无人机的返航控制方法、装置、无人机以及存储介质
阅读：861发布：2020-05-08
专利汇可以提供无人机的返航控制方法、装置、无人机以及存储介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 公开了一种无人机的返航控制方法、装置、无人机以及存储介质。其中，方法包括：获取无人机的当前 位置 信息和返航着陆点位置信息，所述无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；根据所述当前位置信息、所述返航着陆点位置信息、以及预设的 刹车 减速距离，确定与所述无人机对应的目标返航方式；根据所述目标返航方式，控制所述无人机的旋翼、尾推 电机 和/或 舵 面。本发明实施例可以根据无人机的当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离选择合适的返航飞行方式，控制无人机返航。，下面是无人机的返航控制方法、装置、无人机以及存储介质专利的具体信息内容。
1.一种无人机的返航控制方法，其特征在于，包括：
获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，所述无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；
根据所述当前位置信息、所述返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与所述无人机对应的目标返航方式；
根据所述目标返航方式，控制所述无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，包括：
在无人机处于悬停状态时，根据接收的返航指令信息，获取所述无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前位置信息、所述返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与所述无人机对应的目标返航方式，包括：
根据所述当前位置信息和所述返航着陆点位置信息，计算所述无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离；
判断所述距离是否大于预设的刹车减速距离；
如果所述距离大于预设的刹车减速距离，则将与所述无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断所述距离是否大于预设的刹车减速距离之后，还包括：
如果所述距离小于等于预设的刹车减速距离，则将与所述无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，与所述无人机对应的目标返航方式确定为混合返航方式；
根据所述目标返航方式，控制所述无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，包括：
通过所述旋翼控制所述无人机的机头方向对准所述返航着陆点；
通过所述旋翼控制所述无人机爬升到预设的返航安全高度；
启动所述尾推电机，并根据所述无人机的当前位置与所述返航着陆点之间的距离，调整所述尾推电机的油门控制参数；
在检测到所述距离小于预设的刹车减速距离时，停止所述尾推电机，并通过所述旋翼控制所述无人机刹车减速；
通过所述旋翼控制所述无人机悬停在所述返航着陆点的正上方；
通过所述旋翼控制所述无人机降落至所述返航着陆点。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在启动所述尾推电机之后，还包括：
通过所述旋翼和所述舵面，控制所述无人机的机头方向对准所述返航着陆点。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述无人机的当前位置与所述返航着陆点之间的距离，调整所述尾推电机的油门控制参数，包括：
根据以下公式，计算所述尾推电机的当前油门控制参数：
dL＝distance(Pos_cur,Pos_home)，
Vd_cmd＝Kp*dL，
Thr＝Kp*(Vd_cmd–Vd_cur)+Ki∫(Vd_cmd–Vd_cur)dt+Thr_trim，
其中，dL为所述无人机的当前位置与所述返航着陆点之间的距离，distance为距离计算函数，Pos_cur为所述无人机的当前位置，Pos_home为所述返航着陆点位置，Vd_cmd为所述无人机的当前飞行速度控制参数，Kp为比例控制参数，Thr为所述尾推电机的当前油门控制参数，Ki为积分控制参数，Vd_cur为所述无人机的当前飞行速度，Thr_trim为所述尾推电机的油门前馈值。
8.一种无人机的返航控制装置，其特征在于，包括：
位置信息获取模块，用于获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，所述无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；
返航方式确定模块，用于根据所述当前位置信息、所述返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与所述无人机对应的目标返航方式；
无人机控制模块，用于根据所述目标返航方式，控制所述无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
9.一种无人机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，还包括：旋翼，用于控制所述无人机的飞行轨迹；尾推电机，用于控制所述无人机的飞行速度；舵面，用于控制所述无人机的飞行轨迹；所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一所述的无人机的返航控制方法。
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中任一所述的无人机的返航控制方法。
无人机的返航控制方法、装置、无人机以及存储介质
技术领域
背景技术
[0002] 复合式垂直起降固定翼无人机有三种飞行状态：固定翼模式、旋翼模式和混合模式。固定翼模式下，旋翼停止工作，通过尾推电机进行推进，通过控制舵面偏转实现无人机的轨迹和姿态控制；旋翼模式下，尾推电机和舵面锁定，通过旋翼控制无人机的飞行；混合模式下，无人机的所有控制舵面和电机均参与控制，来保持无人机的飞行。混合模式是一种介于固定翼模式和旋翼的过渡状态，无人机从旋翼模式加速进入固定翼模式的过程和从固定翼模式退出到旋翼模式的过程都会经过混合模式。
