WO2019080053A1 - 一种控制方法、设备、无人机、充电基站及系统 - Google Patents

Abstract

一种控制方法、设备、无人机、充电基站及系统，该方法包括：如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站（13）；获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机（12）搭载的充电系留线（14）进行对接，以使所述目标充电基站（13）对所述无人机进行充电；其中，所述充电无人机（12）为所述目标充电基站（13）配备的无人机，所述充电无人机（12）搭载所述目标充电基站提供的充电系留线（14），所述充电系留线（14）与所述无人机的充电端口配合。实现了无人机在空中与充电无人机（12）对接进行充电，满足用户对无人机的自动化、智能化充电以及远距离飞行需求。

Description

一种控制方法、设备、无人机、充电基站及系统 技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种控制方法、设备、无人机、充电基站及系统。

背景技术

随着计算机技术的发展以及用户的需求，类似无人机等飞行器的应用越来越广泛，系留无人机就是其中一种。系留无人机是一种将无人机和充电系留线结合起来实现的无人机系统，其可以通过充电系留线的不间断供电来保证长时间的工作，如实现长时间的安防监控。目前，系留无人机通过充电系留线与地面供电设备连接，以实时地对该系留无人机进行充电。系留无人机一般都是通过一根充电系留线与地面供电设备连接，连接完成之后，该系留无人机携带该充电系留线在固定的范围内长时间飞行。

然而，这样的充电方法仅适用于一定范围内的安防监控的应用，无人机只能在固定的范围内飞行，不能实现远距离飞行，从而限制了无人机的活动范围。

因此，如何实现无人机远距离地飞行成为研究的热点。

发明内容

本发明实施例提供了一种控制方法、设备、无人机、充电基站及系统，可实现无人机在空中与充电无人机对接进行充电，达到远距离飞行工作的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种控制方法，应用于无人机，该方法包括：

如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机为所述目标充电基站配备的无人机，在所述目标充电基站发出携带所述充电位置信息的控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域，所述充电无人机搭载有所述目标充电基站提供的充电系留 线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

第二方面，本发明实施例提供了另一种控制方法，应用于充电无人机，该方法包括：

获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令；

响应所述控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

第三方面，本发明实施例提供了又一种控制方法，应用于充电基站，该方法包括：

向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

第四方面，本发明实施例提供了一种控制设备，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，调用存储器中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机为所述目标充电基站配备的无人机，在所述目标充电基站发出携带所述充电位置信息的控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域，所述充电无人机搭载有所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

第五方面，本发明实施例提供了另一种控制设备，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，调用存储器中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令；

响应所述控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

第六方面，本发明实施例提供了又一种控制设备，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，调用存储器中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述充电无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

第七方面，本发明实施例提供了一种无人机，包括：

机身；

设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；

如上述第四方面所述的控制设备。

第八方面，本发明实施例提供了一种充电无人机，包括：

机身；

设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；

搭载在机身上的充电系留线，用于与无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电；

如上述第五方面所述的控制设备。

第九方面，本发明实施例提供了一种充电基站，包括：

连接在充电基站上的充电系留线，用于搭载在充电无人机上与无人机的充 电端口配合对所述无人机进行充电；

如上述第六方面所述的控制设备。

第十方面，本发明实施例提供了一种无人机空中充电系统，包括：待充电无人机、充电无人机及充电基站；

所述待充电无人机，用于如果检测到所述待充电无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

所述充电无人机，用于控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与待充电无人机进行对接，以对所述待充电无人机进行充电；

所述充电基站，用于向待充电无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述待充电无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述待充电无人机进行对接，以对所述待充电无人机进行充电；

所述待充电无人机，还用于获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述待充电无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述待充电无人机进行充电。

第十一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面至第三方面任一项所述的控制方法。

本发明实施例能够在无人机检测到充电需求时，搜索确定出目标充电基站，该目标充电基站向该无人机和搭载充电系留线的充电无人机发出携带充电位置信息的控制指令，以使该无人机和充电无人机飞至该充电位置信息所指示的位置区域，并控制该无人机的充电端口和充电系留线配合对无人机进行充电。从而实现无人机在空中与充电无人机对接进行充电，达到远距离飞行工作的目的，满足用户对无人机的自动化、智能化充电以及远距离飞行需求。

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获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种无人机空中充电的系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种无人机与充电基站交互的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种控制方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种控制方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种控制设备的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种控制设备的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种控制设备的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种控制设备的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的又一种控制设备的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的再一种控制设备的结构示意图。

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。

下面结合附图，对本发明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。

本发明实施例提供的控制方法可应用于一种无人机空中充电系统，该系统包括待充电无人机、充电无人机及充电基站。该控制方法可应用于无人机的空中充电任务，在其他实施例中，也可以应用于具有充电需求的飞行器等可飞行设备的充电任务，下面对本发明实施例提供的无人机空中充电系统以及应用于无人机空中充电系统的控制方法进行举例说明。

本发明实施例提供了一种无人机空中充电系统，如图1所示，图1是本发明实施例提供的一种无人机空中充电的系统结构示意图。如图1所示，该系统 包括：待充电无人机11、充电无人机12、充电基站13以及充电系留线14，该待充电无人机11包括一个充电端口，该充电基站13可以包括多个充电位，从而该充电基站13可以与多个充电无人机12相连，各充电基站13所在区域可包括多个停机坪，以供待充电无人机11降落，该充电基站13提供充电系留线14，该充电系留线14搭载在该充电无人机12上。该待充电无人机11与该充电基站13之间可以通过软件定义的无线电(Software Defination Radio，SDR)通讯进行通信，其中，该SDR通讯是无线电广播通信技术，它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。或者，该待充电无人机11还可以与该充电基站13之间通过与云端服务器建立通信连接进行通信。

在一个实施例中，该系统中待充电无人机11通过SDR通讯建立与充电基站13之间的通信连接，如果该待充电无人机11检测到电量不足(如小于预设的电量阈值)，则可以从地面上多个充电基站中搜索确定出目标充电基站。该目标充电基站可以向该待充电无人机11发送携带充电位置信息的控制指令，以使该待充电无人机11在接收到所述控制指令后，从该控制指令中获取充电位置信息，并飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。同时，该目标充电基站指示该充电无人机12向该充电位置信息所指示的位置区域飞行，并控制该充电无人机12的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与该待充电无人机11的充电端口进行对接，以对该待充电无人机11进行充电，从而可以实现无人机在空中进行充电。

