无人机的速度控制方法、装置、无人机和存储介质制造方法及图纸

技术编号:27102881 阅读:21 留言:0更新日期:2021-01-25 18:48
本申请公开了一种无人机的速度控制方法、装置、无人机及存储介质,所述方法包括:根据无人机的目标速度和预期路径,进行多阶段的飞行预估,依次得到各阶段结束时无人机的第一预估位置;在得到一个第一预估位置后,根据预期路径和/或障碍物信息确定该第一预估位置的可用性,在该第一预估位置不可用的情况下,对所述目标速度进行调整,根据调整后的目标速度重新进行所述多阶段的飞行预估;在满足飞行预估终止条件的情况下,根据当前的目标速度对无人机进行速度控制。本申请的无人机速度控制方法能够灵活细致的处理无人机的控速过程,并根据障碍物和自身实时飞行的情况自主规划出最合理的速度,保证了无人机飞行的安全性和飞行效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
无人机的速度控制方法、装置、无人机和存储介质


[0001]本申请涉及无人机
,具体涉及一种无人机的速度控制方法、装置、无人机及存储介质。

技术介绍

[0002]近些年来,无人机技术逐渐向着智能化和自动化的方向不断发展,无人机的自主配送功能也开始成为一些无人机研发团队的重点项目,该功能的成熟是无人配送在城市得到大规模应用的前提。
[0003]然而,城市的复杂环境和业务的复杂要求对自主配送功能提出了较高的要求,一方面该自主配送功能必须满足安全性,另一方面该自主配送功能也要符合配送效率的要求。例如,如果一架飞机为了保证安全而降低到极低的速度飞行,则不能按时到达目的地;如果为了保证效率而速度过快,则又有巨大的安全风险。因此,如何在保证无人机配送的安全性的同时又能提高配送效率是目前该领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题,提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无人机的速度控制方法、装置、无人机和存储介质。
[0005]依据本申请的第一方面,提供了一种无人机的速度控制方法,包括:
[0006]根据无人机的目标速度和预期路径,进行多阶段的飞行预估,依次得到各阶段结束时无人机的第一预估位置;
[0007]在得到一个第一预估位置后,根据预期路径和/或障碍物信息确定该第一预估位置的可用性,在该第一预估位置不可用的情况下,对所述目标速度进行调整,根据调整后的目标速度重新进行所述多阶段的飞行预估;
[0008]在满足飞行预估终止条件的情况下,根据当前的目标速度对无人机进行速度控制。
[0009]可选地,所述预期路径的起始位置为无人机的实际位置,所述预期路径的终止位置是预规划路径中,距离所述实际位置最近且未抵达的规划位置。
[0010]可选地,所述预期路径的起始位置为无人机的实际位置,所述预期路径的终止位置为根据障碍物信息进行避障预瞄得到的预瞄位置。
[0011]可选地,所述根据障碍物信息进行避障预瞄包括:
[0012]根据无人机的实际位置和实际速度确定无人机在预定时刻的第二预估位置;
[0013]根据障碍物信息确定预瞄位置,所述预瞄位置和第二预估位置的连线方向上无障碍物。
[0014]可选地,所述障碍物信息是根据视觉信息和雷达信息融合得到的障碍物分布直方图,所述直方图中各点的横坐标分别对应于无人机的横向角度,所述直方图中各点的纵坐标分别对应于无人机的纵向角度,所述直方图中的各点的参数为:该点对应的角度上是否
有障碍物,以及在有障碍物时,无人机与障碍物之间的距离,所述避障预瞄包括:
[0015]根据所述无人机的实际位置和随机选取的初瞄位置确定一条射线;
[0016]根据所述直方图中各点的横纵坐标,确定各点对应的障碍物位置;
[0017]根据各障碍物位置到所述射线的距离,确定所述初瞄位置是否与障碍物位置冲突,若不冲突则将所述初瞄位置作为预瞄位置,若冲突则将根据所述初瞄位置在所述直方图中进行扫描,根据扫描结果确定预瞄位置。
[0018]可选地,所述根据所述初瞄位置在所述直方图中进行扫描包括:
[0019]根据冲突的障碍物位置确定所述直方图中的冲突点,以该冲突点为起点,沿x轴负向在所述直方图中进行遍历,直至遍历到参数为该角度上无障碍物的预瞄点;
[0020]所述根据扫描结果确定预瞄位置包括:
[0021]根据扫描到的预瞄点确定目标方向,选取该目标方向上预设距离的位置作为预瞄位置。
[0022]可选地,所述根据无人机的目标速度和预期路径,进行多阶段的飞行预估,依次得到各阶段结束时无人机的第一预估位置包括:
[0023]在进行每个阶段的飞行预估时,根据无人机的当前位置和所述预期路径的终止位置确定目标偏航角度,其中所述无人机的当前位置为无人机的实际位置或上阶段飞行预估得到的第一预估位置;
[0024]根据无人机的当前偏航角度、偏航角速度和所述目标偏航角度确定本阶段的预估偏航角度;所述无人机的当前偏航角度为无人机的实际偏航角度或上阶段飞行预估得到的预估偏航角度;
[0025]根据无人机的当前速度、所述目标速度和加速度限制值确定本阶段的预估速度;
[0026]根据所述预估偏航角度和所述预估速度确定所述第一预估位置。
[0027]可选地,所述根据预期路径和/或障碍物信息确定该第一预估位置的可用性包括:
[0028]若第一预估位置与所述预期路径的距离小于第二阈值,且第一预估位置与各障碍物的距离均大于第三阈值,则确定该第一预估位置可用;否则确定该第一预估位置不可用。
[0029]可选地,所述根据当前的目标速度对无人机进行速度控制包括:
[0030]根据当前的目标速度、加速度限制值和无人机的实际速度,确定无人机在预定时刻的速度。
[0031]可选地,所述飞行预估终止条件包括:所述第一预估位置与无人机的最终目标位置的距离小于第四阈值,或者,所述第一预估位置与无人机的起始位置的距离大于第五阈值。
[0032]依据本申请的第二方面,提供了一种无人机的速度控制装置,包括:
[0033]预估单元,用于根据无人机的目标速度和预期路径,进行多阶段的飞行预估,依次得到各阶段结束时无人机的第一预估位置;
[0034]确定单元,用于在得到一个第一预估位置后,根据预期路径和/或障碍物信息确定该第一预估位置的可用性;在该第一预估位置不可用的情况下,对所述目标速度进行调整,根据调整后的目标速度重新进行所述多阶段的飞行预估;
[0035]速度控制单元,用于在满足飞行预估终止条件的情况下,根据当前的目标速度对无人机进行速度控制。
[0036]可选地,所述预期路径的起始位置为无人机的实际位置,所述预期路径的终止位置是预规划路径中,距离所述实际位置最近且未抵达的规划位置。
[0037]可选地,所述预期路径的起始位置为无人机的实际位置,所述预期路径的终止位置为根据障碍物信息进行避障预瞄得到的预瞄位置。
[0038]可选地,所述预估单元还用于:
[0039]根据无人机的实际位置和实际速度确定无人机在预定时刻的第二预估位置;
[0040]根据障碍物信息确定预瞄位置,所述预瞄位置和第二预估位置的连线方向上无障碍物。
[0041]可选地,所述障碍物信息是根据视觉信息和雷达信息融合得到的障碍物分布直方图,所述直方图中各点的横坐标分别对应于无人机的横向角度,所述直方图中各点的纵坐标分别对应于无人机的纵向角度,所述直方图中的各点的参数为:该点对应的角度上是否有障碍物,以及在有障碍物时,无人机与障碍物之间的距离,所述预估单元还用于:
[0042]根据所述无人机的实际位置和随机选取的初瞄位置确定一条射线;
[0043]根据所述直方图中各点的横纵坐标,确定各点对应的障碍物位置;
[0044]根据各障碍物位置到所述射线的距离,确定所述初瞄位置是否与障碍本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机的速度控制方法,其特征在于,包括:根据无人机的目标速度和预期路径,进行多阶段的飞行预估,依次得到各阶段结束时无人机的第一预估位置;在得到一个第一预估位置后,根据预期路径和/或障碍物信息确定该第一预估位置的可用性,在该第一预估位置不可用的情况下,对所述目标速度进行调整,根据调整后的目标速度重新进行所述多阶段的飞行预估;在满足飞行预估终止条件的情况下,根据当前的目标速度对无人机进行速度控制。2.根据权利要求1所述的无人机的速度控制方法,其特征在于,所述预期路径的起始位置为无人机的实际位置,所述预期路径的终止位置是预规划路径中,距离所述实际位置最近且未抵达的规划位置。3.根据权利要求1所述的无人机的速度控制方法,其特征在于,所述预期路径的起始位置为无人机的实际位置,所述预期路径的终止位置为根据障碍物信息进行避障预瞄得到的预瞄位置。4.根据权利要求3所述的无人机的速度控制方法,其特征在于,所述根据障碍物信息进行避障预瞄包括:根据无人机的实际位置和实际速度确定无人机在预定时刻的第二预估位置;根据障碍物信息确定预瞄位置,所述预瞄位置和第二预估位置的连线方向上无障碍物。5.根据权利要求3所述的无人机的速度控制方法,其特征在于,所述障碍物信息是根据视觉信息和雷达信息融合得到的障碍物分布直方图,所述直方图中各点的横坐标分别对应于无人机的横向角度,所述直方图中各点的纵坐标分别对应于无人机的纵向角度,所述直方图中的各点的参数为:该点对应的角度上是否有障碍物,以及在有障碍物时,无人机与障碍物之间的距离,所述避障预瞄包括:根据所述无人机的实际位置和随机选取的初瞄位置确定一条射线;根据所述直方图中各点的横纵坐标,确定各点对应的障碍物位置;根据各障碍物位置到所述射线的距离,确定所述初瞄位置是否与障碍物位置冲突,若不冲突则将所述初瞄位置作为预瞄位置,若冲突则将根据所述初瞄位置在所述直方图中进行扫描,根据扫描结果确定预瞄位置。6.根据权利要求5所述的无人机的速度控制方法,其特征在于,所述根据所述初瞄位置在所述直方图中进行扫描包括:根据冲突的障碍物位置确定所述直方图中的冲突点,以该冲突点为起点,沿x轴负向在所述直方图中进行遍历,直至遍历到参数为该角度上无障碍物的预瞄点;所述根据扫描结果确定预瞄位置包括:根据扫描到的预瞄点确定目标方向,选取该目标方向上预设距离的位置作为预瞄位置。7.根据权利要求1所述的无人机的速度控制方法,其特征在于,所述根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:张邦彦庞勃郭彦杰王包东陈鹏旭
申请(专利权)人:北京三快在线科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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