[0003] 无人机在执行任务时可能会因为突风导致固定翼模式失稳，从而导致飞机进入到旋翼模式，或者因为一些特殊需求需要去到较远的地方进行悬停检视。此时无人机就会悬停在比较远的地方。当无人机进行返航时，目前采用的是旋翼模式返航，通过旋翼控制无人机轨迹返回到着陆点。然而对于该无人机来说，旋翼模式低头前飞时，飞行阻力较大，飞行速度慢，电池的能量损失比较大(基本没有采用固定翼模式返航的，因为固定翼模式返航需要有降落后供无人机滑行的滑道，而且要求无人机具有起落架的滚轮)。
发明内容
[0004] 本发明提供一种无人机的返航控制方法、装置、无人机以及存储介质，以实现根据无人机的当前位置信息选择合适的返航飞行方式，提高返航效率。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种无人机的返航控制方法，包括：
[0006] 获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；
[0007] 根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式；
[0008] 根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
[0009] 第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机的返航控制装置，包括：
[0010] 位置信息获取模块，用于获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；
[0011] 返航方式确定模块，用于根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式；
[0012] 无人机控制模块，用于根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
[0013] 第三方面，本发明实施例还提供了一种无人机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，还包括：旋翼，用于控制无人机的飞行轨迹；尾推电机，用于控制无人机的飞行速度；舵面，用于控制无人机的飞行轨迹；处理器执行计算机程序时实现如本发明实施例所述的无人机的返航控制方法。
[0014] 第四方面，本发明实施例还提供了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本发明实施例所提供的无人机的返航控制方法。
[0015] 本发明实施例的技术方案，通过根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式，然后根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以根据无人机的当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离选择合适的返航飞行方式，控制无人机返航。附图说明
[0016] 图1为本发明实施例一提供的一种无人机的返航控制方法的流程图；
[0017] 图2为本发明实施例二提供的一种无人机的返航控制方法的流程图；
[0018] 图3为本发明实施例三提供的一种无人机的返航控制方法的流程图；
[0019] 图4为本发明实施例四提供的一种无人机的返航控制装置的结构示意图；
[0020] 图5为本发明实施例五提供的一种无人机的结构示意图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0022] 实施例一
[0023] 图1为本发明实施例一提供的一种无人机的返航控制方法的流程图，本发明实施例可适用于对无人机返航方式进行控制的情况，该方法可以由无人机的返航控制装置来执行，所述装置由软件和/或硬件来执行，并一般可集成在无人机中。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
[0024] 步骤101、获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，无人机为复合式垂直起降固定翼无人机。
[0025] 可选的，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，可以包括：在无人机处于悬停状态时，根据接收的返航指令信息，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息。
[0026] 无人机处于悬停状态下，收到返航指令信息。可选的，在收到返航指令信息后，获取无人机的当前位置信息，并提取返航指令信息中的返航着陆点位置信息。
[0027] 可选的，无人机的当前位置信息为无人机的当前经纬度坐标。返航着陆点位置信息为返航着陆点的经纬度坐标。
[0028] 例如，获取无人机的当前经纬度坐标(lon_cur lat_cur)和返航着陆点的经纬度坐标(lon_home lat_home)。
[0029] 无人机为复合式垂直起降固定翼无人机。无人机的旋翼用于控制无人机的飞行轨迹。无人机的尾推电机用于控制无人机的飞行速度。无人机的舵面用于控制无人机的飞行轨迹。
[0030] 步骤102、根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式。
[0031] 可选的，根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式，可以包括：根据当前位置信息和返航着陆点位置信息，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离；判断距离是否大于预设的刹车减速距离；如果距离大于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式。
[0032] 可选的，使用计算两点间距离的距离计算函数，根据无人机的当前经纬度坐标和返航着陆点的经纬度坐标，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离。
[0033] 当无人机距离返航着陆点较远时，即无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离大于预设的刹车减速距离时，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式，采用混合返航方式返航。
[0034] 可选的，刹车减速距离是预先设定的。刹车减速距离和无人机性能有关。
[0035] 可选的，在判断距离是否大于预设的刹车减速距离之后，可以还包括：如果距离小于等于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式。
