CN112731957B - 无人机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及无人机 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开了一种无人机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及无人机，并具体公开了，确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量，其次，根据状态参数以及控制量，估计无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力，而后，根据当前干扰参数，确定无人机的机体调整角度，最后，根据机体调整角度，对无人机进行控制，以调整无人机的机体朝向。本方法无需对无人机进行改造，可以在不增加无人机成本的情况下，有效地保证无人机的抗干扰能力。
Description
技术领域
本说明书涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种无人机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及无人机。
背景技术
随着无人驾驶技术的不断发展，诸如无人车、无人控制机器人、无人机等无人驾驶设备已经应用到众多领域，为这些领域的业务执行带来的极大的便利。
无人机在飞行的过程中，通常会受到诸如强风等情况，为了保证无人机的平稳飞行，在现有技术中，通常需要在无人机中设置可以进行转动的舵机，以通过转动舵机来增大螺旋桨升力在无人机前进方向上的推力分量，从而起到抵抗无人机飞行过程中所受到的干扰。
然而，采用转动舵机的方式来抵抗干扰，势必需要对无人机进行相应的改造，这就极大的增加了无人机的成本。
如何在不增加无人机成本的情况下，还能有效地保证无人机的抗干扰能力，则是一个亟待解决的问题。
发明内容
本说明书提供一种无人机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及无人机，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
本说明书采用下述技术方案：
本说明书提供了一种无人机的控制方法，包括：
确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量；
根据所述状态参数以及所述控制量，估计所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，所述当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对所述无人机各个方向的机体表面的作用力；
根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度；
根据所述机体调整角度，对所述无人机进行控制，以调整所述无人机的机体朝向。
可选地，根据所述状态参数以及所述控制量，估计所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，具体包括：
针对每个历史时刻，根据该历史时刻对应的控制量以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，确定该历史时刻对应的估计状态参数；
根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数；
根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计所述当前干扰参数。
可选地，根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，具体包括：
确定所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差；
根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，若是所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值越小，估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，与估计出的所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数越接近；
根据所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值、该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数。
可选地，根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计所述当前干扰参数，具体包括：
根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数以及预设的优化目标，估计所述当前干扰参数，其中，所述优化目标包括：按照时间的先后顺序，所述无人机在每个历史时刻对应的收敛增益值逐渐减小。
可选地，根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，具体包括：
根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量以及预设的遗忘因子，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，针对任意一个历史时刻，若是该历史时刻距离当前时刻越远，该历史时刻对应的状态参数以及控制量，对基于所述遗忘因子所确定出的所述当前干扰参数影响越小。
可选地，根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度，具体包括：
根据所述当前干扰参数，确定所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰方向；
根据所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整角度。
可选地，根据所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整方向，具体包括：
根据所述无人机当前时刻对应的行驶方向，从所述无人机各个方向的机体表面中确定所述无人机当前时刻对应的无人机迎风面；
确定所述无人机迎风面与所述无人机的强干扰表面之间的角度，其中，所述无人机按照所述无人机的强干扰表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响，小于所述无人机按照所述无人机的其他机体表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响；
根据所述角度以及所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整角度。
