CN108733068A - 飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式公开了一种飞行器。所述飞行器，包括：卫星信号接收器、高度感测器、控制器；所述卫星信号接收器用于接收卫星信号，生成所述飞行器的定位数据，所述定位数据包括第一高度数据；所述高度感测器用于基于所述飞行器所在环境生成所述飞行器的第二高度数据；所述控制器根据所述定位数据控制所述飞行器运行，并在所述第一高度数据和所述第二高度数据符合指定关系的情况下，不再依据所述定位数据控制所述飞行器。本申请实施方式提供的飞行器，可以实现自身判断卫星信号接收器的故障。

Description

飞行器

技术领域

本申请涉及航空技术领域，特别涉及一种飞行器。

背景技术

随着社会的发展，飞行器得到的广泛的使用。相对于载人飞机，飞行器中的无人飞行器，例如，无人机，造价较为便宜，且不会给操控人员带来人身危险。飞行器可以应用于许多领域，例如：航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等等领域。

例如，一些用于航拍的小型飞行器，使用者可以使用控制器控制飞行器在空中飞行，以及拍摄等。使用者也可以控制飞行器飞到每一个地点降落。该种飞行器的使用过程，基本全城位于使用者的视线范围内，使用者可以通过控制器控制飞行器的整个飞行过程。

为了拓展飞行器的使用领域，发展出了可以自行导航飞行的飞行器。该些飞行器多安装有卫星信号接收器。在飞行器起飞前，或者飞行途中，都可以通过控制台向飞行器发送指令，指示飞行器飞往的目标位置坐标。飞行器在空中飞行时，可以通过卫星信号接收器接收卫星信号实现自身的位置定位，再根据目标位置，以及自身飞行方向等，自行控制飞往该目标位置。

然而，在一些情况下，卫星信号接收器可能会发生故障，此时飞行器根据错误的卫星信号进行飞行控制。导致飞行器存在的撞击障碍物、跌落或者丢失的风险。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供一种飞行器。所述飞行器可以自身判断卫星信号接收器是否发生异常。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种飞行器，包括：卫星信号接收器、高度感测器、控制器；所述卫星信号接收器用于接收卫星信号，生成所述飞行器的定位数据，所述定位数据包括第一高度数据；所述高度感测器用于生成所述飞行器的第二高度数据；所述控制器根据所述定位数据控制所述飞行器运行，并在所述第一高度数据和所述第二高度数据符合指定关系的情况下，不再依据所述定位数据控制所述飞行器。

本申请实施方式还提供一种飞行器，包括：卫星信号接收器、超声波感测器、光流感测器和控制器；所述卫星信号接收器用于接收卫星信号；所述超声波感测器用于输出表示所述飞行器与地表之间距离的感测信号；所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；所述控制器用于控制所述飞行器飞行；在所述卫星信号接收器异常的情况下，控制所述飞行器降低高度，在所述超声波感测器输出的感测信号到达阈值的情况下，根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器。

本申请实施方式还提供一种飞行器，包括：高度感测器、光流感测器、深度感测器和控制器；所述高度感测器用于输出所述飞行器相对于地表的高度数据；所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；所述深度感测器用于输出所述飞行器下方的深度信息图；所述控制器用于根据所述高度感测器输出的高度数据和所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器飞行；根据所述深度感测器输出的深度信息图确定所述飞行器的目标降落区域；控制所述飞行器降落在所述目标降落区域。

由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，通过判断第一高度数据和第二高度数据是否符合指定关系，实现判断卫星信号接收器是否发生了故障。使得本申请实施方式，可以实现飞行器自身对卫星信号接收器的故障检测。如此，便可以发现卫星信号接收器发生故障，进而可以采取相应的应对措施。可以在一定程度上，避免飞行器因根据发生故障的卫星信号接收器导航飞行，造成的飞行器丢失。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施方式提供的一种飞行器的示意图；

图2为本申请实施方式提供的一种飞行器的示意图；

图3为本申请实施方式提供的一种飞行器的内部控制示意图；

图4为本申请实施方式提供的一种飞行器的示意图；

图5为本申请实施方式提供的一种飞行器的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1。本申请实施方式提供一种飞行器。该飞行器可以包括：卫星信号接收器、高度感测器和控制器。

在本实施方式中，上述飞行器指的是可以在大气层内或大气层外飞行的设备。具体的，上述飞行器可以包括可载人的飞行设备。例如，利用螺旋桨飞行的直升机、通过喷气飞行的喷射飞机等。也可以包括非载人的飞行设备。例如，无人机、无人飞艇等。其中，上述无人机可以根据飞行平台构型，分为：固定翼无人机、旋翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机等。也可以根据用途，分为：民用无人机和军用无人机。其中，民用无人机具体可以是航模，也可以是用于投放快递的无人机，还可以是用于航拍的无人机等。

