基于电源监控的无人机飞行控制方法技术

本发明专利技术提供了基于电源监控的无人机飞行控制方法，其在无人机飞行过程中，检测电源电池的电量实况，预先判断无人机是否会发生飞行断电情况，并对无人机下方区域进行视觉识别，确定适合降落的地面区域，便于无人机在电量耗尽时进行平稳降落，保证无人机飞行的可控性和安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于电源监控的无人机飞行控制方法


[0001]本专利技术涉及无人机控制的
，特别涉及基于电源监控的无人机飞行控制方法。

技术介绍

[0002]无人机是通过自身的电池电源为电动机提供电能，电池电源的电量状态直接决定无人机的可持续飞行里程。在无人机执行飞行任务之前，都会对无人机的电池电源进行充电，确保电池电源的电量充足性。但是在无人机实际执行飞行任务的过程中，无人机的实际飞行路程是不确定，使得电池电源的电量消耗速率也是不确定的，导致无人机在飞行过程中发生电池电源电量耗尽的情况，从而危及无人机的飞行安全。目前，只能通过控制人员实时观察电池电源的剩余电量，以此人工控制无人机的飞行状态，这对控制人员的控制能力有较大的要求，同时无法保证无人机能够安全平稳飞行和降落，降低无人机飞行可控性。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供基于电源监控的无人机飞行控制方法，其根据目标基站的飞行控制指令，确定无人机执行飞行任务的预估耗电量，以此指示无人机是否执行飞行控制指令；并在无人机飞行过程中，根据无人机下方区域影像，确定障碍物存在状态信息，以此通过目标基站调整无人机的飞行状态；同时采集无人机的电源电池实时电量信息，以此判断电源电池能否可提供足够电量执行完毕飞行任务；在电源电池未能提供足够电量执行完毕飞行任务，根据下方区域影像，确定合适无人机降落的地面区域，并指示无人机在地面区域进行降落，其在无人机飞行过程中，检测电源电池的电量实况，预先判断无人机是否会发生飞行断电情况，并对无人机下方区域进行视觉识别，确定适合降落的地面区域，便于无人机在电量耗尽时进行平稳降落，保证无人机飞行的可控性和安全性。
[0004]本专利技术提供基于电源监控的无人机飞行控制方法，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，当无人机上电后，指示所述无人机进入基站搜索模式，以此使所述无人机与目标基站进行通信连接；根据所述目标基站的飞行控制指令，确定所述无人机执行相应飞行任务对应的预估耗电量；
[0006]步骤S2，根据所述预估耗电量，指示所述无人机是否执行所述飞行控制指令；若否，则指示所述无人机切换至待机充电模式；若是，则指示所述无人机沿着预定路径飞行；在所述无人机飞行过程中，对拍摄与分析自身下方区域影像，以此确定所述无人机下方区域的障碍物存在状态信息；
[0007]步骤S3，根据所述障碍物存在状态信息，生成相应的飞行调整指令，并通过所述目标基站将所述飞行调整指令发送至所述无人机，以此调整所述无人机的飞行状态；在所述无人机飞行过程中，采集得到所述无人机的电源电池实时电量信息，以此判断所述无人机的电源电池能否可提供足够电量执行完毕所述飞行任务；
[0008]步骤S4，若所述电源电池未能提供足够电量执行完毕所述飞行任务，则根据所述
下方区域影像，确定合适所述无人机降落的地面区域，并指示所述无人机在所述地面区域进行降落。
[0009]进一步，在所述步骤S1中，当无人机上电后，指示所述无人机进入基站搜索模式，以此使所述无人机与目标基站进行通信连接具体包括：
[0010]当无人机上电后，指示所述无人机周期性向外界发送连接请求消息；当目标基站接收到所述连接请求消息后，从所述连接请求消息中提取得到所述无人机的设备身份信息，并将所述设备身份信息与预设白名单进行对比；若所述设备身份信息存在于预设白名单，则确定所述无人机基站搜索成功，并构建所述无人机与所述目标基站的通信连接；若所述设备身份信息不存在于预设白名单，则确定所述无人机基站搜索失败，并指示无人机继续周期性向外界发送连接请求消息。