在一个实施例中，该系统中待充电无人机11与充电基站13建立通信连接时，如果该系统中待充电无人机11检测到当前所处环境的SDR通讯的信号强度较差时，该待充电无人机11可以通过与云端服务器建立连接，该充电基站13也与该云台服务器建立通信连接，从而通过该云端服务器作为中转站，实现该待充电无人机11与充电基站13之间的通信连接，该待充电无人机11与充电基站13分别通过从该云端服务器中获取位置信息或控制指令等实现通信，实现在通信信号较弱的情况下建立待充电无人机11与充电基站13之间的通信连接，提高通信连接的效率，从而避免在通信信号较弱的时候，充电基站13无法对待充电无人机11进行充电的问题。

本发明实施例提供的无人机空中充电系统需要该系统中的待充电无人机、充电基站以及充电无人机之间相互协作来实现，下面分别对无人机和充电基站 之间的交互方法实施例，以及分别对应用于待充电无人机、充电基站、充电无人机的控制方法进行详细说明。

具体请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种无人机与充电基站交互的流程示意图。该交互方法可以应用于该无人机空中充电系统，该系统的具体解释如前所述。具体的，本发明实施例的方法实现包括如下步骤。

S201：无人机在飞行过程中如果检测到充电需求，则搜索确定出目标充电基站，并向该目标充电基站发送充电请求。

本发明实施例中，无人机可以在空中不受限制的飞行，无人机通过SDR通讯方式或者通过云端服务器与充电基站建立通信连接，在飞行过程中如果检测到电量不足需要充电，则可以从地面的各充电基站中搜索确定出目标充电基站，并可以向该目标充电基站发送充电请求。

在一个实施例中，无人机在从地面的各充电基站中搜索确定目标充电基站的过程中，无人机可以通过检测该无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值，如果检测结果为是，则搜索地面的至少一个充电基站，并从各充电基站中确定出目标充电基站。具体可举例说明，假设无人机在空中飞行的时候检测到自身的当前电量小于10％(预设的电量阈值)，如果无人机在搜索地面充电基站的过程中与地面的十个充电基站建立了通信连接，则该无人机可以从地面的这十个充电基站中搜索确定出目标充电基站。

在一个实施例中，无人机在搜索地面的至少一个充电基站的过程中，可以通过软件定义的无线电SDR通讯与所述至少一个充电基站进行通信，并确认各充电基站的位置。如果该无人机在搜索地面的至少一个充电基站的过程中，检测到SDR通信信号较弱，且无法建立SDR通讯或者无法通过信号较弱的SDR通讯搜索到各充电基站时，该无人机和充电基站可以分别与云端服务器建立通信连接，各充电基站可以将各自的位置信息发送给该云端服务器，无人机可以从该云端服务器中获取到各充电基站的位置信息。可见，该实施方式可以实现在通讯信号较弱的时候，无人机通过与云端服务器建立通信连接，来获取各充电基站的位置信息，从而避免了通讯信号较弱时无法搜索到充电基站的问题，提高了搜索充电基站的有效性。

S202：充电基站根据获取到的充电请求，向该无人机发送携带充电位置信息的控制指令。

本发明实施例中，充电基站可以接收到无人机发出的充电请求，充电基站在接收到该充电请求后，可以向该无人机发送携带充电位置信息的控制指令。具体地，该充电基站在接收到无人机发出的充电请求之后，如果检测到当前的SDR通讯信号较强时，可以通过软件定义无线电SDR通讯与所述无人机进行通信，并向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。如果检测到当前的SDR通讯信号较弱，且无法建立通信连接时，该充电基站可以通过第四代移动通信技术(the 4th Generation mobile communication，4G)网络与云端服务器建立通信连接，并通过该云端服务器向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。可见，该实施方式可以提高充电基站与无人机之间建立通信连接可靠性及有效性。

S203：无人机根据接收到的该控制指令，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。

本发明实施例中，无人机可以接收到目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，并根据该控制指令获取到目标充电基站指示的充电位置信息，该无人机如果检测到自身的当前电量满足该无人机飞往该控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，则可以根据该充电位置信息，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。例如，假设无人机在接收到目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令时，检测到的自身的当前电量为15％，该无人机飞往该控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域所需的电量为10％，因此，该无人机的当前电量满足该无人机飞往该控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，可以根据该充电位置信息，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。

在一个实施例中，无人机在接收到目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令时，可以检测该无人机的当前电量是否满足该无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，如果不满足，则发送一个新的充电位置请求给该目标充电基站，其中，该充电位置请求携带了该无人机在当前电量下能飞往的位置信息。如果无人机接收该目标充电基站返回的确认指令，则可以将该位置信息确定为充电位置信息，并根据该充电位置请求携带的充电位置信息，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。例如，假设无人机在接收到目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令时，检测到 自身的当前电量为10％，该无人机飞往该控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域所需的电量为12％，因此，该无人机的当前电量不满足该无人机飞往该控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，该无人机可以发送一个新的充电位置请求给该目标充电基站，其中，该充电位置请求携带了该无人机在当前电量下能飞往的位置信息，如果无人机接收该目标充电基站返回的确认指令，则可以将该位置信息确定为充电位置信息，并根据该充电位置请求携带的充电位置信息，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。可见，该实施方式可以实现对无人机和充电基站之间充电位置的协商，避免无人机无法到达充电位置信息所指示的位置区域进行充电，增强了确定充电位置信息的灵活性。

S204：充电基站指示该充电基站提供的充电无人机向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。

本发明实施例中，充电基站在向无人机发送携带充电位置信息的控制指令之后，可以指示该充电基站提供的充电无人机向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。需要说明的是，该充电无人机是该充电基站提供的，该充电无人机可以通过搭载充电系留线与充电基站连接，该充电基站与该充电系留线建立电连接。

在一个实施例中，如果充电基站接收到该无人机发送的充电位置请求，则可以将该充电位置请求对应的位置信息确定为充电位置信息，该充电基站可以指示该充电无人机向该充电位置请求对应的充电位置信息所指示的位置区域飞行。

