[发明专利]无人机伞降方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体而言，涉及一种无人机伞降方法和装置。

背景技术

随着无人机技术的发展进步，小型固定翼无人机在民用领域得到越来越多的应用，但是无人机使用单位往往没有专业的飞行操控人员和专用场地，而传统的遥控滑降对操控人员的技能要求较高，这导致降落成为无人机损伤的高发阶段，再加上滑降对降落场地的长度、平整度、开阔性要求高，合适的场地不易寻找，这些因素导致小型无人机的使用受到很大限制。相对于滑降而言，伞降操控简单，对场地要求低，很适合作为民用无人机应用领域的降落方式。

传统的伞降方式依靠操控经验实施手动伞降，存在伞降落点精度低的问题即无人机无法准确地降落在预定区域，当无人机落在预定区域外时，可能存在地势不平或与障碍物撞击导致飞机损伤。

由于地上的操控人员很难准确判断空中飞机与自己的相对位置关系和飞机当前航向角，导致伞降落点散布范围大。操控人员难以准确判断空中飞机的姿态，加上经验和技术水平各异，不能保证开伞时飞机姿态满足要求，增大了开伞失败的风险。

针对现有技术中无人机无法准确地降落在预定区域的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无人机伞降方法和装置，以解决无人机无法准确地降落在预定区域的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无人机伞降方法。根据本发明的无人机伞降方法包括：在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。

进一步地，根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置包括：判断无人机飞行位置是否达到伞降落点位置上方的预设范围；如果判断出无人机飞行位置达到预设范围，则根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，开伞距离为无人机当前位置与开伞位置的距离；以及由开伞距离确定开伞位置。

进一步地，根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离包括：根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；根据飞行高度计算无人机的降落时间；由降落时间和当前风速计算打开降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及将第二移动距离与第一移动距离相减得到开伞距离。

进一步地，根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性的第一移动距离包括：获取无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间；根据无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间和飞行速度计算降落伞开启前的第一惯性距离；计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及将第一惯性距离与第二惯性距离相加得到第一移动距离。

进一步地，在无人机达到开伞位置之前，无人机伞降方法还包括：控制无人机的机头上抬并且机翼保持水平。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种无人机伞降装置。根据本发明的无人机伞降装置包括：检测单元，用于在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；第一控制单元，用于控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；第一确定单元，用于确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；第二确定单元，用于根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及启动单元，用于当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。

进一步地，第二确定单元包括：判断子单元，用于判断无人机飞行位置是否达到伞降落点位置上方的预设范围；计算子单元，用于当判断出无人机飞行位置达到预设范围时，根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，开伞距离为无人机当前位置与开伞位置的距离；以及确定子单元，用于由开伞距离确定开伞位置。

进一步地，计算子单元包括：第一计算模块，用于根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；第二计算模块，用于根据飞行高度计算无人机的降落时间；第三计算模块，用于由降落时间和当前风速计算打开降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及第四计算模块，用于将第二移动距离与第一移动距离相减得到开伞距离。