一种无人机定距的方法和系统技术方案

本申请涉及无人机定距领域，尤其是涉及一种无人机定距的方法和系统，其方法包括如下步骤：采集无人机与被测物的距离信息,计算距离信息与目标距离的差值，作为距离差,根据距离差计算作用力,依据作用力调整无人机的位置。本申请提供的一种无人机的定距的方法和系统，具有可以使无人机迅速的做出反应，自动测量与被测物之间的距离，自动调整与被测物的距离，调整更及时，精度更高。使得无人机与被测物之间保持固定的距离，方便了日常的使用，且降低了人工操作的难度，提高了准确度。提高了准确度。提高了准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机定距的方法和系统


[0001]本申请涉及无人机控制的
，尤其是涉及一种无人机定距的方法和系统。

技术介绍

[0002]在当今的生产和生活中，无人机的普及程度及适用范围越来越广，它集智能控制、远程通信、探测和排障等多种功能于一体，特别是在一些复杂和高危作业环境中，无人机的作业优势越来越明显。而如何使用无人机拍摄到清晰画面与操作人员的使用熟练度息息相关。
[0003]现在的无人机一般配备一个遥控器或控制箱，通过手机或其他智能终端上的操作界面，可控制机器人的前进后退，左转右转，上升下降等操作，或通过操作手动拨杆来调节与被测物的距离，类似玩具汽车的遥控控制。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为无人机在工作时，由于受到水流和气流等不利因素的影响，无法让无人机保持与被测物之间的距离，若靠人为操作来调节与被测物之间的距离，难度较大，对操控员的熟练度要求很高。