S205：无人机开启对接控制器，控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接。

本发明实施例中，无人机可以开启对接控制器，控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与目标充电基站提供的充电无人机搭载的充电系留线进行对接。具体地，无人机可以开启对接控制器，如果检测到该无人机与该充电无人机到达该充电位置信息所指示的位置区域，则可以开启该无人机的对接控制器，通过该对接控制器，控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，其中，该控制器用于控制该无人机的充电端口通过磁性吸和或机械卡合的方式与该充电无人机搭载的充电 系留线进行对接。

需要说明的是，在该无人机的充电端口与充电无人机携带的充电系留线对接成功后，该无人机将关闭该对接控制器，以防止该对接控制器的磁性吸和能力或机械卡合能力影响无人机的飞行。例如，假设无人机的对接控制器是一个具有磁性吸和能力的对接控制器，如果检测到该无人机与该充电无人机到达该充电位置信息所指示的位置区域，则可以开启该无人机的对接控制器，通过该对接控制器，控制该无人机的充电端口在该充电位置信息所指示的位置区域通过磁性吸和的方式与该充电无人机搭载的充电系留线进行配合对接，并在对接成功之后，关闭该对接控制器。

S206：充电基站通过充电系留线对该无人机进行充电。

本发明实施例中，充电基站在检测到该充电基站提供的充电系留线与无人机的充电端口对接成功时，该充电基站可以通过该充电系留线对该无人机进行充电。

本发明实施例，无人机在检测到所述待充电无人机在飞行过程中的充电需求时，搜索确定出目标充电基站，并可以接收到该目标充电基站向该无人机发送的携带充电位置信息的控制指令，以使该无人机在接收到该控制指令后，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域，指示充电无人机向该充电位置信息所指示的位置区域飞行，控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与该待充电无人机进行对接，以对该待充电无人机进行充电。

请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种控制方法的流程示意图，该方法应用于无人机，具体的，该方法包括如下步骤。

S301：如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站。

本发明实施例中，无人机可以在空中不受限制的飞行，无人机如果在飞行过程中如果检测到电量不足需要充电，则可以通过SDR通讯方式或者通过云端服务器与充电基站建立通信连接，从地面的各充电基站中搜索确定出目标充电基站，并可以向该目标充电基站发送充电请求。具体可举例说明，假设无人机在空中飞行的时候检测到自身的当前电量小于10％，需要进行充电，如果无人机与地面的十个充电基站建立了通信连接，则该无人机可以从地面的这十个充电基站中搜索确定出目标充电基站。

在一个实施例中，无人机从各充电基站确定出目标充电基站的过程中，无人机可以检测地面上各个充电基站与该无人机之间的距离(如高度)，该无人机可以将检测到的距离最短的充电基站确定为目标充电基站。具体可举例说明，假设无人机在空中飞行的时候检测到自身的当前电量小于10％，需要进行充电，则无人机可以与地面的十个充电基站建立了通信连接，从而该无人机可以检测地面上十个充电基站中各个充电基站与该无人机之间的高度距离，该无人机可以将检测到的高度距离最短的充电基站确定为目标充电基站。可见，该实施方式可以通过检测无人机与充电基站的距离，来确定目标充电基站。

在一个实施例中，无人机从各充电基站确定出目标充电基站的过程中，无人机可以搜索地面上的至少一个充电基站是否存在闲置充电位，如果判断结果为是，则将存在闲置充电位的充电基站确定为目标充电基站。具体可举例说明，假设无人机在空中飞行的时候检测到自身的当前电量小于10％，需要进行充电，则无人机可以与地面的十个充电基站建立了通信连接，从而该无人机可以搜索地面上的十个充电基站中各充电基站上是否存在闲置充电位，如果存在，则该无人机可以将存在闲置充电位的充电基站确定为目标充电基站。可见，该实施方式可以通过检测各充电基站是否存在闲置充电位，来选取目标充电基站。

在另一个实施例中，无人机从各充电基站确定出目标充电基站的过程中，无人机可以在检测到某充电基站与该无人机的距离最短时，搜索与该无人机之间距离最短的充电基站是否存在闲置的充电位，如果不存在，则可以检测该无人机的当前电量是否足以飞至其它充电基站，如果该无人机的当前电量不足以飞往其它充电基站，则可以控制该无人机飞往与该无人机距离最短的充电基站，并降落在该充电基站的停机坪上。具体可举例说明，假设无人机在空中飞行的时候检测到自身的当前电量小于10％，需要进行充电，如果无人机与地面的十个充电基站建立了通信连接，则该无人机可以在检测到某充电基站与该无人机的距离最短时，搜索与该无人机之间距离最短的充电基站是否存在闲置的充电位，如果不存在，则可以检测该无人机的当前电量是否足以飞至其它充电基站，如果该无人机的当前电量为5％，飞往距离最短但没有充电位的充电基站需要的电量为4％，而飞往其他充电基站的电量至少需要8％，则该无人机的当前电量不足以飞往其它充电基站，因此可以控制该无人机飞往与该无人机 距离最短的充电基站，并降落在该充电基站的停机坪上。可见，该实施例可以控制当前电量不足以飞往目标充电基站的无人机飞往与该无人机距离最短的充电基站，并降落在该充电基站的停机坪上，从而避免该无人机飞往目标充电基站导致的坠机，保证了无人机的安全。

S302：获取充电位置信息，并向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。

本发明实施例中，无人机可以根据目标充电基站发送的携带充电位置信息的控制指令，获取目标充电基站发出的充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行。

在一个实施例中，该无人机可以在获取到充电位置信息后，检测该无人机的当前电量是否满足该无人机飞往该获取到的控制指令所指示的位置区域，如果满足，则从该控制指令中获取该充电位置信息，并向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。如果不满足，则该基站可以发送一个新的充电位置请求给目标充电基站，其中，该充电位置请求携带该无人机在当前电量下能飞往的位置信息，如果接收到该目标充电基站返回的确认指令，则可以将该位置信息确定为充电位置信息，具体请参考上述实施例。

