CN117250995B - 承载平台姿态矫正控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机技术领域，公开了一种承载平台姿态矫正控制方法及系统，其中方法包括通过矫正模型得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，以及控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行，并实时监测无人机的位置信息，判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；若在设定范围，根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；若不在设定范围，通过对无人机的飞行路线进行实时的监控，并得到飞行路线的偏离状态，控制无人机回归至航路点上再进行调控。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，特别是涉及一种承载平台姿态矫正控制方法及系统。
背景技术
传统的无人机降落至平台时，平台要根据无人机的姿态来调整平台倾斜状态，以使得无人机在进行降落时不会出现硬着陆从而出现冲击，因此，当无人机进入至可降落的监控区域时，地面站中心通过规划无人机的降落路径，通过将设定的降落路径发送至无人机，无人机按照降落路径进行飞行，且保持飞行姿态不发生变化，但受外界环境的影响，无人机沿降落路径飞行时，往往会偏离设定的航线，因此需要对飞行航线进行实时的监控和纠正，才能保障无人机按照已知的姿态着落在平台上。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种承载平台姿态矫正控制方法及系统。
发明采用的技术方案如下：
承载平台姿态矫正控制方法，包括：
获取承载平台的姿态数据，将承载平台的姿态数据以及将无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据以及无人机飞行线路在控制区域的初始位置输入至矫正模型中，得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；
根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，并确定每一航路点对应的飞控指令，并根据所述飞控指令来控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行，并实时监测无人机的位置信息，判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；
若在设定范围，根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；
若不在设定范围，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，并对应的确定纠正航点对应的纠正指令，通过纠正指令来控制无人机回归至航路点上。
进一步地，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值的方法包括：
基于获取的多个实时的所述位置信息，得到无人机飞行的已知节点，并根据多个已知节点预测出未来时间的多个未来节点，其中，多个已知节点与多个未来节点处于同一条飞行路线上；
获取多个已知节点与对应航段上的多个航路点的第一位置关系集合；
获取多个未来节点与对应航段上的多个航路点的第二位置关系集合；
以得到的第一位置关系集合通过节点距离模拟模块来对已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合，将得到的第一测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第一测定集合的第一置信区间，从所述第一置信区间内得到每个已知节点与对应航路点的第一距离，以所述第一距离作为每个已知节点与对应航路点的第一偏离值；
以得到的第二位置关系集合通过节点距离模拟模块来对未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合，将得到的第二测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第二测定集合的第二置信区间，从所述第二置信区间内得到每个未来节点与对应航路点的第二距离，以所述第二距离作为每个未来节点与对应航路点的第二偏离值。
进一步地，所述飞行时间预估模块被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个已知节点进行对应，并形成第一关联点集合，基于所述第一关联点集合在第一测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第一距离取值范围，以所述第一距离取值范围作为第一置信区间；
以及，所述飞行时间预估模块还被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个未来节点进行对应，并形成第二关联点集合，基于所述第二关联点集合在第二测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第二距离取值范围，以所述第二距离取值范围作为第二置信区间。
进一步地，所述节点距离模拟模块具有第一节点距离模拟单元和第二节点距离模拟单元；