本说明书提供了一种无人机的控制装置，包括：
数据确定模块，用于确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量；
估计模块，用于根据所述状态参数以及所述控制量，估计所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，所述当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对所述无人机各个方向的机体表面的作用力；
角度确定模块，用于根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度；
控制模块，用于根据所述机体调整角度，对所述无人机进行控制，以调整所述无人机的机体朝向。
本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述无人机的控制方法。
本说明书提供了一种无人机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述无人机的控制方法。
本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
在本说明书提供的无人机的控制方法中，确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量，其次，根据状态参数以及控制量，估计无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力，而后，根据当前干扰参数，确定无人机的机体调整角度，最后，根据机体调整角度，对无人机进行控制，以调整无人机的机体朝向。
从上述方法中可以看出，本方法可以根据状态参数以及控制量，估计出外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力，将抗干扰能力强的方向的机体表面调整至外界干扰力最大的方向，相比与现有技术中，需要对无人机进行相应的改造，增加转动舵机来抵抗干扰的方式来说，本方法无需对无人机进行改造，可以在不增加无人机成本的情况下，有效地保证无人机的抗干扰能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：
图1为本说明书中一种无人机的控制方法的流程示意图；
图2A，图2B为本说明书提供的一种无人机的控制转向的示意图；
图3为本说明书提供的一种无人机的控制装置的示意图；
图4为本说明书提供的对应于图1的无人机设备示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。
图1为本说明书中一种无人机的控制方法的流程示意图，具体包括以下步骤：
S100：确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量。
本说明书中涉及的无人机的控制方法的执行主体可以是无人机，也可以是服务器、台式电脑等电子设备，为了便于描述，下面仅以无人机为执行主体，对本说明书提供的无人机的控制方法进行说明。
在本说明书实施例中，无人机可以确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量。这里提到的状态参数可以是指无人机在各时刻对应的速度、加速度以及无人机在各时刻的行驶方向。这里提到的控制量可以是指无人机在各时刻对自身进行控制时所要输出的具体控制量。例如，无人机控制螺旋桨的转速大小。
在本说明书中，应用本说明书提供的无人机的控制方法的无人机可以用于执行配送领域的配送任务，如，使用无人机进行快递、物流、外卖等配送的业务场景。
S102：根据所述状态参数以及所述控制量，估计所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，所述当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对所述无人机各个方向的机体表面的作用力。
在本说明书实施例中，无人机可以根据状态参数以及控制量，估计无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力。这里提到的外界干扰力可以是指无人机由于气流影响所产生的阻力。这里提到的干扰参数除了用于表征当前的外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力，还可以用于表征当前的外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力导致的无人机的速度或加速度出现增加或减少的情况。
无人机可以针对每个历史时刻，根据该历史时刻对应的控制量以及估计出的无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，确定该历史时刻对应的估计状态参数，根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，进而根据估计出的无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计当前干扰参数。
具体的，无人机在各时刻受到外界干扰力时，外界干扰力会影响无人机在各时刻所对应的状态参数以及无人机在各时刻所对应的控制量，所以，无人机可以根据连续观测出的无人机在历史时刻的状态参数以及控制量，估计出外界干扰力的变化情况，进而再估计出的外界干扰力的变化情况，控制无人机进行相应的调整（控制螺旋桨的转速进行增加或减少）。
在实际应用中，在相邻的两个时刻，可以认定外界干扰力的大小是变化很小或不变的。因此，无人机可以确定出自身在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差，根据标准差、该历史时刻对应的控制量，确定无人机在该历史时刻对应的收敛增益值。其中，若是无人机在该历史时刻对应的收敛增益值越小，估计出的无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，与估计出的无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数越接近。
进一步地，无人机可以根据无人机在该历史时刻对应的收敛增益值、该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数。
具体的，无人机可以参考如下公式1，估计无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数：
上述公式1中，
表示估计出的无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干
扰参数，
表示估计出的无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，
表示无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，