S303：控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接。

本发明实施例中，无人机可以控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使该目标充电基站对该无人机进行充电。其中，该充电无人机是该目标充电基站配备的无人机，在该目标充电基站发出携带该充电位置信息的控制指令后，该无人机可以飞行至该充电位置信息所指示的位置区域，该充电无人机搭载有该目标充电基站提供的充电系留线，该充电系留线与该无人机的充电端口配合，对该无人机进行充电。

本发明实施例，无人机通过检测该无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站，根据该目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，获取充电位置信息，向该充电位置信息所指示的位置区域飞行，并控制该无人机在该位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以实现该目标充电基站对该无人机进行充电，从而实现无人机在空中与充电无人机对接进行充电，达到远距离飞行工作的目的，满足用户对无人机的自动化、智能化充电以及远距离飞行需求。

请参见图4，图4是本发明实施例提供的另一种控制方法的流程示意图，该方法应用于无人机，具体的，该方法与图3所述实施例的区别在于无人机通过检测当前电量来确认该无人机是否需要充电，并通过开启对接控制器来实现该无人机与充电无人机的对接，具体该方法包括如下步骤。

S401：检测无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值。

本发明实施例中，无人机可以检测该无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值。例如，假设该预设的电量阈值为10％，则无人机可以检测该无人机在飞行过程中的当前电量是否小于10％。可见，该实施方式通过预先设定电量阈值，来实现对无人机当前电量的判断。

S402：如果检测结果为是，则搜索地面的至少一个充电基站。

本发明实施例中，该无人机如果检测到当前电量小于预设的电量阈值，则说明该无人机需要充电，可以与地面上的至少一个充电基站建立通信连接，搜索地面的至少一个充电基站。

S403：从各充电基站中确定出目标充电基站。

本发明实施例中，无人机在检测到充电需求时，可以与地面上的各个充电基站建立通信连接，从而搜索到地面的各个充电基站，并从各基站中确定出目标充电基站。

S404：接收该目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令。

本发明实施例中，无人机可以接收该目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令。

S405：获取充电位置信息，并向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。

本发明实施例中，无人机可以根据接收到的控制指令，获取充电位置信息，并向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。

S406：如果检测到该无人机与该充电无人机到达该充电位置信息所指示的位置区域，开启该无人机的对接控制器。

本发明实施例中，该无人机如果检测到该无人机到达该充电位置信息所指示的位置区域，且搜索到该充电无人机也到达该充电位置信息所指示的位置区域，则该无人机可以开启该无人机的对接控制器。

S407：通过该对接控制器，控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接。

本发明实施例中，该无人机可以通过该对接控制器，控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，其中，该控制器用于控制该无人机的充电端口通过磁性吸和或机械卡合的方式与该充电无人机搭载的充电系留线进行对接。

在一个实施例中，该无人机在控制无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接之后，可以控制该无人机携带充电无人机在预设范围内飞行；其中，该预设范围为该充电系留线所限制的飞行范围。例如，假设该充电系留线所限制的飞行范围为以6m为半径的空间范围，则该无人机在控制无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接之后，可以控制该无人机携带充电无人机在半径为6米(预设范围)的空间范围内飞行。

本发明实施例中，无人机通过检测自身的当前电量是否小于预设的阈值来确定是否需要充电，如果检测到无人机需要充电，则可与地面的充电基站建立通信连接，以从地面搜索到的各充电基站中确定出目标充电基站，并接收该目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，根据该控制指令获取充电位置信息，并在飞至该充电位置信息所指示的位置区域时开启无人机的对接控制器，从而控制该无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接。可见，本发明实施例实现了无人机在空中与充电无人机对接进行充电，满足了用户对无人机的自动化、智能化充电以及远距离飞行需求。

请参见图5，图5是本发明实施例提供的又一种控制方法的流程示意图，该方法应用于充电无人机，该方法的具体实施步骤如下。

S501：获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令。

本发明实施例中，充电无人机可以获取到目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令。例如，充电无人机可以获取到目标充电基站发出的飞行至10m高度位置的控制指令。

S502：响应该控制指令，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域。

本发明实施例中，充电无人机可以响应该控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域。例如，该无人机在接收到目标充电基站发送的携带10m高度位置的控制指令后，可以响应该控制指令，飞行至该充电位置信息所 指示的10m高度的位置区域。

S503：控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对该无人机进行充电。

本发明实施例中，充电无人机搭载了目标充电基站提供的充电系留线，该无人机可以控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与无人机的充电端口配合进行对接，以实现对该无人机进行充电。

在一个实施例中，该充电无人机在控制充电系留线在充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接之后，如果检测到该充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与该无人机对接成功，则可以关闭该充电无人机的螺旋桨，以停止飞行，以使该无人机携带该充电无人机在充电系留线允许的范围内飞行。

在一个实施例中，该充电无人机在对无人机进行充电之后，如果检测到充电完成，则可以控制该充电无人机断开充电系留线与所述无人机的充电端口的对接，在检测到该充电系留线脱离该无人机的充电端口时，重新启动该充电无人机的螺旋桨，并飞回该目标充电基站。

在一个实施例中，该充电无人机在对无人机进行充电之后，如果检测到该无人机挂载的充电系留线与该无人机的充电端口的机械连接断开，且该充电系留线与该目标充电基站之间的电连接断开，则可以认为该充电无人机与无人机出现了意外断连，此时充电无人机可以立即重新启动调整姿态开始飞行，并飞回该目标充电基站。

本发明实施例中，充电无人机通过响应获取到的目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域，并控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以实现对该无人机进行空中充电。

请参见图6，图6是本发明实施例提供的又一种控制方法的流程示意图，该方法应用于充电基站，该方法的具体实施步骤如下。

S601：向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。

本发明实施例中，充电基站可以向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以通知无人机该充电基站指示的充电位置信息，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域。

在一个实施例中，该充电基站可以通过软件定义无线电SDR通讯与该无人机建立通信连接，进行通信，并向无人机发送携带充电位置信息的控制指令；或者，与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。