所述卫星信号接收器用于接收卫星信号，生成所述飞行器的定位数据，所述定位数据包括第一高度数据。

在本实施方式中，卫星信号接收器用于接收卫星***发出的卫星信号。相应的卫星导航***包括不限于：美国的GPS***(Global Positioning System)、俄罗斯的Glonass***(Global Navigation Satellite System)、欧洲的Galileo***(Galileo SatelliteNavigation System)、中国的北斗卫星导航***。当然，适配于不同的卫星***，卫星信号接收器的具体电路布置或者信号处理算法可以不同，在此不再详细描述。

在本实施方式中，卫星信号接收器可以输出一个三维坐标，该三维坐标可以作为所述定位数据。该三维坐标可以包括经度、维度和高度。在地球上，指明一个三位坐标，可以定位空间中的某一位置。所述第一高度数据可以是所述三维坐标中的高度。具体的，所述高度可以是飞行器的位置相对于下方地表的高度，也可以为飞行器的位置的海拔。

所述高度感测器用于生成所述飞行器的第二高度数据。

在本实施方式中，高度感测器可以基于飞行器所在环境生成所述飞行器的第二高度数据。其中，上述飞行器所在环境具体可以包括：飞行器所处位置的气压、所处位置的预设范围内的其他参照物体、所处位置的重力加速度等环境因素。

在本实施方式中，高度感测器可以根据飞行器所在的环境，计算飞行器的高度。具体的，例如，高度感测器可以包括气压高度计、超声波感测器、惯性导航***等。具体的，气压高度计可以为根据气压与高度的对应关系，得出飞行器的高度。超声波感测器可以利用超声波遇到物体反射的原理，测量得出飞行器的高度。惯性导航***可以通过内部对飞行器的速度、加速度、飞行姿态的计算等，输出飞行器的位置坐标，可以将该位置坐标中的高度作为所述第二高度数据。具体的，例如，捷联惯性导航***。在本实施方式中，第二高度数据可以为飞行器的位置相对于下方地表的高度，也可以为飞行器的位置的海拔，还可以为飞行器当前位置相较于起飞位置的相对高度。

所述控制器根据所述定位数据控制所述飞行器运行，并在所述第一高度数据和所述第二高度数据符合指定关系的情况下，不再依据所述定位数据控制所述飞行器。

在本实施方式中，控制器本身可以是一个具有逻辑运算功能的大规模集成电路。控制器可以接收前述卫星信号接收器和高度感测器输出的数据，并根据前述二者的输出数据，控制飞行器的飞行过程。具体的，控制器可以控制飞行器的飞行姿态、速度、高度等等。

在本实施方式中，所述控制器可以根据所述定位数据控制所述飞行器运行。可以理解为，控制器可以将卫星信号接收器输出的定位数据，与其它感测器输出的表示飞行器飞行状态的数据信息，进行融合得到飞行器的较佳控制信息。控制器可以根据该较佳控制信息控制飞行器飞行。具体的，例如，控制器也可以将卫星信号接收器输出的定位数据、惯性导航***输出的定位数据、高度感测器输出的高度数据等，通过滤波处理后，得到一个较佳的控制信息，控制器根据该控制信息控制飞行器飞行。控制器也可以将卫星信号接收器的定位数据、磁强计输出的数据、陀螺仪输出的数据等，通过滤波处理后，得到控制信息。其中，滤波处理包括但不限于：卡尔曼滤波、粒子滤波、互补滤波等。

在本实施方式中，指定关系可以包括若干约束条件，用于判断卫星信号接收器是否发生故障。指定关系可以包括：提供高度阈值，第一高度数据和第二高度数据之间的差值大于或小于该高度阈值时，认为第一高度数据和第二高度数据符合该指定关系。具体的，例如，高度阈值为30，第一高度数据为1230米，第二高度数据为1100米，此时第一高度数据与第二高度数据的差值为130，该差值130大于高度阈值30，认为第一高度数据和第二高度数据符合指定关系。再例如，高度阈值为-30，第一高度数据为420米，第二高度数据为500米，此时第一高度数据与第二高度数据的差值为-80，该差值-80小于高度阈值-30，认为第一高度数据和第二高度数据符合指定关系。指定关系还可以包括：发生卫星信号接收器输出的第一高度数据相较于所述高度感测器输出的第二高度数据出现大幅跳跃。比如，前一个第一高度数据比第二高度数据大2米，下一个第一高度数据比第二高度数据小50米，也可以认为第一高度数据和第二高度数据符合指定关系。

在本实施方式中，当第一高度数据和第二高度数据符合指定关系的情况下，飞行器可以自身判断认为卫星信号接收器发生了故障。如果控制器继续接收器输出的定位数据进行控制飞行，飞行器将难以到达实际的目标位置。

