一种航向修正方法、设备及飞行器技术

本发明专利技术实施例提供一种航向修正方法、设备及飞行器。通过在飞行器进行航向运动的过程中，获取当前时刻飞行器在水平方向的飞行速度以及飞行器的加速度数据，以当前时刻的飞行速度对飞行器的加速度进行修正，得到修正后的加速度数据，根据该修正后的加速度数据对该飞行器在水平方向的飞行速度进行控制，使得下一时刻该飞行器在水平方向的飞行速度小于当前时刻飞行器在水平方向的飞行速度。通过上述航向修正过程，在飞行器进行航向运动时，可以有效地减小飞行器在水平方向上的速度，提升无人飞行器保持原地不动只调转航向的性能，从而提高飞行器在行业应用中的灵活性和安全性。

A course correction method, equipment and aircraft

The embodiment of the invention provides a heading correction method, equipment and aircraft. In the course of the course motion of the aircraft, the flight speed and the acceleration data of the aircraft in the horizontal direction at the current moment are obtained, and the acceleration data of the aircraft are corrected by the flight speed at the current moment. The corrected acceleration data are obtained, and the flight is carried out according to the corrected acceleration data. The flying speed of the aircraft in the horizontal direction is controlled so that the flying speed of the aircraft in the horizontal direction at the next moment is less than the flying speed of the aircraft in the horizontal direction at the current moment. Through the above-mentioned course correction process, the horizontal velocity of the UAV can be effectively reduced and the performance of the UAV can be improved, so that the flexibility and safety of the UAV in the industry application can be improved.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种航向修正方法、设备及飞行器
本专利技术涉及控制
，尤其涉及一种航向修正方法、设备及飞行器。
技术介绍
近几年随着无人飞行器的发展，其已被广泛的应用到各行各业。针对无人飞行器的控制精度的要求越来越高。在无人飞行器的控制过程中，有一个常规的控制操作：无人飞行器接收控制终端发送的航向控制指令，无人飞行器根据接收到的航向控制指令，保持当前的位置不变，改变无人飞行器的航向，即控制无人飞行器进行航向运动。然而，目前针对该控制操作，在无人飞行器持续改变航向的过程中，因传感器(例如加速度计)的安装误差导致输出的数据存在偏差，会出现使无人飞行器的水平方向上有速度的情况。这就导致无人飞行器在改变航向的过程中，实际表现并不仅仅是调转航向，同时还伴随着绕一个位置点以较小的半径环绕飞行的现象，降低了无人飞行器保持原地不动只调转航向的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种航向修正方法、设备及飞行器，以有效提升无人飞行器保持原地不动只调转航向的性能。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术实施例的一个方面是提供一种航向修正方法，包括：在飞行器进行航向运动过程中，获取当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度，获取所述飞行器的加速度数据；根据所述当前时刻的飞行速度对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据；根据所述修正后的加速度数据对所述飞行器在水平方向的飞行速度进行控制以使得下一时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度小于当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度。