其中第一节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第一位置关系集合中多个已知节点的位置信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合；
其中第二节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第二位置关系集合中多个未来节点的未来预测坐标信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合。
进一步地，在所述飞行时间预估模块中设置有以时间作为参考的第一变量，且所述第一变量被配置到节点预估单元中；
节点预估单元根据第一变量来标定每一航路点到达的预估时间，并将所述预估时间与对应的航路点写入对应的参照表下；
同时在所述飞行时间预估模块中还设置有至少一组标定单元，每一标定单元耦合至一变量配置单元，其中变量配置单元用于配置标定单元中的参数设置，并通过所述参数设置而使得所述标定单元具有一个限定的取值范围；
所述标定单元基于任意一个标定的预估时间，当无人机达到已知节点和未来节点中的任意一个时间与标定的预估时间一致，将已知节点或未来节点中的一个或者多个与标定的预估时间对应的航路点进行关联，形成关联集合，并根据标定单元限定的取值范围在关联集合中选择对应的取值范围。
进一步地，所述参数设置是以时间作为参数来设定所述标定单元的取值范围。
本发明还提供了一种承载平台姿态矫正控制系统，包括：
UWB定位模块，其中，UWB为超宽带，
空间模型，所述空间模型用于根据UWB定位模块获取的无人机在控制区域内的位置数据，将所述位置数据在空间模型进行换算得到飞行线路在控制区域的初始位置；
矫正模型，用于根据获取的承载平台的姿态数据、无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据以及无人机在控制区域的初始位置得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；
飞控模型，用于根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，并确定每一航路点对应的飞控指令，并根据所述飞控指令来控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行；
监测模块，用于耦合至UWB定位模块，用于实时监测无人机的位置信息，并判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；
控制模块，耦合至监测模块，用于根据监测模块的判断结果来选择对承载平台进行矫正操作，或者对无人机飞行路线进行矫正操作。
进一步地，当所述判断结果在设定范围内，则根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；当所述判断结果不在设定范围内，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，并对应的确定纠正航点对应的纠正指令，通过纠正指令来控制无人机回归至航路点上。
本申请通过对无人机的飞行路线进行实时的监控，并得到飞行路线与规划路线的偏离状态，即实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，通过对无人机飞行路线的纠正，能保障无人机按照已知的姿态着落在平台上。
附图说明
以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明中实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值的方法流程图；
图3为本发明中提供的航路点、已知节点与未来节点实例说明图；
图4为本发明系统的框架原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：参照图1至图3，本发明提供了一种承载平台姿态矫正控制方法，包括：获取承载平台的姿态数据，将承载平台的姿态数据以及将无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据以及无人机飞行线路在控制区域的初始位置输入至矫正模型中，得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，并确定每一航路点对应的飞控指令，并根据所述飞控指令来控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行，并实时监测无人机的位置信息，判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；若在设定范围，根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；若不在设定范围，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，并对应的确定纠正航点对应的纠正指令，通过纠正指令来控制无人机回归至航路点上。
在上述中，所述无人机飞行线路在控制区域的初始位置由如下方法进行确定：在所述承载平台的四个角分别设置有测量杆，在所述测量杆顶部分别设置有UWB定位模块，以测量杆和承载平台之间构成的区域作为无人机停靠时的控制区域，并对所述控制区域进行三维建模，得到控制区域的空间模型；当无人机进入至控制区域后，通过四个方位设定的UWB定位模块分别与设置在无人机内部的定位标签获取无人机在控制区域内的位置数据，将所述位置数据在空间模型进行换算得到飞行线路在控制区域的初始位置。