在本实施方式中，控制器在所述第一高度数据和所述第二高度数据符合指定关系的情况下，不再依据所述定位数据控制所述飞行器。控制器发现第一高度数据和第二高度数据符合指定关系后，认为卫星信号接收器发生了故障，便可以不再接收器输出的定位数据控制飞行器飞行。如此，可以避免控制器根据错误的定位数据，控制飞行器飞行，而导致飞行器丢失。进一步的，控制器在认为卫星信号接收器发生故障时，可以控制飞行器降落，或者控制器可以根据其它的定位元件输出的定位数据控制飞行器飞行。具体的，例如，飞行器惯性导航***根据惯性导航***、高度感测器、光流感测器等，通过卡尔曼滤波，得到较佳的控制信息，控制器根据该控制信息控制飞行器飞行。

本申请实施方式，通过判断第一高度数据和第二高度数据是否符合指定关系，实现判断卫星信号接收器是否发生了故障。使得本申请实施方式，可以实现飞行器自身对卫星信号接收器的故障检测。如此，便可以发现卫星信号接收器发生故障，进而可以采取相应的应对措施。可以在一定程度上，避免飞行器因根据发生故障的卫星信号接收器导航飞行，造成的飞行器丢失。

请参阅图2和图3。在一个具体的场景示例中，飞行器中安装有卫星信号接收器、捷联惯性导航***、气压高度计、光流感测器、超声波感测器、深度感测器和控制器。

在本场景示例中，飞行器可以应用于投放快递领域。在针对飞行器安置好货物，以及设定完成目标地点后，控制器根据飞行器自身的控制程序，控制所述飞行器飞向目标地点。在飞行过程中，控制器可以不断的接收卫星信号接收器提供的定位数据，以确定目前的飞行状态，以及进一步控制飞行器的飞行姿态、飞行高度和飞行速度。

在本场景示例中，飞行器在飞行过程中，捷联惯性导航***和气压高度计也可以测量输出飞行器的当前高度。可以根据捷联惯性导航***、气压高度计分别输出的高度数据，进行最优估计，输出一个最优值给控制器。该最优值可以用于较为准确的表示飞行器的当前高度。具体的，例如，可以采用卡尔曼滤波算法，针对捷联惯性导航***和气压高度计的输出进行最优估计。

在本场景示例中，控制器可以将卫星信号接收器提供的定位数据中的高度数据与所述最优值进行比较。在高度数据与最优值符合指定关系时，认为卫星信号接收器发生异常。具体的，例如，控制器将定位数据中的高度数据与所述最优值做差值，然后将该差值与一个预先设置的高度阈值比较。差值大于该高度阈值，认为高度数据与最优值符合指定关系，即认为卫星信号接收器发生异常。

在本场景示例中，控制器认为卫星信号接收器发生异常之后，控制启动超声波感测器，以及不再接收器输出的定位数据控制飞行器飞行。控制器可以根据捷联惯性导航***、气压高度计中至少之一输出的高度数据，与磁强计、陀螺仪等输出的感测数据进行融合得到控制信息，控制飞行器降低飞行高度。惯性导航***优选的，控制器控制飞行器趋于均匀的降低高度。

在本场景示例中，在超声波感测器感测到反馈信号时，通常为进入了超声波感测器的工作范围，也表明已经进入了光流感测器的工作范围。此时控制器可以控制启动光流感测器，并根据光流感测器输出的水平速度控制飞行器。具体的，例如，控制器可以控制飞行器的水平速度趋于0，如此实现飞行器悬停在空间中的一个位置，避免飞行器继续水平方向漂移，而发生撞击。再者，进入超声波感测器的工作范围后，控制器可以超声波感测器输出的高度数据，作为控制飞行器飞行高度的参照依据。即将超声波感测器、光流感测器、磁强计、气压高度计、惯性导航***、陀螺仪等输出的数据，进行卡尔曼滤波，得到相对最优的控制信息。

在本场景示例中，控制器控制飞行器悬停在空间中一个位置之后，通过深度感测器，在飞行器下方地表寻找目标降落区域。控制器也可以间歇性的控制飞行器水平方向飞行一段距离或一段时间，然后控制飞行器悬停，在悬停时寻找目标降落区域。控制器也可以控制飞行器维持在一个高度，水平方向相对均匀的低速飞行，在飞行过程中通过深度感测器寻找目标降落区域。在找到目标降落区域之后，控制器控制飞行器降落。

在一个实施方式中，所述高度感测器可以根据所述飞行器所在环境的气压，生成所述第二高度数据。在本实施方式中，高度感测器可以为一个气压高度计。地球地面上空的高度不同，气压会发生一定的变化。高度感测器可以根据所在位置的气压，进一步运算得出所在位置的高度。

