一种飞行轨迹复演方法、装置、服务器及存储介质制造方法及图纸

一种飞行轨迹复演方法、装置、服务器及存储介质，该方法包括：获取飞行器在多个飞行时刻采集的飞行状态数据，并根据该飞行状态数据生成原始飞行路径(S301)；根据该原始飞行路径，确定原始飞行路径中各位置的安全速度(S302)；根据各位置的安全速度，生成复演轨迹，并根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制飞行器沿复演轨迹飞行(S303)。可在生成复演轨迹的同时，实现飞行器在复演过程中的匀速飞行。

A method, device, server and storage medium of flight path replay

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种飞行轨迹复演方法、装置、服务器及存储介质
本专利技术实施例涉及计算机
，尤其涉及一种飞行轨迹复演方法、装置、服务器及存储介质。
技术介绍
轨迹复演在无人驾驶领域有很大用处。在轨迹复演阶段，飞行器可采用记录具有时间意义的航点，即记录位置，速度，加速度以及时间，然后通过优化方法生成复演轨迹，并进行轨迹跟随，即可以实现一次演练后多次重复飞行。这样的方式得到的轨迹复演效果较好，但是由于记录的航点包含了时间意义，使得当原始轨迹中包含了停顿航点时(大多原始轨迹都包括停顿航点)，飞行器在复演过程中很难做到匀速行驶，造成轨迹复演中不必要的停顿，影响轨迹复演效果。可见，采用当前的轨迹复演方法，无法实现匀速的复演轨迹。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种飞行轨迹复演方法、装置、服务器及存储介质，实现了飞行器在复演过程中的匀速飞行。本专利技术实施例的第一方面是提供的一种飞行轨迹复演方法，包括：获取飞行器在多个飞行时刻采集的飞行状态数据，并根据所述飞行状态数据生成原始飞行路径，其中，所述飞行状态数据包括所述飞行器的位置、速度、加速度中的至少一者；根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度；根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，并根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹飞行。本专利技术实施例的第二方面是提供的一种飞行轨迹复演装置，包括：包括存储器和处理器；所述存储器用于存储程序代码；所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：获取飞行器在多个飞行时刻采集的飞行状态数据，并根据所述飞行状态数据生成原始飞行路径，其中，所述飞行状态数据包括所述飞行器的位置、速度、加速度中的至少一者；根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度；根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，并根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹飞行。本专利技术实施例的第三方面是提供的一种可移动平台，包括：机身；动力系统，安装在所述机身，用于为所述可移动平台提供动力；以及如第二方面中所述的飞行轨迹复演装置。本专利技术实施例的第四方面是提供的一种控制设备，包括：设备主体；通信装置，安装在所述设备主体，用于与第三方面所述的可移动平台通信；以及与第二方面所述的飞行轨迹复演装置通信。在本专利技术实施例中，飞行器可根据多个时刻采集的飞行状态数据生成原始飞行路径，从而可根据该原始飞行路径中各位置的安全速度生成复演轨迹，从而可控制飞行器沿复演轨迹飞行，由于所述各位置的安全速度包括最大安全速度和最小安全速度，因此可基于安全速度的不同，生成不同的复演轨迹，也可基于安全速度与预设速度的关系生成不同的复演轨迹，使得生成的复演轨迹更切合实际需求，并保证了在进行轨迹复演过程中基于安全速度进行匀速行驶。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种飞行器采集多个飞行状态数据的示意图；图2a是本专利技术实施例提供的一种安全速度的示意图；图2b是本专利技术另一实施例提供的一种安全速度的示意图；图2c是本专利技术实施例提供的一种安全速度和预设速度之间的关系示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种飞行轨迹复演方法的示意流程图；图4是本专利技术另一实施例提供的一种安全速度和预设速度之间的关系示意图；图5是本专利技术另一实施例提供的一种飞行轨迹复演方法的示意流程图；图6是本专利技术又一实施例提供的一种飞行轨迹复演方法的示意流程图；图7a是本专利技术实施例提供的一种飞行状态数据的示意图；图7b是本专利技术另一实施例提供的一种飞行状态数据的示意图；图8a是本专利技术实施例提供的一种飞行器在状态转移过程中位置的变化示意图；图8b是本专利技术实施例提供的一种飞行器在状态转移过程中速度的变化示意图；图8c是本专利技术实施例提供的一种飞行器在状态转移过程中加速度的变化示意图；图8d是本专利技术实施例提供的一种飞行器在状态转移过程中姿态角速度的变化示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种可移动平台的飞行轨迹复演装置；图10是本专利技术另一实施例提供的一种可移动平台的飞行轨迹复演装置。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、完整地描述，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付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。轨迹复演在无人机中有很大的应用需求，例如，在用户控制无人机穿越树林或者迷宫后，该无人机可按照轨迹复演实现沿原路径返回，从而实现对时光倒流视频或者图像的拍摄；或者，轨迹复演也可应用在电力、管路巡检中，以沿着原路径进行复查。上述的轨迹复演应用场景中通常的做法是，飞手先手动沿着预想的路径飞行一遍，无人机记录下飞行过程中的航点信息，包括时间以及位置、速度、加速度等信息，然后无人机根据记录的航点信息自动复演原始的飞行路径。这种做法通常导致无人机会记录下飞手的一些停顿操作，例如观察环境、确认方位时使得无人机停顿，从而在复演轨迹时复演这种停顿；但实际上这种停顿在复演中是可以不必要的。当前实现轨迹复演的方法有如下两种：1、飞行器在飞行时，记录不带时间意义的航点(轨迹点)，即只记录在飞行过程中的飞行位置p，再用纯几何方法(如贝塞尔曲线)生成轨迹路径，从而可基于几何方法进行路径跟随。采用上述的路径跟随(轨迹复演)方法，可较容易实现匀速飞行，但是由于生成的路径对原始轨迹的复原度不高，路径跟随方法比较复杂，需要通过很多测试对路径上每一个轨迹点的可行性进行判断，可见，采用这种根据记录的不带时间意义的航点，并通过集合方法实现路径跟随的方法存在跟随精度不高的问题。