S602：指示充电无人机向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。

本发明实施例中，该充电基站可以在确定充电位置信息后，指示充电无人机向该充电位置信息所指示的位置区域飞行。

在一个实施例中，如果充电基站在向无人机发送携带充电位置信息的控制指令后，如果接收到该无人机发送的充电位置请求，说明该无人机对于飞往该充电基站指示的充电位置信息所指示的位置区域有困难，因此发送一个新的充电位置请求给该充电基站进行协商，该充电基站可以将接收到的充电位置请求所对应的位置信息确定为充电位置信息，指示该充电基站提供的充电无人机向该充电位置请求对应的充电位置信息所指示的位置区域飞行。具体可举例说明，假设充电基站在向无人机发送携带5m高度的充电位置信息的控制指令后，接收到该无人机发送的充电位置请求，该充电位置请求携带的位置信息为8m高度位置，该充电基站可以将接收到该新的位置信息8m高度位置所在位置区域确定为充电位置区域，并可以指示该充电基站提供的充电无人机向该充电位置请求对应的充电位置信息所指示的8m高度的位置区域飞行。

S603：控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与该无人机进行对接，以对该无人机进行充电。

本发明实施例中，该充电基站可以控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与该无人机的充电端口配合进行对接，以对该无人机进行充电，其中，该充电无人机搭载了该充电基站提供的充电系留线。

本发明实施例中，充电基站通过向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以通知无人机充电位置信息所指示的位置区域，并指示该充电基站提供的充电无人机搭载该充电基站提供的充电系留线，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域与该无人机的充电端口进行对接，以实现对该无人机进行控制充电。

请参见图7，图7是本发明实施例提供的一种控制设备的结构示意图，具体的，本发明实施例的所述设备包括：确定单元701、第一获取单元702、第 一控制单元703，其中，

确定单元701，用于如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

第一获取单元702，用于获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

第一控制单元703，用于控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机为所述目标充电基站配备的无人机，在所述目标充电基站发出携带所述充电位置信息的控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域，所述充电无人机搭载有所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

进一步地，所述获取单元702，具体用于接收所述目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令；检测所述无人机的当前电量是否满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件；如果检测结果为否，则发送充电位置请求给所述目标充电基站，所述充电位置请求携带所述无人机在当前电量下能飞往的位置信息；接收所述目标充电基站返回的确认指令，将所述位置信息确定为充电位置信息。

进一步地，所述获取单元702，用于如果检测到所述无人机的当前电量满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，从所述控制指令中获取所述充电位置信息。

进一步地，所述确定单元701，具体用于检测所述无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值；如果检测结果为是，则搜索地面的至少一个充电基站；从各充电基站中确定出目标充电基站。

进一步地，所述确定单元701，用于通过软件定义无线电SDR通讯与所述至少一个充电基站进行通信，并确认各充电基站的位置；或者，与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器搜索地面的至少一个充电基站的位置。

进一步地，所述确定单元701，用于检测所述至少一个充电基站与所述无人机之间的距离；将所述距离最短的充电基站，确定为目标充电基站。

进一步地，所述确定单元701，还用于搜索所述至少一个充电基站是否存在闲置充电位；如果判断结果为是，则将存在闲置充电位的充电基站确定为目标充电基站。

进一步地，所述确定单元701，用于如果搜索到与所述无人机之间距离最短的充电基站不存在闲置充电位，检测所述无人机的当前电量是否足以飞至其他充电基站；如果检测结果为否，则控制所述无人机飞往与所述无人机距离最短的充电基站，并降落在所述充电基站的停机坪上。

进一步地，所述控制单元703，用于如果检测到所述无人机与所述充电无人机到达所述充电位置信息所指示的位置区域，开启所述无人机的对接控制器；通过所述对接控制器，控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接；其中，所述控制器用于控制所述无人机的充电端口通过磁性吸和或机械卡合的方式与所述充电无人机搭载的充电系留线进行对接。

进一步地，所述控制单元703，用于控制所述无人机携带所述充电无人机在预设范围内飞行；其中，所述预设范围为所述充电系留线所限制的飞行范围。

在本发明实施例中，控制设备通过确定单元701在检测到充电需求时，搜索确定出目标充电基站，通过第一获取单元702获取充电位置信息，通过第一控制单元703控制无人机在该充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使该目标充电基站对该无人机进行充电。

请参见图8，图8是本发明实施例提供的另一种控制设备的结构示意图，具体的，本发明实施例的所述设备包括：第二获取单元801、执行单元802、第二控制单元803，其中，

第二获取单元801，用于获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令；

执行单元802，用于响应所述控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

第二控制单元803，用于控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

进一步地，所述第二控制单元803，用于如果检测到所述充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机对接成功，关闭所述充电无人机的螺旋桨，以停止飞行。

进一步地，所述第二控制单元803，用于如果检测到充电完成，控制所述充电无人机断开充电系留线与所述无人机的充电端口的对接；检测到所述充电系留线脱离所述无人机的充电端口时，重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。

进一步地，所述第二控制单元803，还用于如果检测到所述充电系留线与所述无人机的充电端口的机械连接断开，且所述充电系留线与所述目标充电基站之间的电连接断开，此时可以认为该充电无人机与无人机出现了意外断连，则重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。

本发明实施例中，控制设备通过第二获取单元801获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，通过执行单元802响应该控制指令，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域，通过第二控制单元803控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对该无人机进行充电。

请参见图9，图9是本发明实施例提供的又一种控制设备的结构示意图，具体的，本发明实施例的所述设备包括：发送单元901、指示单元902、第三控制单元903，其中，

发送单元901，用于向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

指示单元902，用于指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

第三控制单元903，用于控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；其中，所述充电无人机搭载所述充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

进一步地，所述指示单元902，用于接收所述无人机发送的充电位置请求；将所述充电位置请求对应的位置信息确定为充电位置信息；指示所述充电无人 机向所述充电位置请求对应的充电位置信息所指示的位置区域飞行。

进一步地，所述发送单元901，用于通过软件定义无线电SDR通讯与所述无人机进行通信，并向无人机发送携带充电位置信息的控制指令；或者，与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。

本发明实施例中，控制设备通过发送单元901向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，通过指示单元902指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行，通过第三控制单元903控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电。

