[发明专利]用于控制无人机的电子控制装置、相关的无人机、控制方法及计算机程序

说明书

用于控制无人机(10)的电子装置(16)包括：‑第一获取模块(40)，该第一获取模块被配置为获取无人机飞越的地形(14)的且由无人机配备的图像传感器(12；18)拍摄的一系列图像；‑第二获取模块(44)，该第二获取模块被配置为获取经由无人机配备的测量装置(24)的测量的对地速度；以及‑计算模块(46)，该计算模块被配置为基于所获取的对地速度以及应用于所获取的图像的光流算法来计算无人机相对于地形(14)的海拔高度。第二获取模块被配置为还获取相对于参考水平测量的无人机的海拔高度，并且装置包括再校准模块(48)，该再校准模块被配置为将所计算的相对于地形的海拔高度与相对于参考水平测量的海拔高度相关联。

技术领域

本发明涉及一种用于控制无人机的电子装置。该电子装置包括第一获取模块和第二获取模块，该第一获取模块被配置为获取该无人机飞越(overflown，飞过)的地形的且由该无人机配备的图像传感器拍摄的一系列图像，且该第二获取模块被配置为经由该无人机配备的测量装置获取测量的对地速度。

该电子装置还包括计算模块，该计算模块被配置为基于应用于所获取的图像的光流算法和所获取的测量的对地速度来计算无人机相对于地形的海拔高度。

本发明还涉及一种包括图像传感器和这种电子控制装置的无人机。

本发明还涉及一种用于控制无人机的方法。

本发明还涉及一种包括软件指令的计算机程序，该软件指令在由计算机执行时实施这种控制方法。

本发明涉及无人机即远程控制的机动飞行装置的领域。本发明特别适用于固定翼无人机，同时还适用于其他类型的无人机，例如旋翼无人机，诸如四旋翼飞行器。

背景技术

从Jonathan Price的文章“Determining Altitude AGL Using Optical Flow”知晓，无人机包括上述类型的控制装置。无人机是固定翼无人机，通过使用便携式电子装置诸如智能手机或电子平板电脑能够控制该无人机。

电子装置被配置为获取无人机飞越的地形的且由无人机配备的图像传感器拍摄的一系列图像，并且还获取由无人机配备的测量装置——诸如卫星定位系统，也被称为全球定位系统(GPS)——提供的测量的对地速度。

控制装置被配置为基于应用于所获取的图像的光流算法和测量的对地速度来计算无人机相对于地形的海拔高度。

如此计算的海拔高度验证了以下等式：

海拔高度＝V_{sol_mes}/(光流-俯仰率)

其中，V_{sol_mes}表示由测量装置诸如GPS系统提供的测量的对地速度；

光流表示由计算模块计算的光流，以及

俯仰率表示由无人机配备的陀螺仪提供的无人机的俯仰率。

然而，如此计算的海拔高度并非总是非常可靠的，而且无人机的操作反映了这一点。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种电子控制装置，其更可靠地计算无人机相对于所飞越的地形的海拔高度，从而允许在无人机的操作期间，特别是在着陆阶段中，减少可能的抖动。

为了此目的，本发明的主题为上述类型的电子控制装置，其中，第二获取模块被配置为还获取相对于参考水平测量的无人机的海拔高度，并且该装置还包括再校准模块，该再校准模块被配置为将所计算的相对于地形的海拔高度与相对于参考水平测量的海拔高度相关联。

因此，根据本发明的电子控制装置通过使所计算的相对于地形的海拔高度与相对于参考水平测量的海拔高度之间相关联，允许对所计算的无人机相对于地形的海拔高度进行再校准。参考水平例如是海平面，并且相对于海平面测量的海拔高度例如经由压力传感器获得。