本专利技术实施例的另一个方面是提供一种航向修正设备，包括：速度传感器、加速度计和处理器；所述速度传感器，用于在飞行器进行航向运动过程中，获取当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度；所述加速度计，用于在飞行器进行航向运动过程中，获取所述飞行器的加速度数据；所述处理器，用于根据所述当前时刻的飞行速度对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据；以及根据所述修正后的加速度数据对所述飞行器在水平方向的飞行速度进行控制以使得下一时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度小于当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度。本专利技术实施例的另一个方面是提供一种飞行器，包括：机身；动力系统，安装在所述机身，用于提供飞行动力；以及上述的航向修正设备。基于上述专利技术实施例提供的一种航向修正方法、设备及飞行器，通过在飞行器进行航向运动的过程中，获取当前时刻飞行器在水平方向的飞行速度以及飞行器的加速度数据，并根据该当前时刻的飞行速度对飞行器的加速度进行修正以得到修正后的加速度数据，并根据该修正后的加速度数据对该飞行器在水平方向的飞行速度进行控制以使得下一时刻该飞行器在水平方向的飞行速度小于当前时刻飞行器在水平方向的飞行速度。通过上述航向修正过程，在飞行器进行航向运动时，可以有效地减小飞行器在水平方向上的速度，即减小飞行器绕某一位置点环绕飞行的半径，提升无人飞行器保持原地不动只调转航向的性能，从而提高飞行器在行业应用中的灵活性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的无人飞行器F绕A点旋转的飞行轨迹示意图；图2为本专利技术实施例提供的航向修正方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的机体坐标系OXYZ的示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的航向修正方法的流程图；图5为本专利技术另一实施例提供的航向修正方法的流程图；图6为本专利技术另一实施例提供的航向修正方法的流程图；图6A为本专利技术实施例提供的一种以加速度的Y轴为轴线对加速度数据进行旋转变换的示意图；图6B为本专利技术实施例提供的以加速度的X轴为轴线对旋转变化的加速度数据进行旋转变换的示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种航向修正设备的结构图；图8为本专利技术另一实施例提供的航向修正设备的结构图；图9为本专利技术实施例提供的无人飞行器的结构图；附图标记：F-无人飞行器700-航向修正设备701-速度传感器702-加速度计703-处理器704-通讯接口901-机身902-动力系统903-航向修正设备1000-控制终端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，对本专利技术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。在飞行器，尤其是无人飞行器中，在进行航向控制的过程，用户通过对控制终端的航向按键、航向杆向飞行器发出航向控制指令，以使飞行器在保持当前位置不变的前提下，调转飞行器的航向。如图1所示，理想状态下，在接收到控制终端发送的航向控制指令时，无人机飞行器根据控制指令调转航向，即在无人机飞行器的航向运动过程中，无人飞行器当前保持自身位置不变，仅仅是在进行航向运动，自身位置不会发生变化，水平方向的速度应该为0。也就是说，无人飞行器在水平方向上不会有速度。但是，在实际的情况中，由于传感器的安装误差，使得传感器输出的数据存在偏差，无人飞行器的处理器根据存在偏差的输出数据去对无人飞行器进行控制，导致无人飞行器在进行航向运动的过程中水平方向的速度不为0，即表现出如图1所示的，无人飞行器F以A位置点为圆心以一个较小的半径环绕飞行器，表现出原地画圈的现象。因此，为了有效提升无人飞行器保持原地不动只调转航向的性能，提高飞行器在行业应用中的灵活性和安全性。本专利技术实施例公开了一种航向修正的技术方案。图2为本专利技术实施例提供的航向修正方法的流程图。下面结合图2，详细描述本专利技术实施例提供的用于航向修正的方法，以有效提升无人飞行器保持原地不动只调转航向的性能。如图2所示，本实施例中的方法，可以包括：步骤S201、在飞行器进行航向运动过程中，获取当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度。本实施例中，该步骤S201的执行主体可以是具有观测飞行器在水平方向上的飞行速度的速度传感器；其中，所述速度传感器是任何可以观测飞行器在水平方向上的飞行速度的传感器，例如视觉传感器(单目视觉传感系统、双目立体视觉传感系统)、TOF相机、雷达、激光雷达、GPS等，在这里不作具体的限定。