一种仿地飞行方法、装置、无人设备以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种仿地飞行方法、装置、无人设备以及存储介质，方法包括：在无人设备仿地飞行时，确定无人设备的实际飞行高度；当实际飞行高度大于高度阈值时，控制无人设备以第一策略进行仿地飞行；当实际飞行高度小于或等于高度阈值时，控制无人设备以第二策略进行仿地飞行；第一策略包括：根据无人设备当前所在地块区域的第一数字高程模型DEM信息确定无人设备的垂直速度，根据垂直速度控制无人设备进行仿地飞行，地块区域根据无人设备当前的飞行位置确定。本发明专利技术实施例能够在不受仿地雷达的探测高度限制的情况下实现无人设备的仿地飞行，解决了现有技术中当无人设备无法从仿地雷达中获取地面高度信息时无法进行仿地飞行的技术问题。行的技术问题。行的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种仿地飞行方法、装置、无人设备以及存储介质


[0001]本申请实施例涉及仿地飞行领域，尤其涉及一种仿地飞行方法、装置、无人设备以及存 储介质。

技术介绍

[0002]仿地飞行，是指无人设备在作业过程中，通过设定与已知三维地形的固定高度，使得无 人设备与三维地形保持恒定高差，通过仿地飞行能够使得无人设备适应不同的地形。目前无 人设备进行仿地飞行的过程中，一般通过仿地雷达获取被测地块的地面高度信息，并根据地 面高度信息生成变高航线以实时调整自身高度，从而在飞行的过程中保持地面分辨率一致， 提高航测效果。
[0003]然而，由于仿地雷达的探测高度有限，当无人设备无法从仿地雷达中获取地面高度信息 时，无人设备只能进行平飞飞行，在影响了航测效果的同时，无人设备也存在较高的飞行风 险。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种仿地飞行方法、装置、无人设备以及存储介质，能够在不受仿 地雷达的探测高度限制的情况下实现无人设备的仿地飞行，解决了现有技术中当无人设备无 法从仿地雷达中获取地面高度信息时无法进行仿地飞行的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种仿地飞行方法，包括：
[0006]在无人设备仿地飞行时，确定无人设备的实际飞行高度；
[0007]当所述实际飞行高度大于高度阈值时，控制所述无人设备以第一策略进行仿地飞行；当 所述实际飞行高度小于或等于所述高度阈值时，控制所述无人设备以第二策略进行仿地飞 行；
[0008]其中，所述第一策略包括：根据所述无人设备当前所在地块区域的第一数字高程模型 DEM信息确定所述无人设备的垂直速度，所述地块区域根据所述无人设备当前的飞行位置 确定；
[0009]根据所述垂直速度控制所述无人设备进行仿地飞行。
[0010]优选的，所述第一DEM信息由云端服务器按照设定频率发送至所述无人设备，所述第 一DEM信息是所述云端服务器根据所述飞行位置在第二DEM信息中截取的DEM信息，所 述第二DEM信息是所述无人设备的仿地飞行区域的DEM信息。
[0011]优选的，所述仿地飞行区域包括所述无人设备的作业地块区域；
[0012]所述方法还包括：
[0013]控制所述无人设备在起飞位置垂直上升至第一设定高度；
[0014]在所述无人设备从所述起飞位置向所述作业地块区域的作业起点位置飞行的过程中实 时调整当前的实时飞行高度，以使所述无人设备到达所述作业起点位置时的所述实时飞行高 度达到仿地飞行时的目标飞行高度。
[0015]优选的，所述仿地飞行区域为包含所述无人设备启动飞行时的起飞位置和所述无人设备 的作业地块区域的最小地块区域。
[0016]优选的，在所述无人设备仿地飞行之前，还包括：
[0017]向所述云端服务器发送DEM信息获取请求，以使所述云端服务器根据所述DEM信息 获取请求获取所述仿地飞行区域的第二DEM信息并在所述无人设备启动仿地飞行后按照所 述设定频率从所述第二DEM信息中截取及发送所述第一DEM信息。
[0018]优选的，所述第二策略包括：
[0019]根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息和所述无人设备的雷达测得到的 地表高度信息确定所述无人设备的仿地飞行高度；
[0020]根据所述仿地飞行高度控制所述无人设备进行仿地飞行。
[0021]优选的，所述根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备 的垂直速度，包括：
[0022]根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备的前馈控制 量；
[0023]根据所述第一DEM信息以及所述实际飞行高度确定所述无人设备的反馈控制量；
[0024]根据所述前馈控制量以及所述反馈控制量确定所述无人设备的垂直速度。
[0025]优选的，所述根据所述第一DEM信息以及所述飞行高度确定所述无人设备的反馈控制 量，包括：
[0026]根据所述第一DEM信息和仿地飞行的预设航线高度确定所述无人设备当前的目标飞行 高度；
[0027]将所述目标飞行高度以及所述实际飞行高度输入到比例控制环节中，利用所述比例控制 环节得到所述无人设备的反馈控制量。
[0028]优选的，所述第一DEM信息所对应的地块区域是以所述无人设备当前的飞行位置为中 心的正方形地块区域，所述正方形地块区域被划分成N
×
N个正方形子区域，N≥3。
[0029]优选的，所述根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备 的前馈控制量，包括：
[0030]根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备当前的目标飞 行高度的一阶微分量和二阶微分量；
[0031]根据所述一阶微分量和所述二阶微分量确定所述无人设备的前馈控制量。
[0032]优选的，所述正方形地块区域中相邻的两条边分别处于东西方向和南北方向；
[0033]所述根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备当前的目 标飞行高度的一阶微分量和二阶微分量包括：
[0034]根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息分别确定所述无人设备当前的目 标飞行高度在所述飞行位置正北方向上的一阶偏微分和二阶偏微分、在所述飞行位置正东方 向上的一阶偏微分和二阶偏微分以及在所述飞行位置由正北偏正东方向上的二阶偏微分；