请参见图10，图10是本发明实施例提供的又一种控制设备的结构示意图。具体的，如图10所示的本实施例中的控制设备应用于无人机，该设备可以包括：一个或多个处理器1001；一个或多个输入设备1002，一个或多个输出设备1003和存储器1004。上述处理器1001、输入设备1002、输出设备1003和存储器1004通过总线1005连接。存储器1004用于存储指令，处理器1001用于执行存储器1004存储的指令。其中，当程序指令被执行时，处理器1001用于执行如下步骤：

如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机为所述目标充电基站配备的无人机，在所述目标充电基站发出携带所述充电位置信息的控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域，所述充电无人机搭载有所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

接收所述目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令；

检测所述无人机的当前电量是否满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件；

如果检测结果为否，则发送充电位置请求给所述目标充电基站，所述充电位置请求携带所述无人机在当前电量下能飞往的位置信息；

接收所述目标充电基站返回的确认指令，将所述位置信息确定为充电位置信息。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果检测到所述无人机的当前电量满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，从所述控制指令中获取所述充电位置信息。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

检测所述无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值；

如果检测结果为是，则搜索地面的至少一个充电基站；

从各充电基站中确定出目标充电基站。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

通过软件定义无线电SDR通讯与所述至少一个充电基站进行通信，并确认各充电基站的位置；或者，

与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器搜索地面的至少一个充电基站的位置。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

检测所述至少一个充电基站与所述无人机之间的距离；

将所述距离最短的充电基站，确定为目标充电基站。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

搜索所述至少一个充电基站是否存在闲置充电位；

如果判断结果为是，则将存在闲置充电位的充电基站确定为目标充电基站。

接收所述目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令；

检测所述无人机的当前电量是否满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件；

如果检测结果为否，则发送充电位置请求给所述目标充电基站，所述充电位置请求携带所述无人机在当前电量下能飞往的位置信息；

接收所述目标充电基站返回的确认指令，将所述位置信息确定为充电位置信息。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果搜索到与所述无人机之间距离最短的充电基站不存在闲置充电位，检测所述无人机的当前电量是否足以飞至其他充电基站；

如果检测结果为否，则控制所述无人机飞往与所述无人机距离最短的充电基站，并降落在所述充电基站的停机坪上。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果检测到所述无人机与所述充电无人机到达所述充电位置信息所指示的位置区域，开启所述无人机的对接控制器；

通过所述对接控制器，控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接；

其中，所述控制器用于控制所述无人机的充电端口通过磁性吸和或机械卡合的方式与所述充电无人机搭载的充电系留线进行对接。

进一步地，所述处理器1001调用存储器1004中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

控制所述无人机携带所述充电无人机在预设范围内飞行；

其中，所述预设范围为所述充电系留线所限制的飞行范围。

所述存储器1004可以包括易失性存储器(volatile memory)；存储器1004也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)；存储器1004还可以包括上述种类的存储器的组合。所述处理器1001可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。所述处理器1001还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以 是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或其任意组合。

本发明实施例中，控制设备通过检测该无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站，根据该目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，获取充电位置信息，向该充电位置信息所指示的位置区域飞行，并控制该无人机在该位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以实现该目标充电基站对该无人机进行充电，从而实现无人机在空中与充电无人机对接进行充电，满足用户对无人机的自动化、智能化充电以及远距离飞行需求。

请参见图11，图11是本发明实施例提供的又一种控制设备的结构示意图。具体的，如图11所示的本实施例中的控制设备应用于充电无人机，该设备可以包括：一个或多个处理器1101；一个或多个输入设备1102，一个或多个存储器1103。上述处理器1101、输入设备1102和存储器1103通过总线1104连接。存储器1103用于存储指令，处理器1101用于执行存储器1103存储的指令。其中，当程序指令被执行时，处理器1101用于执行如下步骤：

获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令；

响应所述控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

进一步地，所述处理器1101调用存储器1103中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果检测到所述充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机对接成功，关闭所述充电无人机的螺旋桨，以停止飞行。

进一步地，所述处理器1101调用存储器1103中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果检测到充电完成，控制所述充电无人机断开充电系留线与所述无人机的充电端口的对接；

检测到所述充电系留线脱离所述无人机的充电端口时，重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。

进一步地，所述处理器1101调用存储器1103中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

如果检测到所述充电系留线与所述无人机的充电端口的机械连接断开，且所述充电系留线与所述目标充电基站之间的电连接断开，则可以认为该充电无人机与无人机出现了意外断连，此时充电无人机可以立即重新启动调整姿态开始飞行，并飞回所述目标充电基站。

所述存储器1103可以包括易失性存储器(volatile memory)；存储器1103也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)；存储器1103还可以包括上述种类的存储器的组合。所述处理器1101可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。所述处理器1101还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或其任意组合。

本发明实施例中，该控制设备通过响应获取到的目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域，并控制该充电无人机的充电系留线在该充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以实现对该无人机进行空中充电。

请参见图12，图12是本发明实施例提供的再一种控制设备的结构示意图。具体的，如图12所示的本实施例中的控制设备应用于充电基站，该设备可以包括：一个或多个处理器1201；一个或多个输入设备1202，一个或多个输出设备1203和存储器1204。上述处理器1201、输入设备1202、输出设备1203和存储器1204通过总线1205连接。存储器1204用于存储指令，处理器1201用于执行存储器1204存储的指令。其中，当程序指令被执行时，处理器1201用于执行如下步骤：

向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

其中，所述充电无人机搭载所述充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。

进一步地，所述处理器1201调用存储器1204中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

接收所述无人机发送的充电位置请求；

将所述充电位置请求对应的位置信息确定为充电位置信息；

指示所述充电无人机向所述充电位置请求对应的充电位置信息所指示的位置区域飞行。

进一步地，所述处理器1201调用存储器1204中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

通过软件定义无线电SDR通讯与所述无人机进行通信，并向无人机发送携带充电位置信息的控制指令；或者，

与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。

所述存储器1204可以包括易失性存储器(volatile memory)；存储器1204也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)；存储器1204还可以包括上述种类的存储器的组合。所述处理器1201可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。所述处理器1201还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或其任意组合。

本发明实施例中，该控制设备通过向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，并指示该充电基站提供的充电无人机搭载该充电基站提供的充电系留线，飞行至该充电位置信息所指示的位置区域与该无人机的充电端口进行对接，以实现对该无人机进行控制充电。

