CN107479570A - 一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法 - Google Patents

一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，包括如下步骤：①初始化：对***进行初始化自检，判断***内各部件运行情况，并进行起飞、前进、后退、下降四个动作，在动作进行过程中调整出平衡姿态基准控制量；②路径点检测；③路线规划；④位置判断；⑤姿态调整；⑥完成。本发明通过初始化、路径点检测、路线规划、位置判断、姿态调整几种操作过程，能有效解决定点自动飞行的问题，为短距离物流的高效率低成本运营提供有力保障。

Description

一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法
技术领域
本发明涉及一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法。
背景技术
目前，部分高校校园较大，或者有多个临近的校区，其中的小件物流多采用专人骑行的方式，人力成本高、效率低。
特别的，上述短距离物流大多定点、小批量，可采用无人机进行运输以节约人力成本，但现有技术中的无人机技术对此并没有提供足够的支持，尤其是现有技术中对于无人机自动飞行控制，一般是通过外部控制中心统一控制，但该方式对通信信号的要求较高，而且控制中心假设成本较高，因此对于实施物流的单位而言，其成本和故障率 (因信号异常导致)都难以接受。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，该可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法通过初始化、路径点检测、路线规划、位置判断、姿态调整几种操作过程，能有效解决定点自动飞行的问题，为短距离物流的高效率低成本运营提供有力保障。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，包括如下步骤：
①初始化：对***进行初始化自检，判断***内各部件运行情况，并进行起飞、前进、后退、下降四个动作，在动作进行过程中调整出平衡姿态基准控制量；
②路径点检测：用户输入路径点，***记录用户输入的路径点并存储为路径点集，并将路径点集中每相邻两个路径点进行连线，循环以排序最靠前的两个路径点作为当前起点和终点，进行步骤③和步骤④，直至仅剩一个路径点则进行步骤⑥；
③路线规划：根据地图数据以及地图数据中建筑物的高度信息，对起点和终点的连线进行修正，使起点和终点的连线不穿过任意建筑物，得到当前路线；
④位置判断：实时对当前位置进行判断，然后判断当前位置与当前路线之间的距离是否大于预设值，大于预设值则进行步骤⑤，如当前位置与终点之间的距离小于预设值，则返回至②进入下一循环；
⑤姿态调整：根据当前位置与当前路线的垂线为三角形直角边，取角度为预设角度的三角形斜边为回正路线，根据平衡姿态基准控制量将姿态调整为沿回正路线飞行的姿态；
⑥完成：清除平衡姿态基准控制量及路径点集，并关机。
所述预设值为0.3～1.5米。
所述预设角度为40°～50°。
所述地图数据，由在平面地图数据中对每一建筑物图块附加上建筑物的高度值得到。
本发明的有益效果在于：通过初始化、路径点检测、路线规划、位置判断、姿态调整几种操作过程，能有效解决定点自动飞行的问题，为短距离物流的高效率低成本运营提供有力保障。
附图说明
图1是本发明的过程示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，包括如下步骤：
①初始化：对***进行初始化自检，判断***内各部件运行情况，并进行起飞、前进、后退、下降四个动作，在动作进行过程中调整出平衡姿态基准控制量；
②路径点检测：用户输入路径点，***记录用户输入的路径点并存储为路径点集，并将路径点集中每相邻两个路径点进行连线，循环以排序最靠前的两个路径点作为当前起点和终点，进行步骤③和步骤④，直至仅剩一个路径点则进行步骤⑥；
③路线规划：根据地图数据以及地图数据中建筑物的高度信息，对起点和终点的连线进行修正，使起点和终点的连线不穿过任意建筑物，得到当前路线；
④位置判断：实时对当前位置进行判断，然后判断当前位置与当前路线之间的距离是否大于预设值，大于预设值则进行步骤⑤，如当前位置与终点之间的距离小于预设值，则返回至②进入下一循环；
⑤姿态调整：根据当前位置与当前路线的垂线为三角形直角边，取角度为预设角度的三角形斜边为回正路线，根据平衡姿态基准控制量将姿态调整为沿回正路线飞行的姿态；
⑥完成：清除平衡姿态基准控制量及路径点集，并关机。
由此，用户使用时，只要先将待运输的物件捆绑在无人机上，然后设定路径点即可，无人机可自动完成运输，不需要人为控制，而且由于没有如神经网络这样的自动识别计算过程，计算量也较小，性能有保障，对于多个小包裹要运送到多点的情况，只要用无人机上的其他控制模块控制无人机到达特定路径点时放下物件即可。
具体的，所述预设值为0.3～1.5米。由于上述控制过程是采用以计算出来的路线为基准，不断修正以完成按照该计算出来的路线飞行的方式，一方面这种方式计算量可极大减小，从而极大的降低成本，但另一方面，这意味着预设值设定必须合理，太小则调整过于频繁，效率受到严重影响，而太大则容易偏航撞上建筑物，因此0.3～1.5米最为合适，一般采用0.5米。
所述预设角度为40°～50°。预设角度太小，则回正路线本身可能导致严重偏航，而预设角度太大，则难免调整过于频繁，不利于高效运输。
作为地图数据的最简生成方式，所述地图数据，由在平面地图数据中对每一建筑物图块附加上建筑物的高度值得到。

Claims (4)

1.一种可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
①初始化：对***进行初始化自检，
判断***内各部件运行情况，并进行起飞、前进、后退、下降四个动作，在动作进行过程中调整出平衡姿态基准控制量；
②路径点检测：用户输入路径点，***记录用户输入的路径点并存储为路径点集，并将路径点集中每相邻两个路径点进行连线，循环以排序最靠前的两个路径点作为当前起点和终点，进行步骤③和步骤④，直至仅剩一个路径点则进行步骤⑥；
③路线规划：根据地图数据以及地图数据中建筑物的高度信息，对起点和终点的连线进行修正，使起点和终点的连线不穿过任意建筑物，得到当前路线；
④位置判断：实时对当前位置进行判断，然后判断当前位置与当前路线之间的距离是否大于预设值，大于预设值则进行步骤⑤，如当前位置与终点之间的距离小于预设值，则返回至②进入下一循环；
⑤姿态调整：根据当前位置与当前路线的垂线为三角形直角边，取角度为预设角度的三角形斜边为回正路线，根据平衡姿态基准控制量将姿态调整为沿回正路线飞行的姿态；
⑥完成：清除平衡姿态基准控制量及路径点集，并关机。
2.如权利要求1所述的可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，其特征在于：所述预设值为0.3～1.5米。
3.如权利要求1所述的可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，其特征在于：所述预设角度为40°～50°。
4.如权利要求1所述的可调螺旋翼姿态的无人机自动飞行控制方法，其特征在于：所述地图数据，由在平面地图数据中对每一建筑物图块附加上建筑物的高度值得到。
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