表示无人机在该历史时刻对应的状
态参数，
表示无人机在该历史时刻对应的估计状态参数。
具体的，如何确定无人机在该历史时刻对应的估计状态参数，无人机可以参考如下公式2：
上述公式2中，
表示无人机在该历史时刻对应的控制量的转置矩阵，
表示估计出的无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数。由于在相邻的两个
时刻，可以认定外界干扰力的大小是变化很小或不变的，因此，无人机可以根据无人机在该
历史时刻对应的控制量以及上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，来估计无人机
在该历史时刻对应的估计状态参数。
也就是说，在公式1中，
可以体现出估计出的无人机在上一历史时刻到
该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的变化情况，而
表示的收敛增益值可以用
于将
转化为干扰参数的形式，因此，
表示无人机在上一历史时刻
到该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数变化的差值，从而得到
（无人机在该历
史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数）。
在本说明书实施例中，无人机可以根据估计出的无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数以及预设的优化目标，估计当前干扰参数，其中，优化目标包括：按照时间的先后顺序，无人机在每个历史时刻对应的收敛增益值逐渐减小。
在实际应用中，无人机需要根据估计出的无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，来估计出当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，然而，无人机在最初的历史时刻估计出的外界干扰力对应的干扰参数往往准确性较低，因此，无人机需要通过在每个历史时刻对应的收敛增益值，对每个历史时刻所估计出的外界干扰力对应的干扰参数进行不断的优化。
具体的，如何确定无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，无人机可以参考如下公式3：
上述公式3中，
表示无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参
数的标准差，
表示无人机在上一历史时刻对应的控制量，
表示无人机在上
一历史时刻对应的控制量的转置矩阵，
表示预设的遗忘因子，可以是人为设置的具体数
值。
从上述公式3中可以看出
、
、
都是可以直接确定出的值，也就是
说，无人机在每个历史时刻对应的收敛增益值主要由无人机在上一历史时刻受到外界干扰
力对应的干扰参数的标准差来确定。因此，无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的
干扰参数的标准差越小，无人机在该历史时刻对应的收敛增益值越小。
由于在最初的历史时刻估计出的外界干扰力对应的干扰参数可能是不准确的，导致无人机在最初的历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差可能较大，因此，为了能够确定出较为准确的干扰参数，无人机可以不断减小干扰参数的标准差为目标，来对干扰参数进行不断优化，而干扰参数的标准差的不断减小可以具体体现在每个历史时刻对应的收敛增益值不断减小。
也就是说，无人机在该历史时刻对应的收敛增益值越小，体现出无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差越小，从而确定出的估计外界干扰力对应的干扰参数也就越准确。
具体的，如何确定无人机在该历史时刻对应的标准差，无人机可以参考如下公式4：
从上述公式4中可以看出
是根据
计算得到的，也就是说，无人机
在每个历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差是由上一历史时刻受到外界干
扰力对应的干扰参数的标准差得到，需要说明的是，第一时刻对应的
是人为设定的数
值。
在本说明书实施例中，无人机可以根据标准差、该历史时刻对应的控制量以及预设的遗忘因子，确定无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，针对任意一个历史时刻，若是该历史时刻距离当前时刻越远，该历史时刻对应的状态参数以及控制量，对基于遗忘因子所确定出的当前干扰参数影响越小。
从上述公式3、公式4中可以看出
对公式得到的数值会造成影响，由于无人机可
以根据估计出的无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计当前干扰
参数，而当前干扰参数是由最初的历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数逐步进行估
计的，每一次估计外界干扰力对应的干扰参数，
都会对公式得到的数值会造成影响，而进
行估计的次数越多，
都对公式得到的数值造成影响越大，累计出的“遗忘”的影响越来越
强，从而减少距离当前时刻越远的历史时刻的数据对当前干扰参数的影响，以实现该历史
时刻距离当前时刻越远，该历史时刻对应的数据对当前干扰参数的影响越小的效果，进而
保证最终确定出的干扰参数的准确性。
S104：根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度。
在本说明书实施例中，无人机可以根据当前干扰参数，确定无人机的机体调整角度。
具体的，无人机可以根据当前干扰参数，确定无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰方向，根据干扰方向，确定无人机的机体调整角度。
在实际应用中，可能出现无人机在不同方向上的抗干扰能力不同的情况，因此，无人机可以根据无人机当前时刻对应的行驶方向，从无人机各个方向的机体表面中确定无人机当前时刻对应的无人机迎风面，确定无人机迎风面与无人机的强干扰表面之间的角度，其中，无人机按照无人机的强干扰表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响，小于无人机按照无人机的其他机体表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响，根据角度以及干扰方向，确定无人机的机体调整角度。这里提到的无人机迎风面可以是指无人机受到外界干扰力最强的方向，一般情况下为正对风吹来的方向。这里提到的强干扰表面可以是预先确定出的，如图2A，图2B所示。
图2A，图2B为本说明书提供的一种无人机的控制转向的示意图。
在图2A中，无人机对应的B面为无人机的强干扰表面，若确定出外界干扰力的干扰方向，如图2B所示，无人机将强干扰表面转向外界干扰力的干扰方向。
具体的，如何确定无人机迎风面，无人机可以参考如下公式5：