本发明实施例还提供了一种无人机，包括：机身；设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；如图7对应实施例所述的控制设备。

所述无人机中如图7对应实施例所述的控制设备的具体实现可参考上述图3或图4所对应实施例的控制方法，在此不再赘述。其中，无人机可以是四 旋翼无人机、六旋翼无人机、多旋翼无人机等类型的飞行器。所述动力系统可以包括电机、电调、螺旋桨等结构，其中，电机负责带动飞行器螺旋桨，电调负责控制飞行器的电机的转速。

本发明实施例还提供了一种充电无人机，包括：机身；设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；搭载在机身上的充电系留线，用于与无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电；如图8对应实施例所述的控制设备。

所述充电无人机中如图8对应实施例所述的控制设备的具体实现可参考上述图5所对应实施例的控制方法，在此不再赘述。其中，该充电无人机可以是四旋翼无人机、六旋翼无人机、多旋翼无人机等类型的飞行器。所述动力系统可以包括电机、电调、螺旋桨等结构，其中，电机负责带动飞行器螺旋桨，电调负责控制飞行器的电机的转速。

本发明实施例还提供了一种充电基站，包括：连接在充电基站上的充电系留线，用于搭载在充电无人机上与无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电；如图9对应实施例所述的控制设备。

本发明实施例还提供了一种无人机空中充电系统，包括：待充电无人机、充电无人机及充电基站；

所述待充电无人机，用于如果检测到所述待充电无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

所述充电无人机，用于控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与待充电无人机进行对接，以对所述待充电无人机进行充电；

所述充电基站，用于向待充电无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述待充电无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述待充电无人机进行对接，以对所述待充电无人机进行充电；

所述待充电无人机，还用于获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述待充电无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述待充电无人机进行充电。

进一步地，所述充电基站与多个充电无人机相连；

所述充电基站所在区域包括多个停机坪，以供待充电无人机降落。

进一步地，所述待充电无人机与充电基站之间通过SDR通讯进行通信；或者，

所述待充电无人机与充电基站之间通过与云端服务器建立通信连接进行通信。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明图2、图3、图4、图5或图6所对应实施例中描述的控制方法方式，也可实现图7、图8、图9、图10、图11、图12所述本发明所对应实施例的控制设备，在此不再赘述。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的设备的内部存储单元，例如设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (41)

1. 一种控制方法，其特征在于，应用于无人机，该方法包括：

   如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

   获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

   控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述无人机进行充电；

   其中，所述充电无人机为所述目标充电基站配备的无人机，在所述目标充电基站发出携带所述充电位置信息的控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域，所述充电无人机搭载有所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取充电位置信息，包括：

   接收所述目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令；

   检测所述无人机的当前电量是否满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件；

   如果检测结果为否，则发送充电位置请求给所述目标充电基站，所述充电位置请求携带所述无人机在当前电量下能飞往的位置信息；

   接收所述目标充电基站返回的确认指令，将所述位置信息确定为充电位置信息。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取充电位置信息，包括：

   如果检测到所述无人机的当前电量满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，从所述控制指令中获取所述充电位置信息。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站，包括：

   检测所述无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值；

   如果检测结果为是，则搜索地面的至少一个充电基站；

   从各充电基站中确定出目标充电基站。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述搜索地面的至少一个充电基站，包括：

   通过软件定义无线电SDR通讯与所述至少一个充电基站进行通信，并确认各充电基站的位置；或者，

   与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器搜索地面的至少一个充电基站的位置。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述从各充电基站中确定出目标充电基站，包括：

   检测所述至少一个充电基站与所述无人机之间的距离；

   将所述距离最短的充电基站，确定为目标充电基站。
7. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述从各充电基站中确定出目标充电基站，还包括：

   搜索所述至少一个充电基站是否存在闲置充电位；

   如果判断结果为是，则将存在闲置充电位的充电基站确定为目标充电基站。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述从各充电基站中确定出目标充电基站，包括：

   如果搜索到与所述无人机之间距离最短的充电基站不存在闲置充电位，检测所述无人机的当前电量是否足以飞至其他充电基站；

   如果检测结果为否，则控制所述无人机飞往与所述无人机距离最短的充电基站，并降落在所述充电基站的停机坪上。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机在所 述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，包括：

   如果检测到所述无人机与所述充电无人机到达所述充电位置信息所指示的位置区域，开启所述无人机的对接控制器；

   通过所述对接控制器，控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接；

   其中，所述控制器用于控制所述无人机的充电端口通过磁性吸和或机械卡合的方式与所述充电无人机搭载的充电系留线进行对接。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接之后，包括：

    控制所述无人机携带所述充电无人机在预设范围内飞行；

    其中，所述预设范围为所述充电系留线所限制的飞行范围。
11. 一种控制方法，其特征在于，应用于充电无人机，该方法包括：

    获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令；

    响应所述控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

    控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

    其中，所述充电无人机搭载所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述充电无人机搭载的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机的充电端口配合对接之后，包括：

    如果检测到所述充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机对接成功，关闭所述充电无人机的螺旋桨，以停止飞行。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述无人机进行 充电之后，包括：

    如果检测到充电完成，控制所述充电无人机断开充电系留线与所述无人机的充电端口的对接；

    检测到所述充电系留线脱离所述无人机的充电端口时，重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。
14. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述无人机进行充电之后，还包括：

    如果检测到所述充电系留线与所述无人机的充电端口的机械连接断开，且所述充电系留线与所述目标充电基站之间的电连接断开，则重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。
15. 一种控制方法，其特征在于，应用于充电基站，该方法包括：

    向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

    指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

    控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

    其中，所述充电无人机搭载所述充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。
16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行，包括：

    接收所述无人机发送的充电位置请求；

    将所述充电位置请求对应的位置信息确定为充电位置信息；

    指示所述充电无人机向所述充电位置请求对应的充电位置信息所指示的位置区域飞行。
17. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，包括：

    通过软件定义无线电SDR通讯与所述无人机进行通信，并向无人机发送携带充电位置信息的控制指令；或者，

    与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。
18. 一种控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

