一種無人機控制方法、系統及無人機與流程
2024-01-24 10:47:15
本發明涉及無人機技術領域，特別是一種無人機控制方法、系統及無人機。
背景技術：
隨著技術的進步，無人機逐漸廣泛應用於商業和民用消費市場，例如航空拍攝、電力網線巡航檢查、新聞報導、野生動物保護與監測、環境與自然災害防範與監測以及快遞服務等行業；無人真實的飛行環境信息很難完全預知，經常會遇到未知的突發威脅或障礙，這時預先規劃的全局航路已不能滿足要求。在無人機實際應用中，特別是在能見度比較低的使用環境中，如果對航路中的障礙物判斷、避讓不及時，會嚴重影響無人機的飛行安全。
技術實現要素：
本發明提供一種無人機控制方法、系統及無人機，以解決上述無人機在能見度比較低的使用環境中對航路中的障礙物判斷、避讓不及時的技術問題。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種無人機控制方法，包括以下步驟：
通過無人機的雷射測距裝置檢測無人機飛行環境中的障礙物信息；
採集無人機的當前飛行信息；
根據所述障礙物信息和所述當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃；
所述無人機根據所述障礙物避讓飛行計劃執行障礙物避讓飛行。。
本發明的有益效果是：通過無人機的雷射測距裝置，提高了無人機在能見度較低的飛行環境中對障礙物的識別和避讓能力；同時，根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，提高了無人機飛行的可靠性和穩定性。
進一步，所述障礙物信息包括無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界。
採用上述進一步方案的有益效果是：通過準確確認無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界，有效避免無人機與障礙物相撞。
進一步，所述當前飛行信息包括當前飛行方向。
採用上述進一步方案的有益效果是：無人機的飛行方向是障礙物避讓的關鍵參數，只要確保了無人機的飛行方向避讓開障礙物，就能夠確保無人機的飛行安全。
進一步，根據所述障礙物信息和所述當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃的具體包括，根據所述最近距離和所述當前飛行方向，計算出所述無人機從所述最近距離繞過所述障礙物邊界的飛行方向。
採用上述進一步方案的有益效果是：通過無人機與障礙物邊界的最近距離、當前飛行方向和障礙物邊界，可以準確計算出無人機從最近距離繞過障礙物邊界的飛行方向，提高了飛行效率和可靠性。
本發明還提供一種無人機控制系統，包括障礙物信息檢測模塊、無人機飛行信息採集模塊、計算模塊和控制模塊，
所述障礙物信息檢測模塊，用於通過無人機的雷射測距裝置檢測無人機飛行環境中的障礙物信息；
所述無人機飛行信息採集模塊，用於採集無人機的當前飛行信息；
所述計算模塊，用於根據所述障礙物信息和所述當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃；
所述控制模塊，用於所述無人機根據所述障礙物避讓飛行計劃執行障礙物避讓飛行。
本發明控制系統的有益效果是：障礙物信息檢測模塊通過無人機的雷射測距裝置，提高了無人機在能見度較低的飛行環境中對障礙物的識別和避讓能力；同時，計算模塊根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，提高了無人機飛行的可靠性和穩定性。
進一步，所述障礙物信息包括無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界。
採用上述進一步方案的有益效果是：通過準確確認無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界，有效避免無人機與障礙物相撞。
進一步，所述當前飛行信息包括當前飛行方向。
採用上述進一步方案的有益效果是：無人機的飛行方向是障礙物避讓的關鍵參數，只要確保了無人機的飛行方向避讓開障礙物，就能夠確保無人機的飛行安全。
進一步，所述計算模塊中，根據所述障礙物信息和所述當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃的具體包括，根據所述最近距離和所述當前飛行方向，計算出所述無人機從所述最近距離繞過所述障礙物邊界的飛行方向。
採用上述進一步方案的有益效果是：計算模塊中，通過無人機與障礙物邊界的最近距離、當前飛行方向和障礙物邊界，可以準確計算出無人機從最近距離繞過障礙物邊界的飛行方向，提高了飛行效率和可靠性。
本發明還提供一種無人機，所述無人機包上述的無人機控制系統。
本發明無人機的有益效果是：無人機控制系統通過無人機的雷射測距裝置，提高了無人機在能見度較低的飛行環境中對障礙物的識別和避讓能力；同時，計算模塊根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，提高了無人機飛行的可靠性和穩定性。