2、飞行器可记录飞行过程中具有时间意义的航点，如记录位置p、速度v、加速度a、时间t，然后通过优化方法生成复演轨迹，例如运动原语(motionprimitive)轨迹生成方法。采用这种方法可得到效果较好的复演轨迹，且轨迹跟随控制简单，跟随精度较高，但是由于轨迹信息包含了原始轨迹的时间意义，如果飞行器在原始轨迹过程中有停顿的操作(在实际应用中，停顿操作是普遍存在的)，那么在复演轨迹中就很难做到匀速飞行，在原始轨迹停顿的地方还是会停顿，这样，飞行器在复演轨迹过程中拍摄的视频或者图像效果不好。可见，采用第一种轨迹复演方法存在对原始轨迹的复演效果不好、且采用的路径跟随方法比较复杂，路径跟随精度较低的问题，第二种轨迹复演方法由于复演轨迹中包含了原始飞行路径的时间意义，使得飞行器在轨迹复演过程中难以保持匀速飞行。基于此，本申请提出了一种在轨迹复演中保持飞行器匀速飞行的飞行轨迹复演方法，该方法可提高飞行器在轨迹复演时的复演效果，采用本方法进行轨迹复演时，飞行器可在飞行时采集多个飞行时刻的飞行状态数据，如图1所示，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行轨迹复演方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取飞行器在多个飞行时刻采集的飞行状态数据，并根据所述飞行状态数据生成原始飞行路径，其中，所述飞行状态数据包括所述飞行器的位置、速度、加速度中的至少一者；/n根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度；/n根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，并根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹飞行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行轨迹复演方法，其特征在于，所述方法包括：
获取飞行器在多个飞行时刻采集的飞行状态数据，并根据所述飞行状态数据生成原始飞行路径，其中，所述飞行状态数据包括所述飞行器的位置、速度、加速度中的至少一者；
根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度；
根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，并根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹飞行。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度，包括：
根据所述原始飞行路径和所述飞行器的飞行条件，确定所述安全速度；
其中，所述飞行条件至少包括所述飞行器的：最大速度、最大加速度或最大姿态角速度。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，包括：
从所述各位置的安全速度中确定最小安全速度；
以所述最小安全速度生成复演轨迹。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述以所述最小安全速度生成复演轨迹，包括：
确定所述复演轨迹中的速度均为所述最小安全速度；
所述根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹飞行，包括：
生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹以最小安全速度匀速飞行。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，包括：
根据所述各位置的安全速度和所述飞行器的飞行条件，确定所述复演轨迹中各位置的速度；
其中，所述飞行条件至少包括所述飞行器的：最大速度、最大加速度或最大姿态角速度。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述复演轨迹各位置的速度，包括：
所述复演轨迹中的加速段或减速段，均取所述飞行器的最大姿态角速度和最大加速度。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，包括：
根据所述各位置的安全速度和预设速度，生成第一轨迹段和第二轨迹段；
其中，所述第一轨迹段中各位置的速度为所述预设速度。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述各位置的安全速度和预设速度，生成第一轨迹段和第二轨迹段，包括：
将所述各位置的安全速度与所述预设速度进行对比，获得对比结果；
根据所述对比结果中安全速度大于或等于所述预设速度的位置，生成第二轨迹段；
根据所述对比结果中安全速度小于所述预设速度的位置，生成第一轨迹段。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比结果中安全速度小于所述预设速度的位置，生成第一轨迹段，包括：
所述第一轨迹段中的加速段或减速段，均取所述飞行器的最大姿态角速度和最大加速度。


10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比结果中安全速度小于所述预设速度的位置，生成第一轨迹段，包括：
将所述第一轨迹段各位置对应的所述原始飞行路径的飞行状态数据，确定为所述第一轨迹段的飞行状态数据。


11.一种飞行轨迹复演装置，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代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：
获取飞行器在多个飞行时刻采集的飞行状态数据，并根据所述飞行状态数据生成原始飞行路径，其中，所述飞行状态数据包括所述飞行器的位置、速度、加速度中的至少一者；
根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度；
根据所述各位置的安全速度，生成复演轨迹，并根据所述复演轨迹生成控制指令，用于控制所述飞行器沿复演轨迹飞行。


12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述根据所述原始飞行路径，确定所述原始飞行路径中各位置的安全速度时，执行如下操作：
根据所述原始飞行路径和所述飞行器的飞行条件，确定所述安全速度；
其中，所述飞行条件至少包括所述飞行器的：最大速度、最大加速度或最大姿态角速度。


13.根据权利要求11所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜江，刘昂，
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