[0011]进一步，在所述步骤S1中，根据所述目标基站的飞行控制指令，确定所述无人机执行相应飞行任务对应的预估耗电量具体包括：
[0012]当所述无人机与所述目标基站通信连接后，从所述目标基站发送的飞行控制指令中提取得到飞行始发地位置信息和飞行目的地位置信息，以此估计所述无人机执行相应飞行任务对应的飞行路程长度；
[0013]再根据所述飞行路程长度和所述无人机的历史飞行单位里程耗电数据，得到所述无人机执行相应飞行任务对应的预估耗电量。
[0014]进一步，在所述步骤S2中，根据所述预估耗电量，指示所述无人机是否执行所述飞行控制指令；若否，则指示所述无人机切换至待机充电模式；若是，则指示所述无人机沿着预定路径飞行具体包括：
[0015]将所述预估耗电量与所述无人机的电源电池的剩余电量进行比对；若所述预估耗电量大于或等于所述剩余电量，则指示所述无人机不能执行所述飞行控制指令，此时指示所述无人机切换至待机快速充电模式，直到所述电源电池电量充满为止；若所述预估耗电量小于所述剩余电量，则指示所述无人机执行所述飞行控制指令，此时指示所述无人机沿着所述飞行控制指令对应的预定路径飞行。
[0016]进一步，在所述步骤S2中，在所述无人机飞行过程中，对拍摄与分析自身下方区域影像，以此确定所述无人机下方区域的障碍物存在状态信息具体包括：
[0017]在所述无人机飞行过程中，指示所述无人机自带的摄像头对所述无人机下方区域进行扫描拍摄，得到下方区域影像；
[0018]对所述下方区域影像进行障碍物轮廓识别处理，确定所述无人机下方区域的障碍物存在位置信息和障碍物占据空间范围信息。
[0019]进一步，在所述步骤S3中，根据所述障碍物存在状态信息，生成相应的飞行调整指令，并通过所述目标基站将所述飞行调整指令发送至所述无人机，以此调整所述无人机的飞行状态具体包括：
[0020]根据所述障碍物存在位置信息，确定所述无人机与障碍物的实际距离信息，并根据所述实际距离信息，生成相应的飞行减速指令；
[0021]根据所述障碍物占据空间范围信息，确定所述无人机与障碍物最外边缘的相对位置关系信息，并根据所述相对位置关系信息，生成相应的飞行姿态调整指令。
[0022]进一步，在所述步骤S3中，在所述无人机飞行过程中，采集得到所述无人机的电源
电池实时电量信息，以此判断所述无人机的电源电池能否可提供足够电量执行完毕所述飞行任务具体包括：
[0023]在所述无人机飞行过程中，采集得到所述无人机的电源电池实时剩余电量值以及所述电源电池的电量消耗速率值；
[0024]根据所述电源电池实时剩余电量值，所述电源电池的电量消耗速率值以及所述无人机的剩余飞行路程长度，判断所述无人机的电源电池能否可提供足够电量执行完毕所述飞行任务。
[0025]进一步，在所述步骤S4中，若所述电源电池未能提供足够电量执行完毕所述飞行任务，则根据所述下方区域影像，确定合适所述无人机降落的地面区域，并指示所述无人机在所述地面区域进行降落具体包括：
[0026]所述电源电池未能提供足够电量执行完毕所述飞行任务，则对所述下方区域影像进行地面地形识别处理，从所述无人机下方地面区域中筛选出至少一个满足预设面积条件的平整地面区域，并将与所述无人机距离最近的平整地面区域作为合适所述无人机降落的地面区域；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，当无人机上电后，指示所述无人机进入基站搜索模式，以此使所述无人机与目标基站进行通信连接；根据所述目标基站的飞行控制指令，确定所述无人机执行相应飞行任务对应的预估耗电量；步骤S2，根据所述预估耗电量，指示所述无人机是否执行所述飞行控制指令；若否，则指示所述无人机切换至待机充电模式；若是，则指示所述无人机沿着预定路径飞行；在所述无人机飞行过程中，对拍摄与分析自身下方区域影像，以此确定所述无人机下方区域的障碍物存在状态信息；步骤S3，根据所述障碍物存在状态信息，生成相应的飞行调整指令，并通过所述目标基站将所述飞行调整指令发送至所述无人机，以此调整所述无人机的飞行状态；在所述无人机飞行过程中，采集得到所述无人机的电源电池实时电量信息，以此判断所述无人机的电源电池能否可提供足够电量执行完毕所述飞行任务；步骤S4，若所述电源电池未能提供足够电量执行完毕所述飞行任务，则根据所述下方区域影像，确定合适所述无人机降落的地面区域，并指示所述无人机在所述地面区域进行降落。