附圖說明
圖1是本發明無人機控制方法實施例的控制流程圖；
圖2是本發明無人機控制系統實施例的結構框圖；
圖3是本發明無人機實施例的結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的說明。
本發明無人機控制方法實施例的控制流程圖參見圖1，一種無人機控制方法，包括以下步驟：
步驟S1，通過無人機的雷射測距裝置檢測無人機飛行環境中的障礙物信息；
步驟S2，採集無人機的當前飛行信息；
步驟S3，根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃；
步驟S4，無人機根據障礙物避讓飛行計劃執行障礙物避讓飛行。
通過無人機的雷射測距裝置，提高了無人機在能見度較低的飛行環境中對障礙物的識別和避讓能力；同時，根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，提高了無人機飛行的可靠性和穩定性。最終，無人機根據障礙物避讓飛行計劃執行障礙物避讓飛行，達到了安全避開障礙物飛行的效果。
在具體實施例中，雷射測距裝置中的雷射光源可以但不限於選用氦氖氣體雷射器、氬離子雷射器、氪鎘雷射器等；也可以選用半導體雷射器和固體雷射器。
在本實施例中，障礙物信息包括無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界。
通過準確確認無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界，有效避免無人機與障礙物相撞。
在本實施例中，當前飛行信息包括當前飛行方向。
無人機的飛行方向是障礙物避讓的關鍵參數，只要確保了無人機的飛行方向避讓開障礙物，就能夠確保無人機的飛行安全。
在本實施例中，根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃的具體包括，根據最近距離和當前飛行方向，計算出無人機從最近距離繞過障礙物邊界的飛行方向。
通過無人機與障礙物邊界的最近距離、當前飛行方向和障礙物邊界，可以準確計算出無人機從最近距離繞過障礙物邊界的飛行方向，提高了飛行效率和可靠性。
在具體實施例中，當前飛行信息還可以包括但不限於飛行高度信息、飛行速度信息、姿態角信息和飛行狀態信息，利用這些飛行信息來提高無人機飛行的穩定性和可靠性。
在其中一個具體實施例中，通過無人機的雷射測距裝置檢測無人機飛行環境中的障礙物信息，其中，無人機與障礙物邊界的最近距離為50米，障礙物邊界即障礙物各個邊界點與無人機的距離；
採集無人機的當前飛行信息，其中，無人機的當前飛行方向是超向障礙物的中心方向；
根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，通過計算，無人機的飛行方向需要偏離當前航向10°，並偏向於無人機與障礙物邊界的最近距離方向；
無人機根據障礙物避讓飛行計劃執行障礙物避讓飛行。
本發明無人機控制系統實施例的結構框圖參見圖2，一種無人機控制系統，包括障礙物信息檢測模塊、無人機飛行信息採集模塊、計算模塊和控制模塊，
障礙物信息檢測模塊，用於通過無人機的雷射測距裝置檢測無人機飛行環境中的障礙物信息，其中，障礙物信息包括無人機與障礙物邊界的最近距離和障礙物邊界；
無人機飛行信息採集模塊，用於採集無人機的當前飛行信息，其中，當前飛行信息包括當前飛行方向；
計算模塊，用於根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，其中，根據最近距離和當前飛行方向，計算出無人機從最近距離繞過障礙物邊界的飛行方向；
控制模塊，用於無人機根據障礙物避讓飛行計劃執行障礙物避讓飛行。
障礙物信息檢測模塊通過無人機的雷射測距裝置，提高了無人機在能見度較低的飛行環境中對障礙物的識別和避讓能力；同時，計算模塊根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，提高了無人機飛行的可靠性和穩定性。計算模塊中，通過無人機與障礙物邊界的最近距離、當前飛行方向和障礙物邊界，可以準確計算出無人機從最近距離繞過障礙物邊界的飛行方向，提高了飛行效率和可靠性。
本發明無人機實施例的結構圖參見圖3，一種無人機，無人機包上述的無人機控制系統。
無人機控制系統通過無人機的雷射測距裝置，提高了無人機在能見度較低的飛行環境中對障礙物的識別和避讓能力；同時，計算模塊根據障礙物信息和當前飛行信息計算出障礙物避讓飛行計劃，提高了無人機飛行的可靠性和穩定性。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「長度」、「寬度」、「上」、「下」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
以上對本發明的無人機控制方法、系統及無人機進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述。以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。