无人机及其飞行控制方法技术

一种无人机及其飞行控制方法，无人机的飞行控制方法包括以下步骤：获取该无人机的一非旋转式雷达模块侦测到一前方区域的至少一第一回波信号以及一底侧区域的一第二回波信号。根据该第一回波信号以及该第二回波信号得到位于该无人机前方的一障碍物的一空间信息，该空间信息至少包括该障碍物相对该无人机的一水平距离以及该障碍物相对一地面的一高度差。当该水平距离以及该高度差符合一预警条件时产生一预警信号。产生一预警信号。产生一预警信号。

【技术实现步骤摘要】
无人机及其飞行控制方法


[0001]本专利技术是有关一种无人机，且特别关于一种避障及/或地形侦测的无人机及其飞行控制方法。

技术介绍

[0002]无人机(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)可以广泛的应用在户外或室内的环境中，执行例如监视或观察等各种任务。无人机一般可以由使用者遥控操作，也可以透过程序及座标进行自动导航与飞行。无人机可以配备摄影机及/或侦测器等设备，以在飞行时提供影像，或是天气、大气条件、辐射值等各种信息。无人机还可以具有货舱，以供装载各种物件。因此，无人机多元的应用潜力使其不断的在蓬勃发展当中。
[0003]当无人机应用在自动飞行巡检时，常常会遇到各种可能的地形或障碍物。因此，如何让无人机有效可靠的避开地形或障碍物，避免碰撞或损坏，实为本领域相关人员所关注的焦点。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种无人机的飞行控制方法，可以有效的避开障碍物。
[0005]本专利技术另提供一种无人机，可以有效的避开障碍物。
[0006]本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0007]本专利技术的无人机的飞行控制方法，包括以下步骤：步骤1
‑
1：获取该无人机的一非旋转式雷达模块侦测到一前方区域的至少一第一回波信号以及一底侧区域的至少一第二回波信号；步骤1
‑
2：根据该第一回波信号以及该第二回波信号得到一障碍物的一空间信息，该空间信息至少包括该障碍物相对该无人机的一水平距离以及该障碍物相对一地面的一高度差；以及步骤1
‑
3：当该水平距离以及该高度差符合一预警条件时产生一预警信号。
[0008]在本专利技术的一实施例中，上述的该非旋转式雷达模块包括侦测该第一回波信号的一前视雷达以及侦测该第二回波信号的一仿地雷达。
[0009]在本专利技术的一实施例中，其中在步骤1
‑
2，该水平距离以及该高度差的取得包括以下步骤：利用该前视雷达侦测的该第一回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第一相对距离D1以及一第一夹角θ1，该第一夹角θ1为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；
[0010]根据下式得到一第一高度差H1；
[0011]H1＝D1
×
sinθ1
[0012]利用该仿地雷达得到该无人机相对该地面的一高度差H
UAV
，且根据下式得到该障碍物和该地面之间的该高度差H
Ta
；
[0013]H
Ta
＝H
UAV
‑
H1
[0014]根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：
[0015]D
Ta
＝D1
×
cosθ1。
[0016]在本专利技术的一实施例中，上述的该前视雷达包括一短距天线以及一长距天线。
[0017]在本专利技术的一实施例中，上述的该短距天线具有一100m之内的侦测距离，该长距天线具有一介于50m至300m之间的侦测距离。
[0018]在本专利技术的一实施例中，其中在步骤1
‑
2，该水平距离以及该高度差的取得包括以下步骤：利用该长距天线侦测的一长距回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第一相对距离D1以及一第一夹角θ1，该第一夹角θ1为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；
[0019]根据下式得到一第一高度差H1；
[0020]H1＝D1
×
sinθ
′
[0021]其中，θ
’
为该第一夹角θ1和该无人机的一俯仰角之间的加成；利用该仿地雷达得到该无人机相对该地面的一高度差H
UAV
，且根据下式得到该障碍物和该地面之间的该高度差H
Ta
；
[0022]H
Ta
＝H
UAV
‑
H1
[0023]根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：
[0024]D
Ta
＝D1
×
cosθ
′
。
[0025]在本专利技术的一实施例中，其中在步骤1
‑
2，该水平距离以及该高度差的取得包括以下步骤：利用该短距天线侦测的一短距回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第二相对距离D2以及一第二夹角θ2，该第二夹角θ2为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；根据下式得到一第二高度差H2；
[0026]H2＝D2
×
sinθ2
[0027]利用该仿地雷达得到该无人机相对该地面的一高度差H
UAV
，并根据下式得到该障碍物和该地面之间的该高度差H
Ta
；
[0028]H
Ta
＝H
UAV
‑
H2
[0029]根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：