在一个实施方式中，所述指定关系可以至少包括以下之一：所述第一高度数据与所述第二高度数据之间的差值大于第一高度阈值；或者，所述第一高度数据与所述第二高度数据之间的差值小于第二高度阈值；或者，所述第一高度数据与所述第二高度数据之间差值的绝对值大于第三高度阈值。

在本实施方式中，提供高度阈值作为比较的基准。高度阈值可以预先通过实验等方式得出，并设置为所述指定关系中的第一高度阈值、第二高度阈值或第三高度阈值。上述高度阈值用于判断卫星信号接收器输出的定位数据是否存在较大的偏差，以进一步判断卫星信号接收器是否存在故障。

在本实施方式中，第一高度阈值可以为正值，第二高度阈值可以为负值。如此，第一高度数据与第二高度数据的差值为非负值时，可以将该差值与所述第一高度阈值比较。第一高度数据与第二高度数据的差值为负值时，可以将该差值与所述第二高度阈值比较。当然，可以仅提供一个高度阈值，即第三高度阈值，将差值的绝对值与该第三高度阈值比较。当然，飞行器中可以仅仅设置第一高度阈值、第二高度阈值和第三高度阈值中的一个，相应的进行判断。

在一个实施方式中，所述指定关系可以包括：提供基于所述第二高度数据的数据域，所述卫星信号接收器输出的所述第一高度数据在所述数据域中不规则跳动。

在本实施方式中，数据域可以是一个数值的范围。具体的，例如数据域可以为-30～30。基于第二高度数据的数据域，可以为该数据域跟第二高度数据符合约定条件。具体的，例如，第二高度数据是数据域的中心值；或者，第二高度数据是数据域的起始值；或者，第二高度数据是数据域的末尾值。

在本实施方式中，第一高度数据在数据域中不规则跳动。可以理解为，卫星信号接收器输出的第一高度数据失去了连贯性。具体的，例如，卫星信号接收器连续输出的第一高度数据分别为620米，670米、531米、683米、602米等。第二高度数据可以为600米，数据域可以为500～700米，上述卫星信号接收器输出的第一高度数据失去了连贯性，且在该数据域中跳动，可以认为第一高度数据和第二高度数据符合该指定关系。此时，可以认为卫星信号接收器发生了故障。

当然，结合前述实施方式，数据域的最大值可以为第一高度阈值，数据域的最小值可以为第二高度阈值。

在一个实施方式中，所述飞行器还可以包括超声波感测器和光流感测器。

所述超声波感测器用于输出表示所述飞行器与地表之间距离的感测信号。

在本实施方式中，超声波感测器可以向一个方向发出超声波，当超声波遇到物体时可以发生超声波反射。超声波感测器可以根据接收到的反射声波计算所述飞行器与所述物体之间的距离。本实施方式中，超声波感测器可以设置在飞行器面对地表的一侧。使得超声波感测器输出的感测信号，可以用于表示飞行器与地表之间的距离。当然，超声波感测器并不限于设置在飞行器面对地表的一侧，只要其发送超声波和接收超声波的功能单元朝向飞行器的下方即可。

在本实施方式中，感测信号可以为一个电信号。感测信号可以为一个模拟信号，通过信号强度表示距离，感测信号也可以为一个数字信号，直接输出表示距离的数字。

所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度。

在本实施方式中，光流感测器可以根据感测到的飞行器周边的图像，输出飞行器的水平速度。该水平速度可以为三维空间中，相较于水平面的移动速度。光流感测器可以感测图像，进而根据连续图像之间的运动关系，输出一个速度。该速度可以作为飞行器的水平速度。

所述控制器在不再依据所述定位数据控制所述飞行器的情况下，控制所述飞行器降低高度，在所述超声波感测器输出的感测信号到达第四高度阈值的情况下，根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器。

在本实施方式中，控制器不再依据所述定位数据控制飞行器时，可以为控制器认定卫星信号接收器发生了故障。具体的，例如，卫星信号接收器没有输出定位数据，或者控制器接收器输出的定位数据判断认为卫星信号接收器发生了故障。通常，在飞行器的卫星信号接收器发生故障时，飞行器可能处于一个水平失速的状态。这个状态的飞行器可能相对容易撞击到周边的物体，或者电量接近耗尽时迫降，或者电量耗尽后坠机。

在本实施方式中，控制器控制飞行器降低高度的方式可以包括：控制器根据飞行器的高度感测器输出的高度数据，控制飞行器稳定降低高度；或者，控制器直接控制飞行器的螺旋桨相对降低转速实现降低高度。

在本实施方式中，第四高度阈值用于约束感测信号是否到达指定的状态。具体的，例如，感测信号为一个模拟信号，其强度用于表示距离，此时第四高度阈值可以为一个信号强度；或者，感测信号为一个数字信号，第四高度阈值可以为一个数值。