在上述中，测量杆设置在承载平台的四个角，其中，测量杆的高度一致，当无人机进入至测量杆围绕的区域时，我们就认为进入了控制区域，由此，可以通过测量杆的布设来构建所述空间模型，具体地，控制所述承载平台处于水平状；以平台中心作为三维扫描的参照点，将扫描仪放置在参照点，通过转动承载平台以获取控制区域的测量数据，根据得到的测量数据进行建模得到所述空间模型。
在上述中，无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据可以根据空间模型来进行模拟，以承载平台的四个角布设的测量杆分别表示为东、南、西、北四个方向角作为基准，当无人机进入至以测量杆围绕构成的控制区域，通过多个UWB定位模块确定无人机相对于测量杆的距离就可以判断出无人机在控制区域的初始位置的方位数据，在本申请中，可以将方向划分为东、东南、南、西南、西、西北、北、东北大体的方位，只需要识别出无人机从哪个大体的方位飞来，而不用确定非常准确的角度。当然，在本申请中，通过多个UWB定位模块对无人机进行定位，实际上完全可以得到精确的角度，但是，由于无人机在降落时是按照设定的规划路线进行降落的，在降落过程中，实时的方位数据是不断调整的，本申请只需要知道初始位置的大体方位，就可以规划出无人机的规划路线。
在上述中，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值的方法包括：基于获取的多个实时的所述位置信息，得到无人机飞行的已知节点，并根据多个已知节点预测出未来时间的多个未来节点，其中，多个已知节点与多个未来节点处于同一条飞行路线上；获取多个已知节点与对应航段上的多个航路点的第一位置关系集合；获取多个未来节点与对应航段上的多个航路点的第二位置关系集合；以得到的第一位置关系集合通过节点距离模拟模块来对已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合，将得到的第一测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第一测定集合的第一置信区间，从所述第一置信区间内得到每个已知节点与对应航路点的第一距离，以所述第一距离作为每个已知节点与对应航路点的第一偏离值；以得到的第二位置关系集合通过节点距离模拟模块来对未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合，将得到的第二测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第二测定集合的第二置信区间，从所述第二置信区间内得到每个未来节点与对应航路点的第二距离，以所述第二距离作为每个未来节点与对应航路点的第二偏离值。
参照图3，图3中，A1-A13分别表示规划路线上的航路点，在无人机按照规划路线飞行过程中，当监测到无人机由A8航路点发生偏离，并进行连续监测，得到已知节点B1、B2，根据航路点A8、已知节点B1、B2得到了未来节点B3和B4，其中，通过规划未来节点B3可以实现重新回到规划路线上的航路点，也可以在未来节点B3的下一节点B4实现重新回到规划路线上的航路点，此时，需要实时的监测已知节点B1、B2和未来节点B3和/或B4与规划路线上航路点A9、A10、A11的偏离值，对于航路点A9来讲，已知节点B1、B2和未来节点B3和/或B4与航路点A9之间分别形成了一个偏离值，显然已知节点B2与其的偏离值最小，因此可以通过构建选择合理的置信区间（可以理解为合理的取值区间），就可以将与其他节点之间的偏离值去除。从而选择更加合理的偏离值作为优选的值。为了便于上述的实施，需要分别构建航路点A9、A10、A11和已知节点B1、B2和未来节点B3和/或B4之间的关联关系和关联集合。其中，还需要考虑的是，无人机由航路点A8分别到达航路点A9、A10、A11的预估时间，当无人机偏离规划路线时，置信区间的取值标准是以时间作为参照而进行确定的。
为了便于上述的实施，所述飞行时间预估模块被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个已知节点进行对应，并形成第一关联点集合，基于所述第一关联点集合在第一测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第一距离取值范围，以所述第一距离取值范围作为第一置信区间；以及，所述飞行时间预估模块还被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个未来节点进行对应，并形成第二关联点集合，基于所述第二关联点集合在第二测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第二距离取值范围，以所述第二距离取值范围作为第二置信区间。
所述节点距离模拟模块具有第一节点距离模拟单元和第二节点距离模拟单元；其中第一节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第一位置关系集合中多个已知节点的位置信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合；其中第二节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第二位置关系集合中多个未来节点的未来预测坐标信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合。