[0036] 当无人机距离返航着陆点较近时，即无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离小于等于预设的刹车减速距离时，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式，采用旋翼返航方式返航。
[0037] 步骤103、根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
[0038] 可选的，与无人机对应的目标返航方式确定为混合返航方式。根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以包括：通过旋翼控制无人机的机头方向对准返航着陆点；通过旋翼控制无人机爬升到预设的返航安全高度；启动尾推电机，并根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数；在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速；通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方；通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点。
[0039] 具体的，通过旋翼控制调整无人机的机头方向，将无人机的机头方向对准返航着陆点。当无人机的机头方向对准返航着陆点后，控制无人机悬停等待进入下一步。
[0040] 具体的，通过旋翼控制调整无人机的高度，使无人机爬升到预设的返航安全高度，从而确保无人机在返航飞行过程中不会撞到障碍物。可选的，返航安全高度是预先设定的。无人机在返航安全高度下飞行不会碰撞到障碍物。
[0041] 具体的，启动尾推电机，通过尾推电机控制无人机加速往返航着陆点前飞。
[0042] 实时获取无人机的当前位置信息。根据返航着陆点位置信息，以及实时获取的无人机的当前位置信息，实时计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离。根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数，从而调整无人机的飞行速度。
[0043] 可选的，在启动尾推电机之后，可以还包括：通过旋翼和舵面，控制无人机的机头方向对准返航着陆点。
[0044] 在飞行过程中，通过旋翼和舵面，控制无人机的机头方向始终对准返航着陆点。由此，可以保证无人机的返航飞行距离最短。
[0045] 可选的，根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数，可以包括：根据以下公式，计算尾推电机的当前油门控制参数：
[0046] dL＝distance(Pos_cur,Pos_home)，
[0047] Vd_cmd＝Kp*dL，
[0048] Thr＝Kp*(Vd_cmd–Vd_cur)+Ki∫(Vd_cmd–Vd_cur)dt+Thr_trim，[0049] 其中，dL为无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，distance为距离计算函数，Pos_cur为无人机的当前位置，Pos_home为返航着陆点位置，Vd_cmd为无人机的当前飞行速度控制参数，Kp为比例控制参数，Thr为尾推电机的当前油门控制参数，Ki为积分控制参数，Vd_cur为无人机的当前飞行速度，Thr_trim为尾推电机的油门前馈值。
[0050] 比例控制参数Kp和积分控制参数Ki与无人机的刹车减速性能相关。
[0051] 尾推电机的油门前馈值Thr_trim和飞行速度控制参数相关。
[0052] 具体的，在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速，以使无人机悬停在着陆点上方附近。然后通过旋翼控制调整无人机的位置，将无人机的位置调整到返航着陆点的正上方，从而使无人机悬停在返航着陆点的正上方。
[0053] 具体的，在通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方之后，通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点，无人机着陆完成。
[0054] 可选的，与无人机对应的目标返航方式确定为旋翼返航方式。根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以包括：通过旋翼控制无人机返回到返航着陆点。
[0055] 由此，根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离选择合适的返航飞行方式：如果距离大于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式，采用混合返航方式返航；如果距离小于等于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式，采用旋翼返航方式返航。
[0056] 采用混合返航方式返航，通过尾推电机控制飞行速度，通过旋翼控制飞行轨迹。无人机在混合返航方式下的抗风性能优于旋翼返航方式。因此，采用混合返航方式返航，与传统的旋翼返航方式返航相比，无人机可以保持较快的飞行速度，有效缩短返航时间，提高返航效率，同时采用混合返航方式飞行时，无人机基本处于水平状态，飞行阻力小，可以减小能量损耗，增加无人机的续航能力，提高飞行安全性。
[0057] 本发明实施例提供的一种无人机的返航控制方法，通过根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式，然后根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以根据无人机的当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离选择合适的返航飞行方式，控制无人机返航。
[0058] 实施例二
[0059] 图2为本发明实施例二提供的一种无人机的返航控制方法的流程图。本发明实施例可以与上述一个或者多个实施例中各个可选方案结合，在本发明实施例中，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，可以包括：在无人机处于悬停状态时，根据接收的返航指令信息，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息。
[0060] 以及，根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式，可以包括：根据当前位置信息和返航着陆点位置信息，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离；判断距离是否大于预设的刹车减速距离；如果距离大于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式。