在本实施方式中，当感测信号达到第四高度阈值的情况下，可以表示控制器可以根据光流感测器输出的水平速度，控制飞行器飞行。光流感测器需要在一定的高度范围内时，才可以输出有效的水平速度。如此，通过设置第四高度阈值来判断飞行器是否到达了光流感测器的工作高度范围内，一定程度上避免控制器根据光流感测器输出的错误的水平速度，控制飞行器飞行。

在本实施方式中，超声波感测器本身也可以具有一定的感测距离范围。在该范围内超声波感测器可以输出飞行器相对于地表的高度。超声波感测器的感测距离与光流感测器的工作高度范围较为接近，使得通过超声波感测器的输出作为启动光流感测器的判断依据，有着较高的使用契合度。

在本实施方式中，控制器根据光流感测器输出的水平速度控制飞行器飞行，如此可以将光流感测器输出的水平速度作为控制飞行器的速度基准。在此速度基准的基础上，控制器可以相应的控制飞行器的螺旋桨转速，以调整飞行姿态或者水平方向的飞行速度。具体的，例如，为了避免飞行器在水平方向存在速度，导致撞击到物体，控制器可以控制飞行器水平速度趋于0，以实现悬停在空中的一个位置。当然，控制器也可以根据光流感测器输出的水平速度控制飞行器保持在一个速度，趋于匀速飞行。

在一个实施方式中，所述控制器根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器的水平速度趋于指定速度。

在本实施方式中，该指定速度可以是0，或者是除了0之外的一个正值。优选的，指定速度可以是0。控制器控制飞行器的水平速度趋于0，可以理解为，飞行器的水平速度接近于0。由于受到空中气流，以及控制精度等方面的影响，飞行器的水平速度可能难以等于0，但控制器会以水平速度等于0为目标。

在一个实施方式中，在所述超声波感测器输出的感测信号到达第四高度阈值的情况下，所述光流感测器才开始启动工作。在本实施方式中，感测信号到达第四高度阈值，可以作为光流感测器的启动条件。在未达到该启动条件时，光流感测器可以不启动工作，如此可以节省飞行器的电能。

在一个实施方式中，所述飞行器还可以包括深度感测器；所述深度感测器用于输出所述飞行器下方的深度信息图；所述控制器还可以根据所述高度感测器输出的第二高度数据控制所述飞行器维持在一个高度，根据所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器维持在一个水平速度，根据所述深度信息图确定所述飞行器的目标降落区域；控制所述飞行器降落在所述目标降落区域。

在本实施方式中，深度感测器用于输出飞行器下方的深度信息图，控制器可以根据该深度信息图分析是否存在适合降落的区域。通过分析深度信息图中的数据，可以得出飞行器下方的基本地形。具体的，例如，深度信息图中具有接近相同深度的连续区域，可以被认为是存在一个平面。

在本实施方式中，所述控制器可以根据所述高度感测器输出的第二高度数据控制所述飞行器维持在一个高度，可以根据所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器维持在一个水平速度。维持在一个高度，使得深度感测器输出的深度信息图，可以具有较为统一的基准。如此可以便于较于准确的反映飞行器下方的实际地形，减少因飞行器自身高度变化导致的深度信息图中的数据不准确。飞行器维持在一个水平速度，使得飞行器可以针对地形可以连续的感测输出深度信息图，如此便于快速、准确的找到目标降落区域。

在本实施方式中，在深度信息图中确定飞行器的目标降落区域，可以在深度信息图中分析是否存在足够大的区域适于飞行器降落。飞行器降落在地面时，会存在与地面接触的接触区域，全部的接触区域整体形成了一个图形，目标降落区域地点的面积大于该图形的面积，或者，目标降落区域可以包含所述图形。如此，使得飞行器可以降落在该目标降落区域。

请参阅图4。本申请实施方式还提供一种飞行器。所述飞行器可以包括：卫星信号接收器、超声波感测器、光流感测器和控制器。所述卫星信号接收器用于接收卫星信号；所述超声波感测器用于输出表示所述飞行器与地表之间距离的感测信号；所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；所述控制器用于控制所述飞行器的飞行；在所述卫星信号接收器异常的情况下，控制所述飞行器降低高度，在所述超声波感测器输出的感测信号到达阈值的情况下，根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器。

在本实施方式中，所述控制器用于控制所述飞行器的飞行，可以是：控制器根据由卫星信号接收器基于所接收的卫星信号生成的定位数据，控制飞行器飞行。也可以是：控制器通过其他器件，获取其他类型数据，根据所获取的其他类型数据控制飞行器飞行。例如，控制器可以通过捷联惯导***获取环境数据，根据环境数据控制飞行器飞行。其中，优选的实施方式是：控制器根据***生成的定位数据控制飞行器飞行。当然，具体实施时，控制器还可以根据具体情况，通过除上述所列举的方式外的其他方式控制飞行器的飞行。对此，本申请不作限定。