在所述飞行时间预估模块中设置有以时间作为参考的第一变量，且所述第一变量被配置到节点预估单元中；节点预估单元根据第一变量来标定每一航路点到达的预估时间，并将所述预估时间与对应的航路点写入对应的参照表下；同时在所述飞行时间预估模块中还设置有至少一组标定单元，每一标定单元耦合至一变量配置单元，其中变量配置单元用于配置标定单元中的参数设置，并通过所述参数设置而使得所述标定单元具有一个限定的取值范围；所述标定单元基于任意一个标定的预估时间，当无人机达到已知节点和未来节点中的任意一个时间与标定的预估时间一致，将已知节点或未来节点中的一个或者多个与标定的预估时间对应的航路点进行关联，形成关联集合，并根据标定单元限定的取值范围在关联集合中选择对应的取值范围。
所述参数设置是以时间作为参数来设定所述标定单元的取值范围。
实施例2：参照图4，图3以及图2，本发明还提供了一种承载平台姿态矫正控制系统，包括：UWB定位模块，空间模型，所述空间模型用于根据UWB定位模块获取的无人机在控制区域内的位置数据，将所述位置数据在空间模型进行换算得到飞行线路在控制区域的初始位置；矫正模型，用于根据获取的承载平台的姿态数据、无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据以及无人机在控制区域的初始位置得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；飞控模型，用于根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，并确定每一航路点对应的飞控指令，并根据所述飞控指令来控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行；监测模块，用于耦合至UWB定位模块，用于实时监测无人机的位置信息，并判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；控制模块，耦合至监测模块，用于根据监测模块的判断结果来选择对承载平台进行矫正操作，或者对无人机飞行路线进行矫正操作。当所述判断结果在设定范围内，则根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；当所述判断结果不在设定范围内，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，并对应的确定纠正航点对应的纠正指令，通过纠正指令来控制无人机回归至航路点上。
在上述中，所述无人机飞行线路在控制区域的初始位置由如下方法进行确定：在所述承载平台的四个角分别设置有测量杆，在所述测量杆顶部分别设置有UWB定位模块，以测量杆和承载平台之间构成的区域作为无人机停靠时的控制区域，并对所述控制区域进行三维建模，得到控制区域的空间模型；当无人机进入至控制区域后，通过四个方位设定的UWB定位模块分别与设置在无人机内部的定位标签获取无人机在控制区域内的位置数据，将所述位置数据在空间模型进行换算得到飞行线路在控制区域的初始位置。
在上述中，测量杆设置在承载平台的四个角，其中，测量杆的高度一致，当无人机进入至测量杆围绕的区域时，我们就认为进入了控制区域，由此，可以通过测量杆的布设来构建所述空间模型，具体地，控制所述承载平台处于水平状；以平台中心作为三维扫描的参照点，将扫描仪放置在参照点，通过转动承载平台以获取控制区域的测量数据，根据得到的测量数据进行建模得到所述空间模型。
在上述中，无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据可以根据空间模型来进行模拟，以承载平台的四个角布设的测量杆分别表示为东、南、西、北四个方向角作为基准，当无人机进入至以测量杆围绕构成的控制区域，通过多个UWB定位模块确定无人机相对于测量杆的距离就可以判断出无人机在控制区域的初始位置的方位数据，在本申请中，可以将方向划分为东、东南、南、西南、西、西北、北、东北大体的方位，只需要识别出无人机从哪个大体的方位飞来，而不用确定非常准确的角度。当然，在本申请中，通过多个UWB定位模块对无人机进行定位，实际上完全可以得到精确的角度，但是，由于无人机在降落时是按照设定的规划路线进行降落的，在降落过程中，实时的方位数据是不断调整的，本申请只需要知道初始位置的大体方位，就可以规划出无人机的规划路线。
在上述中，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值的方法包括：基于获取的多个实时的所述位置信息，得到无人机飞行的已知节点，并根据多个已知节点预测出未来时间的多个未来节点，其中，多个已知节点与多个未来节点处于同一条飞行路线上；获取多个已知节点与对应航段上的多个航路点的第一位置关系集合；获取多个未来节点与对应航段上的多个航路点的第二位置关系集合；以得到的第一位置关系集合通过节点距离模拟模块来对已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合，将得到的第一测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第一测定集合的第一置信区间，从所述第一置信区间内得到每个已知节点与对应航路点的第一距离，以所述第一距离作为每个已知节点与对应航路点的第一偏离值；以得到的第二位置关系集合通过节点距离模拟模块来对未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合，将得到的第二测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第二测定集合的第二置信区间，从所述第二置信区间内得到每个未来节点与对应航路点的第二距离，以所述第二距离作为每个未来节点与对应航路点的第二偏离值。