这里需要说明的是，图3为机体坐标系的示意图，当飞行器只做航向运动时，飞行器的机体坐标的XOY平面与水平面平行，所述水平方向的速度包括该机体坐标系下X轴方向的飞行速度和X轴方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航向修正方法，其特征在于，包括：在飞行器进行航向运动过程中，获取当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度，获取当前时刻所述飞行器的加速度数据；根据所述当前时刻的飞行速度对所述加速度数据进行修正，以得到修正后的加速度数据；根据所述修正后的加速度数据对所述飞行器在水平方向的飞行速度进行控制，以使得下一时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度小于当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种航向修正方法，其特征在于，包括：在飞行器进行航向运动过程中，获取当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度，获取当前时刻所述飞行器的加速度数据；根据所述当前时刻的飞行速度对所述加速度数据进行修正，以得到修正后的加速度数据；根据所述修正后的加速度数据对所述飞行器在水平方向的飞行速度进行控制，以使得下一时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度小于当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收控制终端发送的航向控制指令；根据所述航向控制指令控制所述飞行器进行航向运动。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述当前时刻的飞行速度对所述加速度数据进行修正，以得到修正后的加速度数据，包括：若所述当前时刻的飞行速度不在预设范围内时，对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述飞行器在水平方向的飞行速度包括所述飞行器在机体坐标系下的X轴方向的速度、Y轴方向的速度；所述若所述当前时刻的飞行速度不在预设范围内时，对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据包括：若当前时刻的所述飞行器在机体坐标系下的X轴方向的速度、Y轴方向的速度不在预设范围内时，对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，若所述当前时刻的飞行速度不在预设范围内时，对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据，包括：若所述当前时刻的飞行速度不在预设范围内时，确定旋转角度，根据所述旋转角度对所述加速度数据进行旋转修正以得到修正后的加速度数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定旋转角度，根据所述旋转角度对所述加速度数据进行修正以得到修正后的加速度数据，包括：根据所述当前时刻飞行器在水平方向的飞行速度确定当前时刻的旋转角度，根据所述旋转角度对加速度数据进行旋转修正以得到修正后的加速度数据。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转角度对所述加速度数据进行旋转修正以得到修正后的加速度数据，包括：根据机体坐标系下的X轴方向的速度确定当前时刻的第一旋转角度，根据机体坐标系下的Y轴方向的速度确定当前时刻的第二旋转角度；根据所述第一旋转角度和第二旋转角度对所述加速度数据进行旋转修正以得到修正后的加速度数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据机体坐标系下的X轴方向的速度确定第一旋转角度，根据机体坐标系下的Y轴方向的速度确定第二旋转角度，包括：根据机体坐标系下的X轴方向的速度确定当前时刻的第一旋转角度修正量，根据第一旋转角度修正量和当前时刻的前一时刻的第一旋转角度确定当前时刻的第一旋转角度；根据机体坐标系下的Y轴方向的速度确定当前时刻的第二旋转角度修正量，根据第二旋转角度修正量和当前时刻的前一时刻的第二旋转角度确定当前时刻的第二旋转角度。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一旋转角度和第二旋转角度对所述加速度数据进行旋转修正以得到修正后的加速度数据，包括：以加速度计的Y轴为旋转轴线，将所述加速度数据按照第一旋转角度进行旋转变换以得到旋转变换后的加速度数据；以加速度计的X轴为旋转轴线，将所述旋转变换后的加速度数据按照第二旋转角度进行旋转变换以得到所述修正后的加速度数据。10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一旋转角度和第二旋转角度对所述加速度数据进行旋转修正以得到修正后的加速度数据，包括：以加速度计的X轴为旋转轴线，将所述加速度数据按照第二旋转角度进行旋转变换以得到旋转变换后的加速度数据；以加速度计的Y轴为旋转轴线，将所述旋转变换后的加速度数据按照第一旋转角度进行旋转变换以得到所述修正后的加速度数据。11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，重复上述步骤，直至所述飞行器在水平方向的飞行速度在预设范围内。12.一种航向修正设备，其特征在于，包括：速度传感器、加速度计和处理器；所述速度传感器，用于在飞行器进行航向运动过程中，获取当前时刻所述飞行器在水平方向的飞行速度，并发送给所述处理器；所述加速度计，用于在飞行器进行航向运动过程中，获取所述当前时刻的飞行器的加速度数据，并发送给所述处理器；所述处理器，用于根据所述当前时刻的飞行速度对所述加速度数据进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪康，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44