本实施方式提供的飞行器，通过超声波感测器判断是否进入光流感测器的工作范围，在进入光流感测器工作范围之后，根据光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器。飞行器通常依据卫星信号接收器输出的定位数据结合其它感测器的输出控制自身的飞行方向和速度。在卫星信号接收器发生故障的情况下，控制器可能失去了对飞行器自身控制的数据基准。即控制器不知道飞行器当前的水平速度，使得飞行器处于水平方向漂移的状态。这个状态下，飞行器已经不能很好的自身定位，在漂移过程中，很有可能会撞击到物体，比如建筑物等。所以飞行器处于漂移状态下时间越久，可能发生撞击的风险越大。本实施方式中，控制器根据光流感测器输出的水平速度，进一步控制飞行器飞行，实现较大程度上避免飞行器处于失速漂移的状态下，以及减少飞行器撞击物体的风险。控制器获得飞行器的水平速度后，可以控制飞行器的水平速度趋于0，如此便可以避免撞击到物体，也可以控制飞行器以一定的速度向着一个方向移动，以寻找降落的地点。

在本实施方式中，在所述卫星信号接收器异常的情况下，控制所述飞行器降低高度，指的可以是在满足卫星信号接收器异常的条件下，控制飞行器降低高度。具体实施时，可以是发现卫星信号接收器异常时，随即控制飞行器降低高度。也可以是在发现卫星信号接收器异常后的预设时间范围内，控制飞行器降低高度。还可以是在发现卫星信号接收器异常时，间隔一个指定时间之后，控制飞行器降低高度。其中，上述预设时间范围可以根据具体情况确定。例如，可以根据飞行器内的功能器件的数据处理性能、各功能器件之间的数据传输速度等确定。具体的，例如，可以是在卫星信号接收器异常后的1分钟内，控制飞行器降低高度。

在一个实施方式中，所述卫星信号接收器异常包括：接收不到卫星信号；或者，没有输出定位数据；或者，输出的定位数据错误。

在本实施方式中，接收不到卫星信号，可以为卫星发生故障，没有发出相关信号；或者，卫星发出的信号收到干扰，导致飞行器的卫星信号接收器没有接收到。

在本实施方式中，没有数据定位数据，可以为卫星信号接收器接收到卫星信号之后，进行卫星信号的解码过程中失败，导致没有输出定位数据；或者，卫星信号接收器本身已经损坏，不能正常工作。

在本实施方式中，输出的定位数据错误，可以为卫星信号接收器发生故障，接收卫星信号时断时续；或者，卫星信号接收器接收的卫星信号受到了干扰，比如天气原因等，导致输出的定位数据出现错误。

在一个实施方式中，所述飞行器还包括高度感测器；所述高度感测器用于基于所述飞行器所在环境生成所述飞行器的高度数据；所述控制器控制所述飞行器降低高度的过程中，依照所述高度感测器输出的高度数据，匀速降低所述飞行器的高度。

在本实施方式中，可以在飞行器上安装有高度感测器，以用于测量飞行器的高度。具体的，例如，高度感测器可以为气压高度计、惯性导航***等。使得高度感测器可以根据飞行器所在的环境测量飞行器的高度，实现在卫星信号接收器发生异常的情况下，控制器可以根据高度感测器输出的高度数据，控制飞行器飞行。可以理解，所述飞行器的超声波感测器也可以作为所述高度感测器使用。

在本实施方式中，控制器接收到高度感测器输出的高度数据，便可以获知当前飞行器的高度。在控制器控制飞行器降低高度的过程中，可以结合高度数据的变化速度，控制器飞行器趋于匀速的下降，使得飞行器的飞行状态较为稳定。

在一个实施方式中，在所述超声波感测器输出的感测信号到达所述阈值的情况下，所述控制器控制所述飞行器维持当前高度。在本实施方式中，控制器可以控制飞行器降低高度，至超声波感测器的感测信号到达阈值为止。此时，控制器可以根据光流感测器获知飞行器当前水平速度，进而可以控制飞行器的飞行姿态，以及螺旋桨转速等，控制飞行器的水平速度。在这过程中，飞行器维持在一个高度，可以避免飞行器没有做好降落准备时，已经硬着陆，避免这种情况带来造成飞行器损坏的风险。

在一个实施方式中，所述超声波感测器输出的感测信号到达阈值至少包括以下之一：所述超声波感测器输出的感测信号的强度到达阈值；或者，所述感测信号表示的距离到达阈值。

在本实施方式中，超声波感测器可以输出的为一个电压或电流信号，其信号的强弱可以表示距离的远近。所述阈值可以相应的被设置为一个电压或电流的强度值。

在本实施方式中，超声波感测器可以直接输出距离值。比如，超声波感测器根据感测得到的电压或电流信号强度，换算成为距离后，将表示距离的数值输出。相应的，阈值可以为标识距离的数值。