[0030]D
Ta
＝D2
×
cosθ2。
[0031]本专利技术的一飞行控制方法，包括以下步骤：步骤2
‑
1：获取该无人机的一非旋转式雷达模块侦测到一前方区域的至少一第一回波信号以及一底侧区域的至少一第二回波信号；步骤2
‑
2：根据该第一回波信号以及该第二回波信号得到一障碍物的一水平距离，并根据该第二回波信号得到该无人机相对一地面的一高度差；步骤2
‑
3：判断多个时间点的该水平距离及/或该高度差是否符合一坡度地形条件；以及步骤2
‑
4：当符合该坡度地形条件时，根据一空间信息调整该无人机的一飞行轨迹，其中该空间信息至少包括该水平距离及/或该高度差。
[0032]在本专利技术的一实施例中，其中在步骤2
‑
2，该水平距离的取得包括以下步骤：利用该长距天线侦测的一长距回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第一相对距离D1以及一第一夹角θ1，该第一夹角θ1为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：
[0033]D
Ta
＝D1
×
cosθ
′
[0034]其中，θ
’
为该第一夹角θ1和该无人机的一俯仰角之间的加成。
[0035]在本专利技术的一实施例中，其中在步骤2
‑
2，该水平距离的取得包括以下步骤：利用
该短距天线侦测的一短距回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第二相对距离D2以及一第二夹角θ2，该第二夹角θ2为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：
[0036]D
Ta
＝D2
×
cosθ2。
[0037]在本专利技术的一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机的飞行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1
‑
1：获取该无人机的一非旋转式雷达模块侦测到一前方区域的至少一第一回波信号以及一底侧区域的至少一第二回波信号；步骤1
‑
2：根据该第一回波信号以及该第二回波信号得到一障碍物的一空间信息，该空间信息至少包括该障碍物相对该无人机的一水平距离以及该障碍物相对一地面的一高度差；以及步骤1
‑
3：当该水平距离以及该高度差符合一预警条件时产生一预警信号。2.如权利要求1所述的飞行控制方法，其特征在于，该非旋转式雷达模块包括侦测该第一回波信号的一前视雷达以及侦测该第二回波信号的一仿地雷达。3.如权利要求2所述的飞行控制方法，其特征在于，在步骤1
‑
2，该水平距离以及该高度差的取得包括以下步骤：利用该前视雷达侦测的该第一回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第一相对距离D1以及一第一夹角θ1，该第一夹角θ1为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；根据下式得到一第一高度差H1；H1＝D1
×
sinθ1利用该仿地雷达得到该无人机相对该地面的一高度差H
UAV
，且根据下式得到该障碍物和该地面之间的该高度差H
Ta
；H
Ta
＝H
UAV
‑
H1根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：D
Ta
＝D1
×
cosθ1。4.如权利要求2所述的飞行控制方法，其特征在于，该前视雷达包括一短距天线以及一长距天线。5.如权利要求4所述的飞行控制方法，其特征在于，该短距天线具有一100m之内的侦测距离，该长距天线具有一介于50m至300m之间的侦测距离。6.如权利要求4所述的飞行控制方法，其特征在于，在步骤1
‑
2，该水平距离以及该高度差的取得包括以下步骤：利用该长距天线侦测的一长距回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第一相对距离D1以及一第一夹角θ1，该第一夹角θ1为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；根据下式得到一第一高度差H1；H1＝D1
×
sinθ'其中，θ
’
为该第一夹角θ1和该无人机的一俯仰角之间的加成；利用该仿地雷达得到该无人机相对该地面的一高度差H
UAV
，且根据下式得到该障碍物和该地面之间的该高度差H
Ta
；H
Ta
＝H
UAV
‑
H1根据下式得到该障碍物相对该无人机的该水平距离：D
Ta
＝D1
×
cosθ
′
。7.如权利要求4所述的飞行控制方法，其特征在于，在步骤1
‑
2，该水平距离以及该高度
差的取得包括以下步骤：利用该短距天线侦测的一短距回波信号得到该障碍物相对该无人机的一第二相对距离D2以及一第二夹角θ2，该第二夹角θ2为该障碍物至该无人机的一假想线以及一假想平面之间所夹者；根据下式得到一第二高度差H2；H2＝D2
×
sinθ2利用该仿地雷达得到该无人机相对该地面的一高度差H
UAV
，并根据下式得到该障碍物和该地面之间的该高度差H
Ta
；H
Ta
＝H
UA...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤山泉，蒋文隆，常其民，姜信德，杨登峰，
申请(专利权)人：为升电装工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：