参照图3，图3中，A1-A13分别表示规划路线上的航路点，在无人机按照规划路线飞行过程中，当监测到无人机由A8航路点发生偏离，并进行连续监测，得到已知节点B1、B2，根据航路点A8、已知节点B1、B2得到了未来节点B3和B4，其中，通过规划未来节点B3可以实现重新回到规划路线上的航路点，也可以在未来节点B3的下一节点B4实现重新回到规划路线上的航路点，此时，需要实时的监测已知节点B1、B2和未来节点B3和/或B4与规划路线上航路点A9、A10、A11的偏离值，对于航路点A9来讲，已知节点B1、B2和未来节点B3和/或B4与航路点A9之间分别形成了一个偏离值，显然已知节点B2与其的偏离值最小，因此可以通过构建选择合理的置信区间（可以理解为合理的取值区间），就可以将与其他节点之间的偏离值去除。从而选择更加合理的偏离值作为优选的值。为了便于上述的实施，需要分别构建航路点A9、A10、A11和已知节点B1、B2和未来节点B3和/或B4之间的关联关系和关联集合。其中，还需要考虑的是，无人机由航路点A8分别到达航路点A9、A10、A11的预估时间，当无人机偏离规划路线时，置信区间的取值标准是以时间作为参照而进行确定的。
为了便于上述的实施，所述飞行时间预估模块被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个已知节点进行对应，并形成第一关联点集合，基于所述第一关联点集合在第一测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第一距离取值范围，以所述第一距离取值范围作为第一置信区间；以及，所述飞行时间预估模块还被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个未来节点进行对应，并形成第二关联点集合，基于所述第二关联点集合在第二测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第二距离取值范围，以所述第二距离取值范围作为第二置信区间。
所述节点距离模拟模块具有第一节点距离模拟单元和第二节点距离模拟单元；其中第一节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第一位置关系集合中多个已知节点的位置信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合；其中第二节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第二位置关系集合中多个未来节点的未来预测坐标信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合。
在所述飞行时间预估模块中设置有以时间作为参考的第一变量，且所述第一变量被配置到节点预估单元中；节点预估单元根据第一变量来标定每一航路点到达的预估时间，并将所述预估时间与对应的航路点写入对应的参照表下；同时在所述飞行时间预估模块中还设置有至少一组标定单元，每一标定单元耦合至一变量配置单元，其中变量配置单元用于配置标定单元中的参数设置，并通过所述参数设置而使得所述标定单元具有一个限定的取值范围；所述标定单元基于任意一个标定的预估时间，当无人机达到已知节点和未来节点中的任意一个时间与标定的预估时间一致，将已知节点或未来节点中的一个或者多个与标定的预估时间对应的航路点进行关联，形成关联集合，并根据标定单元限定的取值范围在关联集合中选择对应的取值范围。
所述参数设置是以时间作为参数来设定所述标定单元的取值范围。
本申请通过对无人机的飞行路线进行实时的监控，并得到飞行路线与规划路线的偏离状态，即实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，通过对无人机飞行路线的纠正，能保障无人机按照已知的姿态着落在平台上。
在本说明书中，已经依据选定的细节集合而呈现示例实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。
Claims (7)
1.承载平台姿态矫正控制方法，其特征在于，包括：
获取承载平台的姿态数据，将承载平台的姿态数据以及将无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据以及无人机飞行线路在控制区域的初始位置输入至矫正模型中，得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；
根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，并确定每一航路点对应的飞控指令，并根据所述飞控指令来控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行，并实时监测无人机的位置信息，判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；
若在设定范围，根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；
若不在设定范围，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，并对应的确定纠正航点对应的纠正指令，通过纠正指令来控制无人机回归至航路点上；
实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值的方法包括：
基于获取的多个实时的所述位置信息，得到无人机飞行的已知节点，并根据多个已知节点预测出未来时间的多个未来节点，其中，多个已知节点与多个未来节点处于同一条飞行路线上；