请参阅图5。本申请实施方式还提供一种飞行器，包括：高度感测器、光流感测器、深度感测器和控制器；所述高度感测器用于输出所述飞行器相对于地表的高度数据；所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；所述深度感测器用于输出所述飞行器下方的深度信息图；所述控制器用于根据所述高度感测器输出的高度数据和所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器飞行；根据所述深度感测器输出的深度信息图确定所述飞行器的目标降落区域；控制所述飞行器降落在所述目标降落区域。

在本实施方式中，控制器根据高度感测器输出的高度数据和光流感测器输出的水平速度控制飞行器飞行。可以包括：控制器控制飞行器趋于维持在一个高度，即使得高度感测器输出的高度数据维持在一个数值，控制器控制飞行器的水平速度趋于0，即光流感测器输出的水平速度趋于0。此时，飞行器可以处于维持在空间中一个位置的状态，如此便于深度感测器准确感测飞行器下方的深度信息图，便于准确查找适合飞行器降落的目标降落区域。还可以包括：控制器根据高度感测器输出的高度数据，控制飞行器趋于维持在一个高度，并根据光流感测器输出的水平速度，控制飞行器水平飞行一段距离或一段时间后，趋于悬停一段时间，用于深度感测器生成飞行器下方的深度信息图，以及分析是否存在适合的目标降落区域。可以还包括：控制器根据高度感测器输出的高度数据，控制飞行器区域维持在一个高度，根据光流感测器输出的水平速度，控制飞行器以一个较低的水平速度，趋于匀速飞行，此时，深度感测器可以不断的生成深度信息图，以及进一步分析是否存在适合的目标降落区域。

在本实施方式中，高度感测器可以为气压高度计、超声波感测器、惯性导航***。当然，高度感测器并不限于上述列举，其还可以为其它可以输出飞行器高度的元器件或***。

在本实施方式中，控制器可以将高度感测器的高度数据和光流感测器的水平速度，通过滤波处理进行融合得到较佳的控制信息。控制器根据该控制信息控制飞行器飞行。其中，滤波处理算法包括但不限于：卡尔曼滤波、粒子滤波、互补滤波等。

在本实施方式中，目标降落区域可以为地面存在一块足够大的平整区域，可以用于飞行器降落。目标降落区域在深度信息图中的高度趋于相同。如此，控制器可以在深度信息图中，分析是否存在深度趋于相同，且形成的面积足够飞行器降落的区域。控制器可以将找到的符合上述要求的区域确定为目标降落区域。深度信息图中的一个区域深度趋于相同，可以表示该部分地表存在一个较为平整的地面。

在一个实施方式中，所述目标降落区域的面积不小于所述飞行器底面形成图形的面积。在本实施方式中，目标降落区域的面积大于或等于飞行器底面形成图形的面积。如此，可以实现目标降落区域可以足够大，适合降落飞行器。如果目标降落区域的面积小于飞行器底面形成的图形的面积，此时目标降落区域之外的地表可能存在凸起或凹陷，如此在飞行器降落时，可能会被凸起或凹陷影响，难以平稳的降落。具体的，例如，降落过程中在接触目标降落区域之前，已经与凸起发生撞击，可能导致飞行器侧翻；或者，降落到地面时，飞行器的部分处于凹陷中，导致飞行器倾斜或侧翻。

在一个实施方式中，所述目标降落区域形成的图形可以能囊括所述飞行器面向地面的一侧形成的图形。

在本实施方式中，飞行器的实体轮廓，具有面向地面的一侧。比如，飞行器降落在地面时，与地面接触的部分所在侧。飞行器面向地面的一侧本身可以形成一个具有一定面积的图形。可以将这个图形的形状和大小，作为目标降落区域的最小取值。即目标降落区域可以将该飞行器形成的图形，包含在内部。此时，目标降落区域可以较佳的适合飞行器降落。具体的，例如，所述图形可以是飞行器降落在地面时，将所述飞行器在所述地面做正投影所形成的图形。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。再者，本说明书中揭示了多种实施方式，所属领域技术人员根据该领域的一般知识，便可以知道，上述的实施方式之间可以进行组合。这些组合也均在本说明书的实施方式揭示的范围内。

虽然通过实施方式描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (24)

1.一种飞行器，其特征在于，包括：卫星信号接收器、高度感测器、控制器；

所述卫星信号接收器用于接收卫星信号，生成所述飞行器的定位数据，所述定位数据包括第一高度数据；

所述高度感测器用于生成所述飞行器的第二高度数据；

所述控制器根据所述定位数据控制所述飞行器运行，并在所述第一高度数据和第二高度数据符合指定关系的情况下，不再依据所述定位数据控制所述飞行器。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述高度感测器用于基于所述飞行器所在环境生成所述飞行器的所述第二高度数据。