[0061] 以及，在判断距离是否大于预设的刹车减速距离之后，可以还包括：如果距离小于等于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式。
[0062] 如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
[0063] 步骤201、在无人机处于悬停状态时，根据接收的返航指令信息，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息。
[0064] 可选的，在收到返航指令信息后，获取无人机的当前位置信息，并提取返航指令信息中的返航着陆点位置信息。
[0065] 可选的，无人机的当前位置信息为无人机的当前经纬度坐标。返航着陆点位置信息为返航着陆点的经纬度坐标。
[0066] 例如，获取无人机的当前经纬度坐标(lon_cur lat_cur)和返航着陆点的经纬度坐标(lon_home lat_home)。
[0067] 步骤202、根据当前位置信息和返航着陆点位置信息，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离。
[0068] 可选的，使用计算两点间距离的距离计算函数，根据无人机的当前经纬度坐标和返航着陆点的经纬度坐标，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离。
[0069] 步骤203、判断距离是否大于预设的刹车减速距离：若是，则执行步骤204；若否，则执行步骤205。
[0070] 可选的，刹车减速距离是预先设定的。刹车减速距离和无人机性能有关。
[0071] 当无人机距离返航着陆点较远时，即无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离大于预设的刹车减速距离时，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式，采用混合返航方式返航。
[0072] 当无人机距离返航着陆点较近时，即无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离小于等于预设的刹车减速距离时，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式，采用旋翼返航方式返航。
[0073] 步骤204、将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式。
[0074] 可选的，根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以包括：通过旋翼控制无人机的机头方向对准返航着陆点；通过旋翼控制无人机爬升到预设的返航安全高度；启动尾推电机，并根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数；在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速；通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方；通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点。
[0075] 可选的，在启动尾推电机之后，可以还包括：通过旋翼和舵面，控制无人机的机头方向对准返航着陆点。
[0076] 步骤205、将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式。
[0077] 可选的，根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以包括：通过旋翼控制无人机返回到返航着陆点。
[0078] 本发明实施例提供的一种无人机的返航控制方法，通过根据当前位置信息和返航着陆点位置信息，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，然后判断距离是否大于预设的刹车减速距离，如果距离大于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为混合返航方式，如果距离小于等于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为旋翼返航方式，可以根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离选择合适的返航飞行方式，控制无人机返航，可以在无人机距离返航着陆点较远时，采用混合返航方式返航，从而通过混合返航方式，有效缩短返航时间，提高返航效率，减小能量损耗，增加无人机的续航能力，提高飞行安全性。
[0079] 实施例三
[0080] 图3为本发明实施例三提供的一种无人机的返航控制方法的流程图。本发明实施例可以与上述一个或者多个实施例中各个可选方案结合，在本发明实施例中，与无人机对应的目标返航方式确定为混合返航方式。
[0081] 以及，根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以包括：通过旋翼控制无人机的机头方向对准返航着陆点；通过旋翼控制无人机爬升到预设的返航安全高度；启动尾推电机，并根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数；在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速；通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方；通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点。
[0082] 如图3所示，该方法具体包括如下步骤：
[0083] 步骤301、在无人机处于悬停状态时，根据接收的返航指令信息，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息。
[0084] 步骤302、根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式为混合返航方式。
[0085] 可选的，当无人机距离返航着陆点较远时，即无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离大于预设的刹车减速距离时，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式，采用混合返航方式返航。