从上述公式5中，无人机可以根据无人机在水平方向对应的x轴方向的外界干扰力以及无人机在水平方向对应的y轴方向的外界干扰力，得到无人机当前时刻对应的无人机迎风面，这里提到的x轴、y轴可以是指预先在水平方向确定出的坐标系中的x轴、y轴。
在本说明书实施例中，无人机可以根据无人机在水平方向上的x轴对应的状态参数以及控制量，估计当前时刻无人机在水平方向对应的x轴方向的干扰参数，再根据无人机在水平方向对应的x轴方向的干扰参数，确定出无人机在水平方向对应的x轴方向受到的外界干扰力。同理，无人机可以根据无人机在水平方向上的y轴对应的状态参数以及控制量，确定出人机在水平方向对应的y轴方向受到的外界干扰力，最后，根据上述公式5，确定出无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰方向。
当然，无人机也可以根据状态参数以及控制量，估计当前时刻无人机在水平方向对应的干扰参数，再根据无人机在水平方向对应的干扰参数，确定出无人机在水平方向受到的外界干扰力，将无人机在水平方向受到的外界干扰力分解为无人机在水平方向对应的x轴方向受到的外界干扰力以及无人机在水平方向对应的y轴方向受到的外界干扰力，最后，根据上述公式5，确定出无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰方向。
S106：根据所述机体调整角度，对所述无人机进行控制，以调整所述无人机的机体朝向。
在本说明书实施例中，无人机可以根据机体调整角度，对无人机进行控制，以调整无人机的机体朝向。无人机在调整无人机的机体朝向后，可以根据无人机在当前时刻受到的外界干扰力，重新调整无人机的控制量，以保证无人机的安全飞行。
从上述方法可以看出，本方法可以根据状态参数以及控制量，估计出外界干扰力对无人机各个方向的机体表面的作用力，将抗干扰能力强的方向的机体表面调整至外界干扰力最大的方向，相比与现有技术中，需要对无人机进行相应的改造，增加转动舵机来抵抗干扰的方式来说，本方法无需对无人机进行改造，可以在不增加无人机成本的情况下，有效地保证无人机的抗干扰能力。
以上为本说明书的一个或多个实施例提供的无人机的控制方法，基于同样的思路，本说明书还提供了相应的无人机的控制装置，如图3所示。
图3为本说明书提供的一种无人机的控制装置的示意图，具体包括：
数据确定模块300，用于确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量；
估计模块302，用于根据所述状态参数以及所述控制量，估计所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，作为当前干扰参数，所述当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对所述无人机各个方向的机体表面的作用力；
角度确定模块304，用于根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度；
控制模块306，用于根据所述机体调整角度，对所述无人机进行控制，以调整所述无人机的机体朝向。
可选地，所述估计模块302，具体用于针对每个历史时刻，根据该历史时刻对应的控制量以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，确定该历史时刻对应的估计状态参数，根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计所述当前干扰参数。
可选地，所述估计模块302，具体用于确定所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差，根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，若是所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值越小，估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，与估计出的所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数越接近，根据所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值、该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数。
可选地，所述估计模块302，具体用于根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数以及预设的优化目标，估计所述当前干扰参数，其中，所述优化目标包括：按照时间的先后顺序，所述无人机在每个历史时刻对应的收敛增益值逐渐减小。
可选地，所述估计模块302，根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量以及预设的遗忘因子，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，针对任意一个历史时刻，若是该历史时刻距离当前时刻越远，该历史时刻对应的状态参数以及控制量，对基于所述遗忘因子所确定出的所述当前干扰参数影响越小。
可选地，所述角度确定模块304，具体用于根据所述当前干扰参数，确定所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰方向，根据所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整角度。
可选地，所述角度确定模块304，具体用于根据所述无人机当前时刻对应的行驶方向，从所述无人机各个方向的机体表面中确定所述无人机当前时刻对应的无人机迎风面，确定所述无人机迎风面与所述无人机的强干扰表面之间的角度，其中，所述无人机按照所述无人机的强干扰表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响，小于所述无人机按照所述无人机的其他机体表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响，根据所述角度以及所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整角度。
本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图1提供的无人机的控制方法。
