一种无人机仿地飞行控制方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种无人机仿地飞行控制方法，属于无人机技术领域，用于解决现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制方法包括：获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。本申请公开的无人机仿地飞行控制方法，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。

An imitated flight control method and device for unmanned aerial vehicle

This application provides a UAV Ground based flight control method, which belongs to the field of UAV technology. It is used to solve the problem of limited operation area and low safety existing in the existing flight control methods. Including this application disclosed by the embodiment of UAV flight control simulation method: obtain no distance between the first and the man-machine operation area of the ground and adjusting factor value; the first distance is determined according to the control force of the UAV flight; according to the regulatory factor value of the control force is adjusted, so that the control force in the adjustment process after the UAV flight simulation. The application discloses the UAV flight control simulation method, the working area between the unmanned aerial vehicle and ground based on the distance as the primary control factor, combined with the control force adjustment factor on the primary controlling factor of output fine-tuning, which can guarantee the operation effect in the work area, topography, complex situation, but also to ensure flight safety uav.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机仿地飞行控制方法及装置
本申请涉及无人机
，尤其涉及一种无人机仿地飞行控制方法及装置。
技术介绍
在农业植保应用中，例如：农药喷洒，无人机相对于其他农机有着巨大的优势，近年来得到了广泛的应用。通过控制无人机始终与植物表面保持恒定的距离飞行，可以有效提高作业效果。若无人机离植物距离过高，则经过雾化后的药物很难均匀的喷洒到植物表面；若无人机与植物的距离过低，则会影响无人机的作业效率，另外从安全角度考虑，无人机作业安全系数也较低。因此在提高植保无人机的作业效率、效果的同时，提升作业安全系数，植保无人机必须实现自主仿地飞行。现有植保无人机仿地飞行方法一般为：通过安装在无人机上的距离传感器测量无人机与植物表面之间的距离，从而控制无人机始终与植物表面保持恒定的距离飞行。然而，现有技术中无人机仿地飞行方法，仅可适用于作业区域为普通低杆植物，如小麦，水稻，大豆，棉花等，和地势平坦，或者地势变化较为连续的作业区域。对于作业区域为玉米，高粱，甘蔗，葵花等高秆植物，以及凹凸不平的作业区域，现有技术中的仿地飞行方法会出现无人机掉落或剧烈震荡等现象。综上所述，现有技术中的无人机仿地飞行控制方法至少存在适用作业区域有限和安全性低的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种无人机仿地飞行控制方法，解决现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种无人机仿地飞行控制方法，包括：获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。第二方面，本申请实施例还提供了一种无人机仿地飞行控制装置，包括：控制因子获取模块，用于获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；第一控制力确定模块，用于根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；控制力微调模块，用于根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。这样，本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制方法，通过获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，解决了现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例中，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，可以有效地保障无人机在距离地面一定距离范围内作业，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例一的无人机仿地飞行控制方法流程图；图2是本申请实施例二的无人机仿地飞行控制方法流程图；图3是本申请实施例二的无人机仿地飞行时作业区域示意图；图4是本申请实施例三的无人机仿地飞行控制装置结构示意图之一；图5是本申请实施例三的无人机仿地飞行控制装置结构示意图之二。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。实施例一：如图1所示，本申请实施例公开了一种无人机仿地飞行控制方法，包括：步骤100至步骤120。步骤100，获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值。具体实施时，可以通过在无人机上安装距离传感器、超声波传感器或雷达等传感器实现无人机与地面之间的距离的测量。例如，在无人机上安装超声波传感器，然后根据超声波发射端发射的超声波遇到地面后反射到接收端所用的时长，确定无人机与地面之间的第一距离。具体实施时，还可以采用其他方法获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，本申请对此不做限定。具体实施时，根据不同的作业需求或作业区域的地形地貌，可以选择不同的调节因子，例如，所述调节因子可以为：无人机的水平飞行速度、无人机与作业区域内植物顶端之间的距离、或者无人机的水平飞行速度和无人机与作业区域内植物顶端之间的距离。对于无人机的水平飞行速度，可以采用现有技术中的方法通过GPS定位系统实现或其他手段实现，本申请实施例中不再赘述。测量无人机与作业区域内植物顶端之间的距离同样可以采用超声波测距、雷达测距或者双目图像测距等。例如，在无人机上安装超声波传感器，超声波传感器发射的超声波遇到植物的叶子后，植物表面会反射部分回波，若发射的超声波能量够大，则部分超声波会穿过植物到地面后再反射回接收端，根据超声波发射端发射的遇到植物表面和地面后分别反射到接收端所用的时长，可以确定无人机与地面之间的距离，以及无人机与植物之间的距离。步骤110，根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力。具体实施时，可以首先预设无人机飞行时与地面之间的期望距离，然后基于PID控制器(比例-积分-微分控制器)，将所述第一距离和无人机飞行时与地面之间的期望距离作为PID控制器的输入，以输出控制无人机飞行的控制力。PID控制器的内部控制逻辑参见现有技术，此处不再赘述。步骤120，根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。在无人机执行飞行操作的过程中，为了能够保障作业效果的同时，保证飞行的安全性，需要根据实时获取的调节因子的值对根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力进行微调。例如，当无人机的水平飞行速度较大时，需要根据无人机的水平飞行速度调节所述控制力，以控制无人机的垂直飞行速度，使得无人机的垂直飞行速度与水平飞行速度正相关，这样，当无人机在遇到上坡或下坡地形时，可以保持与地面之间的距离。再例如，当无人机与作业区域内植物顶端之间的距离过大时，为了更好的保障作业效果，需要降低无人机垂直飞行高度，即结合无人机与作业区域内植物顶端之间的距离，对根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力进行微调，如减小无人机在垂直方向上输出的上升控制力，以使得无人机与植物表面保持一定距离飞行。本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制方法，通过获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，解决了现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例中，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，可以有效地保障无人机在距离地面一定距离范围内作业，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。实施例二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，包括：获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。

【技术特征摘要】
1.一种无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，包括：获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述调节因子为无人机的水平飞行速度时，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行的步骤，包括：根据所述水平飞行速度调节所述控制力，使得调节后的控制力与所述水平飞行速度正相关。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述调节因子为无人机与作业区域内植物顶端之间的距离时，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行的步骤，包括：当所述无人机与作业区域内植物顶端之间的第二距离与第三距离之间的差值绝对值大于预设距离阈值时，基于所述第二距离调节所述控制力；其中，所述第二距离为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离，所述第三距离为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述调节因子包括：无人机的水平飞行速度和无人机与作业区域内植物顶端之间的距离时，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行的步骤，包括：根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对所述控制力进行初步调节处理；根据水平飞行速度进一步调节初步调节处理后的所述控制力，使得进一步调节后的所述控制力与所述水平飞行速度正相关；其中，所述根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对所述控制力进行初步调节处理，包括：当所述无人机与作业区域内植物顶端之间的第二距离与第三距离之间的差值绝对值大于预设距离阈值时，基于所述第二距离调节所述控制力；其中，所述第二距离为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离，所述第三距离为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行的步骤之后，还包括：根据第四距离与所述第一距离的误差，调节控制无人机仿地飞行的控制力，以调节无人机垂直方向的飞行速度，并调节无人机水平方向的飞行速度；其中，所述第四距离为预设的无人机与作业区域地面之间的期望距离。6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈有生，
申请(专利权)人：广州极飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44