    所述存储器，用于存储程序指令；

    所述处理器，调用存储器中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

    如果检测到无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

    获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

    控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述无人机进行充电；

    其中，所述充电无人机为所述目标充电基站配备的无人机，在所述目标充电基站发出携带所述充电位置信息的控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域，所述充电无人机搭载有所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。
19. 根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    接收所述目标充电基站发出的携带所述充电位置信息的控制指令；

    检测所述无人机的当前电量是否满足所述无人机飞往所述控制指令携带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件；

    如果检测结果为否，则发送充电位置请求给所述目标充电基站，所述充电位置请求携带所述无人机在当前电量下能飞往的位置信息；

    接收所述目标充电基站返回的确认指令，将所述位置信息确定为充电位置信息。
20. 根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    如果检测到所述无人机的当前电量满足所述无人机飞往所述控制指令携 带的充电位置信息所指示的位置区域的电量条件，从所述控制指令中获取所述充电位置信息。
21. 根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    检测所述无人机在飞行过程中的当前电量是否小于预设的电量阈值；

    如果检测结果为是，则搜索地面的至少一个充电基站；

    从各充电基站中确定出目标充电基站。
22. 根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    通过软件定义无线电SDR通讯与所述至少一个充电基站进行通信，并确认各充电基站的位置；或者，

    与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器搜索地面的至少一个充电基站的位置。
23. 根据权利要求21或22所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    检测所述至少一个充电基站与所述无人机之间的距离；

    将所述距离最短的充电基站，确定为目标充电基站。
24. 根据权利要求21或22所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：

    搜索所述至少一个充电基站是否存在闲置充电位；

    如果判断结果为是，则将存在闲置充电位的充电基站确定为目标充电基站。
25. 根据权利要求23或24所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    如果搜索到与所述无人机之间距离最短的充电基站不存在闲置充电位，检 测所述无人机的当前电量是否足以飞至其他充电基站；

    如果检测结果为否，则控制所述无人机飞往与所述无人机距离最短的充电基站，并降落在所述充电基站的停机坪上。
26. 根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    如果检测到所述无人机与所述充电无人机到达所述充电位置信息所指示的位置区域，开启所述无人机的对接控制器；

    通过所述对接控制器，控制所述无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接；

    其中，所述控制器用于控制所述无人机的充电端口通过磁性吸和或机械卡合的方式与所述充电无人机搭载的充电系留线进行对接。
27. 根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    控制所述无人机携带所述充电无人机在预设范围内飞行；

    其中，所述预设范围为所述充电系留线所限制的飞行范围。
28. 一种控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

    所述存储器，用于存储程序指令；

    所述处理器，调用存储器中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

    获取目标充电基站发出的携带充电位置信息的控制指令；

    响应所述控制指令，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

    控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

    其中，所述充电无人机搭载所述目标充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。
29. 根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    如果检测到所述充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机对接成功，关闭所述充电无人机的螺旋桨，以停止飞行。
30. 根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    如果检测到充电完成，控制所述充电无人机断开充电系留线与所述无人机的充电端口的对接；

    检测到所述充电系留线脱离所述无人机的充电端口时，重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。
31. 根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述处理器具体还用于执行如下步骤：

    如果检测到所述充电系留线与所述无人机的充电端口的机械连接断开，且所述充电系留线与所述目标充电基站之间的电连接断开，则重新启动所述充电无人机，并飞回所述目标充电基站。
32. 一种控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

    所述存储器，用于存储程序指令；

    所述处理器，调用存储器中存储的程序指令，用于执行如下步骤：

    向无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；

    指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；

    控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述无人机进行对接，以对所述无人机进行充电；

    其中，所述充电无人机搭载所述充电基站提供的充电系留线，所述充电系留线与所述充电无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电。
33. 根据权利要求32所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    接收所述无人机发送的充电位置请求；

    将所述充电位置请求对应的位置信息确定为充电位置信息；

    指示所述充电无人机向所述充电位置请求对应的充电位置信息所指示的位置区域飞行。
34. 根据权利要求32所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于执行如下步骤：

    通过软件定义无线电SDR通讯与所述无人机进行通信，并向无人机发送携带充电位置信息的控制指令；或者，

    与云端服务器建立通信连接，并通过所述云端服务器向无人机发送携带充电位置信息的控制指令。
35. 一种无人机，其特征在于，包括：

    机身；

    设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；

    如权利要求18-27任一项所述的控制设备。
36. 一种充电无人机，其特征在于，包括：

    机身；

    设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；

    搭载在机身上的充电系留线，用于与无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电；

    如权利要求28-31任一项所述的控制设备。
37. 一种充电基站，其特征在于，包括：

    连接在充电基站上的充电系留线，用于搭载在充电无人机上与无人机的充电端口配合对所述无人机进行充电；

    如权利要求32-34任一项所述的控制设备。
38. 一种无人机空中充电系统，其特征在于，包括：待充电无人机、充电无人机及充电基站；

    所述待充电无人机，用于如果检测到所述待充电无人机在飞行过程中的充电需求，搜索确定出目标充电基站；

    所述充电无人机，用于控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与待充电无人机进行对接，以对所述待充电无人机进行充电；

    所述充电基站，用于向待充电无人机发送携带充电位置信息的控制指令，以使所述待充电无人机在接收到所述控制指令后，飞行至所述充电位置信息所指示的位置区域；指示充电无人机向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述充电无人机的充电系留线在所述充电位置信息所指示的位置区域与所述待充电无人机进行对接，以对所述待充电无人机进行充电；

    所述待充电无人机，还用于获取充电位置信息，并向所述充电位置信息所指示的位置区域飞行；控制所述待充电无人机在所述充电位置信息所指示的位置区域与充电无人机搭载的充电系留线进行对接，以使所述目标充电基站对所述待充电无人机进行充电。
39. 根据权利要求38所述的系统，其特征在于，

    所述充电基站与多个充电无人机相连；

    所述充电基站所在区域包括多个停机坪，以供待充电无人机降落。
40. 根据权利要求38所述的系统，其特征在于，

    所述待充电无人机与充电基站之间通过SDR通讯进行通信；或者，

    所述待充电无人机与充电基站之间通过与云端服务器建立通信连接进行通信。
41. 一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，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至17任一项所述方法。

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