[0035]根据所述正北方向上的一阶偏微分和所述正东方向上的一阶偏微分确定所述目标飞行 高度的一阶微分量；
[0036]根据所述正北方向上的一阶偏微分和二阶偏微分、所述正东方向上的一阶偏微分
和二阶 偏微分以及所述正北偏正东方向上的二阶偏微分确定所述目标飞行高度的二阶微分量。
[0037]优选的，根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备当前 的目标飞行高度在所述飞行位置正北方向上的一阶偏微分包括：
[0038]根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定北向正方形子区域和目标正 方形子区域的第一DEM高度差，所述目标正方形子区域为所述飞行位置所在的正方形子区 域，所述北向正方形子区域为位于所述飞行位置正北方向且距离所述飞行位置最远的正方形 子区域；
[0039]根据所述第一DEM高度差和所述正方形子区域的分辨率确定所述无人设备当前的目标 飞行高度在所述飞行位置正北方向上的一阶偏微分。
[0040]优选的，所述根据所述第一DEM信息确定所述无人设备当前的目标飞行高度在所述飞 行位置正北方向上的二阶偏微分包括：
[0041]根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定目标正方形子区域和南向正 方形子区域的第二DEM高度差，所述南向正方形子区域为位于所述飞行位置正南方向且距 离所述飞行位置最远的正方形子区域；
[0042]将所述第一DEM高度差减去所述第二DEM高度差，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿地飞行方法，其特征在于，包括：在无人设备仿地飞行时，确定无人设备的实际飞行高度；当所述实际飞行高度大于高度阈值时，控制所述无人设备以第一策略进行仿地飞行；当所述实际飞行高度小于或等于所述高度阈值时，控制所述无人设备以第二策略进行仿地飞行；其中，所述第一策略包括：根据所述无人设备当前所在地块区域的第一数字高程模型DEM信息确定所述无人设备的垂直速度，根据所述垂直速度控制所述无人设备进行仿地飞行，所述地块区域根据所述无人设备当前的飞行位置确定。2.根据权利要求1所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述第一DEM信息由云端服务器按照设定频率发送至所述无人设备，所述第一DEM信息是所述云端服务器根据所述飞行位置在第二DEM信息中截取的DEM信息，所述第二DEM信息是所述无人设备的仿地飞行区域的DEM信息。3.根据权利要求2所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述仿地飞行区域包括所述无人设备的作业地块区域；所述方法还包括：控制所述无人设备在起飞位置垂直上升至第一设定高度；在所述无人设备从所述起飞位置向所述作业地块区域的作业起点位置飞行的过程中实时调整当前的实时飞行高度，以使所述无人设备到达所述作业起点位置时的所述实时飞行高度达到仿地飞行时的目标飞行高度。4.根据权利要求2所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述仿地飞行区域为包含所述无人设备启动飞行时的起飞位置和所述无人设备的作业地块区域的最小地块区域。5.根据权利要求2所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，在所述无人设备仿地飞行之前，还包括：向所述云端服务器发送DEM信息获取请求，以使所述云端服务器根据所述DEM信息获取请求获取所述仿地飞行区域的第二DEM信息并在所述无人设备启动仿地飞行后按照所述设定频率从所述第二DEM信息中截取及发送所述第一DEM信息。6.根据权利要求1所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述第二策略包括：根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息和所述无人设备的雷达测得到的地表高度信息确定所述无人设备的仿地飞行高度；根据所述仿地飞行高度控制所述无人设备进行仿地飞行。7.根据权利要求1所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备的垂直速度，包括：根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备的前馈控制量；根据所述第一DEM信息以及所述实际飞行高度确定所述无人设备的反馈控制量；根据所述前馈控制量以及所述反馈控制量确定所述无人设备的垂直速度。8.根据权利要求7所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述根据所述第一DEM信息以及所述飞行高度确定所述无人设备的反馈控制量，包括：根据所述第一DEM信息和仿地飞行的预设航线高度确定所述无人设备当前的目标飞行
高度；将所述目标飞行高度以及所述实际飞行高度输入到比例控制环节中，利用所述比例控制环节得到所述无人设备的反馈控制量。9.根据权利要求7所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述第一DEM信息所对应的地块区域是以所述无人设备当前的飞行位置为中心的正方形地块区域，所述正方形地块区域被划分成N
×
N个正方形子区域，N≥3。10.根据权利要求9所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备的前馈控制量，包括：根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备当前的目标飞行高度的一阶微分量和二阶微分量；根据所述一阶微分量和所述二阶微分量确定所述无人设备的前馈控制量。11.根据权利要求10所述的一种仿地飞行方法，其特征在于，所述正方形地块区域中相邻的两条边分别处于东西方向和南北方向；所述根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息确定所述无人设备当前的目标飞行高度的一阶微分量和二阶微分量包括：根据所述无人设备当前所在地块区域的第一DEM信息分别确定所述无人设备当前的目标飞行高度在所述飞行位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁浩，许家仁，钟欣辰，蔡浩，蔡国桢，
申请(专利权)人：广州极飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：