技术实现思路

[0005]为了解决无人机在工作时，防止受到水流和气流等不利因素的影响，无法让无人机保持与被测物之间的距离若靠人为操作来调节与被测物之间的距离，难度较大，对操控员的熟练度要求很高，本申请提供一种无人机定距的方法和系统。
[0006]为实现上述目的，本申请一方面提供一种无人机定距的方法采用如下的技术方案：一种无人机定距的方法，包括如下步骤：采集无人机与被测物的距离信息；对所述距离信息进行处理，并作距离差；根据所述距离差计算作用力；依据所述作用力调整无人机的位置。
[0007]通过采用上述技术方案，无人机通过采集与被测面之间的距离，通过采集回来的数据与预定距离数据进行对比，作出距离差，根据计算出来的距离差，通过算法程序计算出调整无人机的位置距离所需要的作用力大小，计算出来的作用力作用在无人机上，达到调整距离的目的，通过无人机的自动采集与分析来调整位置距离，避免了人为的参与，减少了人为控制的难度，并且还能够增加控制的精准度，达到更可观的目的。
[0008]可选的，对所述距离信息进行处理，并作距离差的步骤包括：对所述距离信息进行滤波处理：计算滤波处理后的所述距离信息与所述目标距离的差值，作为距离差值。
[0009]通过采用上述技术方案，无人机通过传感装置采集无人机与被测物之间的实际距离信息，因为无人机受到不利因素的影响，距离信息时刻在波动，所以将采集到的距离信息
进行滤波处理，进行滤波处理后，取平均值，这样获得的数据结果更加的准确。然后将滤波处理后的距离信息与目标距离进行比较，计算出两者之间的差值，得到距离差。通过作出距离差，更好地知道无人机与被测物之间的距离关系，方便无人机对位置作出适当的调整。
[0010]可选的，所述根据所述距离差计算作用力的步骤包括：根据所述距离差，计算出目标速度；根据所述目标速度，计算目标加速度；根据所述目标加速度计算所需的作用力。
[0011]通过采用上述技术方案，将上面过程得到的距离差信息，通过算法分析计算出改变距离差所需要的目标速度的大小，再将计算出来的目标速度与当前速度对比，计算出速度差，将速度差带入算法程序计算出目标加速度的大小。然后再将求出来的目标加速带入算法，计算得到作用力的大小，这样可以根据距离差通过转化得到改变无人机位置所需要作用力的大小，这样计算出来的作用力更准确，不会出现偏大或者偏小的情况。
[0012]可选的，所述依据作用力调整无人机的位置步骤包括：分解所述作用力，形成多个分解作用力；根据各个所述分解作用力，对应的动力装置调整无人机的位置。
[0013]通过采用上述技术方案，将算法计算出来的作用力进行分解，形成多个分解力，然后将分解的作用力作用到无人机上，来调整无人机的位置。因为无人机的偏移有可能是多个方向上的偏移，所以将力进行分解，分解到需要作用方向上的力，可以更好的对无人机各个位置的调整，使无人机始终处于同一点的位置。
[0014]可选的，所述通过对所述距离信息进行滤波处理的步骤包括：根据所述距离信息计算出距离滑动均值；通过所述距离滑动均值计算出当前距离变化率；将所述当前距离的变化率与取值范围进行比较；若所述当前距离变化率大于所述取值范围，则将当前距离的权重进行衰减；若当前距离变化率小于或者等于所述取值范围，则将当前距离的权重置为权重系数。
[0015]通过采用上述技术方案，将采集到的距离信息计算出均值，平均值的计算可以减少计算中的误差，使计算出来的结果更加的准确。再通过滑动均值计算出当前距离变化百分比，然后再将当前距离变化百分比进行比较来获得当前距离的权重，这样得到的距离信息的数据结果更接近于正确值，能让无人机更加准确的调整自己的位置。
[0016]可选的，所述根据所述距离差，计算出目标速度的步骤包括：计算线性距离；再将所述距离差与所述线性距离进行对比；根据比较结果选择不同的计算方法，计算得到对应的所述目标速度。
[0017]通过采用上述技术方案，将计算出来的距离差代入算法程序，计算出改变无人机位置所需要的目标速度的大小，根据距离还有时间能求出速度的大小。求出速度才能够求出所需要的作用力的大小，然后用来调整无人机的位置。
[0018]可选的，所述根据所述目标速度计算出目标加速度的步骤包括：根据所述目标速度与当前速度，计算得到速度差；
将所述速度差与时间的倒数相乘，计算得到所述目标加速度。
[0019]通过采用上述技术方案，将计算出来的速度转换为目标加速度，加速度能够计算出作用力，加速度作为一个中间值，对距离和作用力之间起到一个承接作用，通过计算出加速度，能够直接的计算出作用力的大小。
[0020]可选的，所述根据目标加速度来计算出所需的作用力的步骤包括：根据所述目标加速度，计算出作用力数值；分析作用力的方向；若为反向作用力，则输出反向控制信号；若为正向作用力，则输出正向控制信号。
[0021]将所述作用力数值和所述作用力方法合并，作为计算的所述作用力。
[0022]通过采用上述技术方案，根据F=ma,利用加速度计算出作用力的大小，这样计算出来作用力的大小和方向更加准确，然后分析作用力的方向，如果反向作用力，输出的为方向控制信号；正向作用力，则输出的为正向控制信号。将计算出来的作用力通过分析方向后输出来对无人机进行调整，这样更好的通过计算出来力控制无人机与被测物之间的距离，还能够使无人机知道在哪个方向上对无人机进行调整。
[0023]可选的，计算所述目标速度、所述目标加速度、所述作用力的具体方式为通过采用串级PID控制算法计算获得。
[0024]通过采用上述技术方案，采用串级的PID的控制算法，可以分别对距离、速度、加速度进行控制，这样可以更加精准的控制无人机与被测物之间的距离，避免了误差，增加了使用价值，提高经济效益。
[0025]为实现上述目的，本申请另一方面提供一种无人机定距的系统采用如下的技术方案：一种无人机定距的系统，包括：传感器数据采集单元（1），用于采集无人机与被测物的距离信息；滤波处理单元（2），用于计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机定距的方法，其特征在于，包括如下步骤：采集无人机与被测物的距离信息；对所述距离信息进行处理，并作距离差；根据所述距离差计算出作用力；依据所述作用力调整无人机的位置。2.根据权利要求1所述的无人机定距的方法，其特征在于，所述对所述距离信息进行处理，并作距离差的步骤包括：对所述距离信息进行滤波处理：计算滤波处理后的所述距离信息与所述目标距离的差值，作为距离差值。3.根据权利要求1所述的无人机定距的方法，其特征在于，所述根据所述距离差计算作用力的步骤包括：根据所述距离差，计算出目标速度；根据所述目标速度，计算目标加速度；根据所述目标加速度计算所需的作用力。4.根据权利要求1所述的无人机定距的方法，其特征在于，所述依据作用力调整无人机的位置步骤包括：分解所述作用力，形成多个分解作用力；根据各个所述分解作用力，对应的动力装置调整无人机的位置。5.根据权利要求2所述的无人机定距的方法，其特征在于，所述通过对所述距离信息进行滤波处理的步骤包括：根据所述距离信息计算出距离滑动均值；通过所述距离滑动均值计算出当前距离变化率；将所述当前距离的变化率与取值范围进行比较；若所述当前距离变化率大于所述取值范围，则将当前距离的权重进行衰减；若当前距离变化率小于或者等于所述取值范围，则将当前距离的权重置为权重系数。6.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长根，周继勇，
申请(专利权)人：深圳潜行创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：