2.如权利要求1所述的基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，当无人机上电后，指示所述无人机进入基站搜索模式，以此使所述无人机与目标基站进行通信连接具体包括：当无人机上电后，指示所述无人机周期性向外界发送连接请求消息；当目标基站接收到所述连接请求消息后，从所述连接请求消息中提取得到所述无人机的设备身份信息，并将所述设备身份信息与预设白名单进行对比；若所述设备身份信息存在于预设白名单，则确定所述无人机基站搜索成功，并构建所述无人机与所述目标基站的通信连接；若所述设备身份信息不存在于预设白名单，则确定所述无人机基站搜索失败，并指示无人机继续周期性向外界发送连接请求消息。3.如权利要求2所述的基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，根据所述目标基站的飞行控制指令，确定所述无人机执行相应飞行任务对应的预估耗电量具体包括：当所述无人机与所述目标基站通信连接后，从所述目标基站发送的飞行控制指令中提取得到飞行始发地位置信息和飞行目的地位置信息，以此估计所述无人机执行相应飞行任务对应的飞行路程长度；再根据所述飞行路程长度和所述无人机的历史飞行单位里程耗电数据，得到所述无人机执行相应飞行任务对应的预估耗电量。4.如权利要求3所述的基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，根据所述预估耗电量，指示所述无人机是否执行所述飞行控制指令；若否，则指示所述无人机切换至待机充电模式；若是，则指示所述无人机沿着预定路径飞行具体包括：将所述预估耗电量与所述无人机的电源电池的剩余电量进行比对；若所述预估耗电量大于或等于所述剩余电量，则指示所述无人机不能执行所述飞行控制指令，此时指示所述无人机切换至待机快速充电模式，直到所述电源电池电量充满为止；若所述预估耗电量小于所述剩余电量，则指示所述无人机执行所述飞行控制指令，此时指示所述无人机沿着所
述飞行控制指令对应的预定路径飞行。5.如权利要求4所述的基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，在所述无人机飞行过程中，对拍摄与分析自身下方区域影像，以此确定所述无人机下方区域的障碍物存在状态信息具体包括：在所述无人机飞行过程中，指示所述无人机自带的摄像头对所述无人机下方区域进行扫描拍摄，得到下方区域影像；对所述下方区域影像进行障碍物轮廓识别处理，确定所述无人机下方区域的障碍物存在位置信息和障碍物占据空间范围信息。6.如权利要求5所述的基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，根据所述障碍物存在状态信息，生成相应的飞行调整指令，并通过所述目标基站将所述飞行调整指令发送至所述无人机，以此调整所述无人机的飞行状态具体包括：根据所述障碍物存在位置信息，确定所述无人机与障碍物的实际距离信息，并根据所述实际距离信息，生成相应的飞行减速指令；根据所述障碍物占据空间范围信息，确定所述无人机与障碍物最外边缘的相对位置关系信息，并根据所述相对位置关系信息，生成相应的飞行姿态调整指令。7.如权利要求6所述的基于电源监控的无人机飞行控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，在所述无人机飞行过程中，采集得到所述无人机的电源电池实时电量信息，以此判断所述无人机的电源电池能否可提供足够电量执行完毕所述飞行任务具体包括：在所述无人机飞行过程中，采集得到所述无人机的电源电池实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：重庆德明尚品电子商务有限公司，
类型：发明
国别省市：