本说明书还提供了图4所示的无人机设备的示意结构图。如图4所述，在硬件层面，该无人机设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1所述的无人机的控制方法。当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进（例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进）还是软件上的改进（对于方法流程的改进）。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件（Programmable Logic Device, PLD）（例如现场可编程门阵列（Field Programmable GateArray，FPGA））就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字***“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器（logic compiler）”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL），而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL（Advanced Boolean Expression Language）、AHDL（Altera Hardware DescriptionLanguage）、Confluence、CUPL（Cornell University Programming Language）、HDCal、JHDL（Java Hardware Description Language）、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL（RubyHardware Description Language）等，目前最普遍使用的是VHDL（Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language）与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种无人机的控制方法，其特征在于，包括：
确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量；
针对每个历史时刻，根据该历史时刻对应的控制量以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，确定该历史时刻对应的估计状态参数；
根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数；
根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计当前干扰参数，所述当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对所述无人机各个方向的机体表面的作用力；
根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度；
根据所述机体调整角度，对所述无人机进行控制，以调整所述无人机的机体朝向。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，具体包括：
确定所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数的标准差；
根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，若是所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值越小，估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，与估计出的所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数越接近；
根据所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值、该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计所述当前干扰参数，具体包括：
根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数以及预设的优化目标，估计所述当前干扰参数，其中，所述优化目标包括：按照时间的先后顺序，所述无人机在每个历史时刻对应的收敛增益值逐渐减小。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，具体包括：
根据所述标准差、该历史时刻对应的控制量以及预设的遗忘因子，确定所述无人机在该历史时刻对应的收敛增益值，其中，针对任意一个历史时刻，若是该历史时刻距离当前时刻越远，该历史时刻对应的状态参数以及控制量，对基于所述遗忘因子所确定出的所述当前干扰参数影响越小。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度，具体包括：
根据所述当前干扰参数，确定所述无人机在当前时刻受到的外界干扰力对应的干扰方向；
根据所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整角度。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整方向，具体包括：
根据所述无人机当前时刻对应的行驶方向，从所述无人机各个方向的机体表面中确定所述无人机当前时刻对应的无人机迎风面；
确定所述无人机迎风面与所述无人机的强干扰表面之间的角度，其中，所述无人机按照所述无人机的强干扰表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响，小于所述无人机按照所述无人机的其他机体表面的朝向进行行驶时受外界干扰力的影响；
根据所述角度以及所述干扰方向，确定所述无人机的机体调整角度。
7.一种无人机的控制装置，其特征在于，包括：
数据确定模块，用于确定无人机各时刻对应的状态参数以及控制量；
估计模块，用于针对每个历史时刻，根据该历史时刻对应的控制量以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，确定该历史时刻对应的估计状态参数，根据该历史时刻对应的状态参数、该历史时刻对应的估计状态参数以及估计出的所述无人机在上一历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，估计所述无人机在该历史时刻受到外界干扰力对应的干扰参数，根据估计出的所述无人机在每个历史时刻受到的外界干扰力对应的干扰参数，估计当前干扰参数，所述当前干扰参数用于表征当前的外界干扰力对所述无人机各个方向的机体表面的作用力；
角度确定模块，用于根据所述当前干扰参数，确定所述无人机的机体调整角度；
控制模块，用于根据所述机体调整角度，对所述无人机进行控制，以调整所述无人机的机体朝向。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1~6任一项所述的方法。
9.一种无人机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1~6任一项所述的方法。
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