[0086] 步骤303、通过旋翼控制无人机的机头方向对准返航着陆点。
[0087] 可选的，通过旋翼控制调整无人机的机头方向，将无人机的机头方向对准返航着陆点。当无人机的机头方向对准返航着陆点后，控制无人机悬停等待进入下一步。
[0088] 步骤304、通过旋翼控制无人机爬升到预设的返航安全高度。
[0089] 可选的，通过旋翼控制调整无人机的高度，使无人机爬升到预设的返航安全高度，从而确保无人机在返航飞行过程中不会撞到障碍物。
[0090] 可选的，返航安全高度是预先设定的。无人机在返航安全高度下飞行不会碰撞到障碍物。
[0091] 步骤305、启动尾推电机，并根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数。
[0092] 可选的，启动尾推电机，通过尾推电机控制无人机加速往返航着陆点前飞。
[0093] 实时获取无人机的当前位置信息。根据返航着陆点位置信息，以及实时获取的无人机的当前位置信息，实时计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离。根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数，从而调整无人机的飞行速度。
[0094] 可选的，在启动尾推电机之后，可以还包括：通过旋翼和舵面，控制无人机的机头方向对准返航着陆点。
[0095] 在飞行过程中，通过旋翼和舵面，控制无人机的机头方向始终对准返航着陆点。由此，可以保证无人机的返航飞行距离最短。
[0096] 可选的，根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数，可以包括：根据以下公式，计算尾推电机的当前油门控制参数：
[0097] dL＝distance(Pos_cur,Pos_home)，
[0098] Vd_cmd＝Kp*dL，
[0099] Thr＝Kp*(Vd_cmd–Vd_cur)+Ki∫(Vd_cmd–Vd_cur)dt+Thr_trim，[0100] 其中，dL为无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，distance为距离计算函数，Pos_cur为无人机的当前位置，Pos_home为返航着陆点位置，Vd_cmd为无人机的当前飞行速度控制参数，Kp为比例控制参数，Thr为尾推电机的当前油门控制参数，Ki为积分控制参数，Vd_cur为无人机的当前飞行速度，Thr_trim为尾推电机的油门前馈值。
[0101] 比例控制参数Kp和积分控制参数Ki与无人机的刹车减速性能相关。
[0102] 尾推电机的油门前馈值Thr_trim和飞行速度控制参数相关。
[0103] 步骤306、在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速。
[0104] 可选的，在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速，以使无人机悬停在着陆点上方附近。
[0105] 步骤307、通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方。
[0106] 可选的，通过旋翼控制调整无人机的位置，将无人机的位置调整到返航着陆点的正上方，从而使无人机悬停在返航着陆点的正上方。
[0107] 步骤308、通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点。
[0108] 可选的，在通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方之后，通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点，无人机着陆完成。
[0109] 本发明实施例提供的一种无人机的返航控制方法，通过旋翼控制无人机的机头方向对准返航着陆点，控制无人机爬升到预设的返航安全高度，然后启动尾推电机，并根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数，在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速，然后在通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方之后，通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点，可以控制无人机采用混合返航方式返航，可以在混合返航方式下，通过尾推电机控制无人机的飞行速度，通过旋翼控制无人机的飞行轨迹，从而可以通过混合返航方式，有效缩短返航时间，提高返航效率，减小能量损耗，增加无人机的续航能力，提高飞行安全性。
[0110] 实施例四
[0111] 图4为本发明实施例四提供的一种无人机的返航控制装置的结构示意图。如图4所示，所述装置可以配置于无人机中，包括：位置信息获取模块401、返航方式确定模块402、以及无人机控制模块403。
[0112] 其中，位置信息获取模块401，用于获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；返航方式确定模块402，用于根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式；无人机控制模块403，用于根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
[0113] 本发明实施例提供的一种无人机的返航控制装置，通过根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式，然后根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面，可以根据无人机的当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离选择合适的返航飞行方式，控制无人机返航。
[0114] 在上述各实施例的基础上，位置信息获取模块401可以包括：信息获取单元，用于在无人机处于悬停状态时，根据接收的返航指令信息，获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息。