3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述高度感测器根据所述飞行器所在环境的磁场，生成所述第二高度数据；或者所述高度感测器根据所述飞行器所在环境的气压，生成所述第二高度数据。

4.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述指定关系至少包括以下之一：所述第一高度数据与所述第二高度数据之间的差值大于第一高度阈值；或者，所述第一高度数据与所述第二高度数据之间的差值小于第二高度阈值；或者，所述第一高度数据与所述第二高度数据之间差值的绝对值大于所述第一高度阈值。

5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述指定关系包括提供基于所述第二高度数据的数据域，所述卫星信号接收器输出的所述第一高度数据在所述数据域中不规则跳动。

6.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括超声波感测器和光流感测器；

所述超声波感测器用于输出表示所述飞行器与地表之间距离的感测信号；

所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；

所述控制器在不再依据所述定位数据控制所述飞行器的情况下，控制所述飞行器降低高度，在所述超声波感测器输出的感测信号到达第三高度阈值的情况下，根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器。

7.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述控制器根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器的水平速度趋于指定速度。

8.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，在所述超声波感测器输出的感测信号到达第三高度阈值的情况下，所述光流感测器才开始启动工作。

9.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括深度感测器；

所述深度感测器用于输出所述飞行器下方的深度信息图；

所述控制器根据所述高度感测器输出的第二高度数据控制所述飞行器维持在一个高度，根据所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器维持在一个水平速度，根据所述深度信息图确定所述飞行器的目标降落区域；控制所述飞行器降落在所述目标降落区域。

10.一种飞行器，其特征在于，包括：卫星信号接收器、超声波感测器、光流感测器和控制器；

所述卫星信号接收器用于接收卫星信号；

所述超声波感测器用于输出表示所述飞行器与地表之间距离的感测信号；

所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；

所述控制器用于控制所述飞行器飞行；在所述卫星信号接收器异常的情况下，控制所述飞行器降低高度，在所述超声波感测器输出的感测信号到达阈值的情况下，根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器。

11.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述卫星信号接收器异常包括：接收不到卫星信号；或者，没有输出定位数据；或者，输出的定位数据错误。

12.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括高度感测器；

所述高度感测器用于基于所述飞行器所在环境生成所述飞行器的高度数据；

所述控制器控制所述飞行器降低高度的过程中，依照所述高度感测器输出的高度数据，匀速降低所述飞行器的高度。

13.根据权利要求12所述的飞行器，其特征在于，所述高度感测器根据所述飞行器所在环境的磁场，生成所述高度数据；或者，所述高度感测器根据所述飞行器的所在环境的气压，生成所述高度数据。

14.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，在所述超声波感测器输出的感测信号到达所述阈值的情况下，所述控制器控制所述飞行器维持当前高度。

15.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述超声波感测器输出的感测信号到达阈值至少包括以下之一：所述超声波感测器输出的感测信号的强度到达阈值；或者，所述感测信号表示的距离到达阈值。

16.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述控制器根据所述光流感测器输出的水平速度，控制所述飞行器的水平速度趋于指定速度。

17.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，在所述超声波感测器输出的感测信号到达所述阈值的情况下，所述光流感测器才开始启动工作。

18.一种飞行器，其特征在于，包括：高度感测器、光流感测器、深度感测器和控制器；

所述高度感测器用于输出所述飞行器相对于地表的高度数据；

所述光流感测器用于根据感测到的图像输出所述飞行器的水平速度；

所述深度感测器用于输出所述飞行器下方的深度信息图；

所述控制器用于根据所述高度感测器输出的高度数据和所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器飞行；根据所述深度感测器输出的深度信息图确定所述飞行器的目标降落区域；控制所述飞行器降落在所述目标降落区域。

19.根据权利要求18所述的飞行器，其特征在于，在根据深度信息图确定目标降落区域的过程中，根据所述光流感测器输出的水平速度控制所述飞行器趋于水平匀速飞行。

20.根据权利要求18所述的飞行器，其特征在于，在根据深度信息图确定目标降落区域的过程中，所述控制器根据所述光流感测器控制所述飞行器水平飞行一段时间或者水平飞行一段距离后，控制所述飞行器趋于悬停。

21.根据权利要求19或20所述的飞行器，其特征在于，在根据深度信息图确定目标降落区域的过程中，所述控制器根据所述高度感测器输出的高度数据，控制所述飞行器趋于维持在一个高度。

22.根据权利要求18所述的飞行器，其特征在于，所述目标降落区域在所述深度信息图中的高度趋于相同。

23.根据权利要求22所述的飞行器，其特征在于，所述目标降落区域的面积不小于所述飞行器形成图形的底面积。

24.根据权利要求23所述的飞行器，其特征在于，所述目标降落区域形成的图形能囊括所述飞行器面向地面的一侧形成的图形。