获取多个已知节点与对应航段上的多个航路点的第一位置关系集合；
获取多个未来节点与对应航段上的多个航路点的第二位置关系集合；
以得到的第一位置关系集合通过节点距离模拟模块来对已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合，将得到的第一测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第一测定集合的第一置信区间，从所述第一置信区间内得到每个已知节点与对应航路点的第一距离，以所述第一距离作为每个已知节点与对应航路点的第一偏离值；
以得到的第二位置关系集合通过节点距离模拟模块来对未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合，将得到的第二测定集合通过飞行时间预估模块判定来选择第二测定集合的第二置信区间，从所述第二置信区间内得到每个未来节点与对应航路点的第二距离，以所述第二距离作为每个未来节点与对应航路点的第二偏离值。
2.根据权利要求1所述的承载平台姿态矫正控制方法，其特征在于，所述飞行时间预估模块被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个已知节点进行对应，并形成第一关联点集合，基于所述第一关联点集合在第一测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第一距离取值范围，以所述第一距离取值范围作为第一置信区间；
以及，所述飞行时间预估模块还被配置成：以时间作为参照，获取无人机到达每一航路点的预估时间，以及当达到所述预估时间的时间点时，将无人机预测到达的至少一个未来节点进行对应，并形成第二关联点集合，基于所述第二关联点集合在第二测定集合中来选取以至少一个关联点形成的第二距离取值范围，以所述第二距离取值范围作为第二置信区间。
3.根据权利要求1所述的承载平台姿态矫正控制方法，其特征在于，所述节点距离模拟模块具有第一节点距离模拟单元和第二节点距离模拟单元；
其中第一节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第一位置关系集合中多个已知节点的位置信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个已知节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第一测定集合；
其中第二节点距离模拟单元被配置成用于耦合到空间模型中，通过将第二位置关系集合中多个未来节点的未来预测坐标信息与对应航段上的多个航路点的预设坐标信息输入至空间模型中，在所述空间模型中将多个未来节点与对应的多个航路点之间的距离进行测定，得到第二测定集合。
4.根据权利要求1所述的承载平台姿态矫正控制方法，其特征在于，在所述飞行时间预估模块中设置有以时间作为参考的第一变量，且所述第一变量被配置到节点预估单元中；
节点预估单元根据第一变量来标定每一航路点到达的预估时间，并将所述预估时间与对应的航路点写入对应的参照表下；
同时在所述飞行时间预估模块中还设置有至少一组标定单元，每一标定单元耦合至一变量配置单元，其中变量配置单元用于配置标定单元中的参数设置，并通过所述参数设置而使得所述标定单元具有一个限定的取值范围；
所述标定单元基于任意一个标定的预估时间，当无人机达到已知节点和未来节点中的任意一个时间与标定的预估时间一致，将已知节点或未来节点中的一个或者多个与标定的预估时间对应的航路点进行关联，形成关联集合，并根据标定单元限定的取值范围在关联集合中选择对应的取值范围。
5.根据权利要求4所述的承载平台姿态矫正控制方法，其特征在于，所述参数设置是以时间作为参数来设定所述标定单元的取值范围。
6.根据权利要求1所述的承载平台姿态矫正控制方法的承载平台姿态矫正控制系统，其特征在于，包括：
UWB定位模块，
空间模型，所述空间模型用于根据UWB定位模块获取的无人机在控制区域内的位置数据，将所述位置数据在空间模型进行换算得到飞行线路在控制区域的初始位置；
矫正模型，用于根据获取的承载平台的姿态数据、无人机在停靠时无人机相对于承载平台参照点的方位数据以及无人机在控制区域的初始位置得到对无人机进行控制的第一参量和对承载平台姿态控制的第二参量；
飞控模型，用于根据第一参量在飞控模型中确定对无人机进行飞行控制的多个航路点，并确定每一航路点对应的飞控指令，并根据所述飞控指令来控制无人机按照飞控指令中包含的航路点进行飞行；
监测模块，用于耦合至UWB定位模块，用于实时监测无人机的位置信息，并判断无人机的航路点是否与所述位置信息处于设定范围；
控制模块，耦合至监测模块，用于根据监测模块的判断结果来选择对承载平台进行矫正操作，或者对无人机飞行路线进行矫正操作。
7.根据权利要求6所述的承载平台姿态矫正控制系统，其特征在于，当所述判断结果在设定范围内，则根据第二参量从预设的控制集合中确定对承载平台进行矫正的矫正指令，控制端根据矫正指令来对承载平台进行矫正操作；当所述判断结果不在设定范围内，实时获取所述位置信息与规划路线上对应的多个航路点的偏离值，将多个所述偏离值对应的航路点输入至矫正模型中，从矫正模型中得到修正参量，通过所述修正参量来对所述第一参量进行修正，得到第三参量，将第三参量输入至飞控模型进行有效性判断并对应的生成对无人机航路点进行纠正的纠正航点，并对应的确定纠正航点对应的纠正指令，通过纠正指令来控制无人机回归至航路点上。
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