制方法还包括以下步骤：
通过楼宇数字孪生模型根据目标定位信息和预置的降落区域信息判断目标飞行器是否处于降落区域内，若否，则生成并发送偏航提示，并基于卫星定位系统对目标飞行器进行重新定位。
为了保证飞行器可以正常降落，防止其偏航，通过楼宇数字孪生模型保证飞行器在降落过程中时刻处于降落红区(如图5所示)内，若遭遇突发情况导致离开了降落红区(通过楼宇数字孪生模型检测飞行器与预置的红区边界相交)，则重新从第一步开始定位，执行降落流程。降落红区为降落平台伸出后向外一定距离，向上一定距离的区域，其长度与宽度取决于飞行器大小与伸缩平台大小，高度取决于每层楼的高度，约在3层楼高左右，但整个降落红区距离整栋楼留有安全距离，安全距离的长度需要视实际情况而定，但必须大于旋翼直径或外包络涵道最外侧大径。降落黄区是飞行器接近楼体的引导区，距离楼体要有足够大的距离(大于1-3个飞行器最长长度，防止飞行器意外失控撞击楼体)，降落黄区外部只受GPS控制；降落黄区内部(如图5所示)，红区外部的范围内受GPS与蓝牙控制，当飞行器触及到红区边界时(楼宇数字孪生模型检测到相切)，激光系统开机。
如图6所示，第二方面，本发明实施例提供一种垂直起降飞行器起降定位控制系统，包括第一定位模块100、第二定位模块200、实时数据获取模块300、目标定位模块400以及降落控制模块500，其中：
第一定位模块100，用于基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
第二定位模块200，用于根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
实时数据获取模块300，用于根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；
目标定位模块400，用于将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
降落控制模块500，用于根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
为了解决现有技术中无法对飞行器的降落位置进行精准高效的定位，无法实现飞行器精准降落控制的技术问题，本系统通过第一定位模块100、第二定位模块200、实时数据获取模块300、目标定位模块400以及降落控制模块500等多个模块的配合，通过GPS、基站检测以及数字孪生模型等多重定位机制一步步进行位置的细化，对飞行器的位置进行全面精准的定位；将楼宇数字孪生模型与飞行器实际运行状态进行实时同步，并实时扫描周边环境，并通过楼宇数字孪生模型基于环境信息和飞行器的实时运行状态信息确定目标飞行器的具体位置，并基于楼宇数字孪生模型中的风速与风量(风场)预测数据库实时的模拟飞行环境，进而对飞行器姿态进行控制，得到目标飞行器姿态信息；然后，基于起降平台上设置的四个激光发生器，激光发生器产生的激光束保持竖直且无xy方向的相对位移，与飞行器上的四个传感器一一对应，将飞行器的传感器和激光发生器进行一一匹配，直至四个角的传感器匹配成功为止，进而确定好目标飞行器的降落位置，并对飞行器的姿态进行控制进而完成飞行器的降落控制。本发明对飞行器的降落位置进行精准定位，保证飞行器安全且精准地降落，大大提高了飞行器的降落控制精度。
如图7所示，第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器101，用于存储一个或多个程序；处理器102。当一个或多个程序被处理器102执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
还包括通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103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。存储器101可用于存储软件程序及模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
其中，存储器101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-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法及系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法及系统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方法及系统、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，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。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器102执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。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 AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；
将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
2.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，所述根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置的方法包括以下步骤：
根据目标定位信息确定目标起降平台，并控制目标起降平台上的各个激光发生器进行运作；
根据目标定位信息依次将目标飞行器上的各个传感器与对应的激光发生器进行匹配，进而确定目标飞行器的降落位置。
3.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
获取并根据预设目标区域内的房屋建筑与地理环境信息、历史风速与风量数据和历史气候环境数据进行模型训练，以构建初始楼宇数字孪生模型；
获取并根据历史飞行器旋翼气流数据对初始楼宇数字孪生模型进行训练，以得到目标楼宇数字孪生模型。
4.根据权利要求3所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过目标区域内的各个起降平台位置的各个传感器采集并根据风场数据结合目标楼宇数字孪生模型进行训练，以得到融合模型。
5.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过楼宇数字孪生模型根据实时环境信息进行风场预测，生成对应的风场预测数据。
6.根据权利要求5所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，所述风场预测数据包括风场数据、旋翼流场数据和飞行器的各个旋翼参数数据。
7.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器起降定位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过楼宇数字孪生模型根据目标定位信息和预置的降落区域信息判断目标飞行器是否处于降落区域内，若否，则生成并发送偏航提示，并基于卫星定位系统对目标飞行器进行重新定位。
8.一种垂直起降飞行器起降定位控制系统，其特征在于，包括第一定位模块、第二定位模块、实时数据获取模块、目标定位模块以及降落控制模块，其中：
第一定位模块，用于基于卫星定位系统获取目标飞行器的第一定位信息；
第二定位模块，用于根据第一定位信息确定目标基站，并基于目标基站采集目标飞行器的实时信号，并根据实时信号采用预置的定位算法计算得到目标飞行器的第二定位信息；
实时数据获取模块，用于根据第二定位信息获取实时环境信息，并获取目标飞行器的实时运行状态信息；
目标定位模块，用于将实时环境信息和实时运行状态信息导入至预置的楼宇数字孪生模型中，以确定目标定位信息和目标飞行器姿态信息；
降落控制模块，用于根据目标定位信息基于起降平台的多个激光发生器和目标飞行器上的传感器确定目标飞行器的降落位置，并根据目标飞行器的降落位置和目标飞行器姿态信息控制目标飞行器降落，完成降落控制。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储一个或多个程序；
处理器；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210551632.1A CN114756046A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210551632.1A CN114756046A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114756046A true CN114756046A (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=82335642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210551632.1A Withdrawn CN114756046A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 一种垂直起降飞行器起降定位控制方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114756046A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115329932A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-11 | 中国民用航空飞行学院 | 基于数字孪生的飞机着陆姿态监视方法 |
-
2022
- 2022-05-20 CN CN202210551632.1A patent/CN114756046A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115329932A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-11 | 中国民用航空飞行学院 | 基于数字孪生的飞机着陆姿态监视方法 |
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