[0115] 在上述各实施例的基础上，返航方式确定模块402可以包括：距离计算单元，用于根据当前位置信息和返航着陆点位置信息，计算无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离；距离判断单元，用于判断距离是否大于预设的刹车减速距离；第一方式确定单元，用于如果距离大于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：混合返航方式。
[0116] 在上述各实施例的基础上，返航方式确定模块402可以还包括：第二方式确定单元，用于如果距离小于等于预设的刹车减速距离，则将与无人机对应的目标返航方式确定为：旋翼返航方式。
[0117] 在上述各实施例的基础上，与无人机对应的目标返航方式确定为混合返航方式；无人机控制模块403可以包括：第一方向对准单元，用于通过旋翼控制无人机的机头方向对准返航着陆点；无人机爬升单元，用于通过旋翼控制无人机爬升到预设的返航安全高度；尾推电机控制单元，用于启动尾推电机，并根据无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，调整尾推电机的油门控制参数；尾推电机停止单元，用于在检测到距离小于预设的刹车减速距离时，停止尾推电机，并通过旋翼控制无人机刹车减速；无人机悬停单元，用于通过旋翼控制无人机悬停在返航着陆点的正上方；无人机降落单元，用于通过旋翼控制无人机降落至返航着陆点。
[0118] 在上述各实施例的基础上，无人机控制模块403可以还包括：第一方向对准单元，用于通过旋翼和舵面，控制无人机的机头方向对准返航着陆点。
[0119] 在上述各实施例的基础上，尾推电机控制单元可以包括：参数计算子单元，用于根据以下公式，计算尾推电机的当前油门控制参数：
[0120] dL＝distance(Pos_cur,Pos_home)，
[0121] Vd_cmd＝Kp*dL，
[0122] Thr＝Kp*(Vd_cmd–Vd_cur)+Ki∫(Vd_cmd–Vd_cur)dt+Thr_trim，[0123] 其中，dL为无人机的当前位置与返航着陆点之间的距离，distance为距离计算函数，Pos_cur为无人机的当前位置，Pos_home为返航着陆点位置，Vd_cmd为无人机的当前飞行速度控制参数，Kp为比例控制参数，Thr为尾推电机的当前油门控制参数，Ki为积分控制参数，Vd_cur为无人机的当前飞行速度，Thr_trim为尾推电机的油门前馈值。
[0124] 本发明实施例所提供的无人机的返航控制装置可执行本发明任意实施例所提供的无人机的返航控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0125] 实施例五
[0126] 图5为本发明实施例五提供的一种无人机的结构示意图，如图5所示，该无人机包括处理器501、存储器502、输入装置503、输出装置504、旋翼505、尾推电机506以及舵面507；无人机中处理器501的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器501为例；无人机中的处理器501、存储器502、输入装置503、输出装置504、旋翼505、尾推电机506以及舵面507可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
[0127] 存储器502作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的无人机的返航控制方法对应的程序指令/模块(例如，无人机的返航控制装置中的位置信息获取模块401、返航方式确定模块402、以及无人机控制模块403)。处理器501通过运行存储在存储器502中的软件程序、指令以及模块，从而执行无人机的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的无人机的返航控制方法。
[0128] 存储器502可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据无人机的使用所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器502可进一步包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至无人机。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0130] 旋翼505，用于控制无人机的飞行轨迹；尾推电机506，用于控制无人机的飞行速度；舵面507，用于控制无人机的飞行轨迹。
[0131] 实施例六
[0132] 本发明实施例六还提供了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本发明实施例提供的无人机的返航控制方法，该方法包括：获取无人机的当前位置信息和返航着陆点位置信息，无人机为复合式垂直起降固定翼无人机；根据当前位置信息、返航着陆点位置信息、以及预设的刹车减速距离，确定与无人机对应的目标返航方式；根据目标返航方式，控制无人机的旋翼、尾推电机和/或舵面。
[0133] 本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0134] 计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0135] 计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
[0136] 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0137] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种基于三种探鱼模式飞行控制算法的智能钓鱼无人机方法 | 2020-05-08 | 1024 |
| 一种沥青软化点测定仪 | 2020-05-11 | 48 |
| 一种板材接料设备 | 2020-05-12 | 42 |
| 一种复合式智能葡萄起藤清土装置 | 2020-05-08 | 269 |
| 一种基于ArUco标签的无人机视觉引导降落方法 | 2020-05-08 | 663 |
| 一种阀门堵塞帽自动更换装置 | 2020-05-11 | 41 |
| 一种双翼构型的新概念布局飞机 | 2020-05-11 | 269 |
| 一种舰载垂直起降侦查校射无人机姿态舰机协同导引方法 | 2020-05-11 | 860 |
| 新型固定翼无人机 | 2020-05-11 | 525 |
| 一种绕卷芯子输送装置 | 2020-05-11 | 914 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
垂直降落热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