无人机接地判定方法、装置、介质、电子设备及无人机转让专利
申请号 : CN202110374160.2
文献号 : CN112764430B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 李颖杰 , 刘宝旭 , 陈刚 , 毛一年
申请人 : 北京三快在线科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种无人机接地判定方法,其特征在于,所述方法包括:确定无人机与无人机落点定位平台之间的当前垂向距离,其中,所述无人机落点定位平台用于所述无人机识别降落位置并承载所述无人机,所述当前垂向距离包括第一当前垂向距离和第二当前垂向距离,所述第一当前垂向距离根据所述无人机的当前飞行高度和所述无人机落点定位平台的平台高度确定,所述第二当前垂向距离根据所述无人机采集的朝向所述无人机落点定位平台的当前图像信息确定;
根据所述当前垂向距离,确定所述无人机的目标对地距离;
根据所述目标对地距离,对所述无人机进行接地判定;
所述方法还包括:
获取所述无人机探测到的所述无人机与下方物体之间的当前空间距离;
所述根据所述当前垂向距离,确定所述无人机的目标对地距离,包括:根据所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离和所述当前空间距离,确定所述目标对地距离;
所述根据所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离和所述当前空间距离,确定所述目标对地距离,包括:
根据所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离,确定目标当前垂向距离,其中,在所述第一当前垂向距离和所述第二当前垂向距离之间的差值的第一绝对值小于第二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离和所述第二当前垂向距离的加权值,在所述第一绝对值大于或等于所述第二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离;
根据所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离,确定所述目标对地距离,其中,在所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离之间的差值的第二绝对值小于第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离的加权值,在所述第二绝对值大于或等于所述第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:确定所述无人机是否进入最终降落阶段;
所述根据所述目标对地距离,对所述无人机进行接地判定,包括:在确定所述无人机进入所述最终降落阶段的情况下,根据所述目标对地距离,对所述无人机进行接地判定。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述无人机是否进入最终降落阶段,包括:
获取所述无人机与所述无人机落点定位平台的预设位置之间的水平距离;
在所述水平距离小于第一预设距离阈值、所述当前垂向距离小于第二预设距离阈值的情况下,确定所述无人机进入所述最终降落阶段。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离和所述当前空间距离,确定所述目标对地距离,包括:确定所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离和所述当前空间距离中是否存在至少两个距离,使得所述至少两个距离中每两个距离之间的差值的绝对值小于第一预设差值阈值;
在存在的情况下,根据所述至少两个距离确定所述目标对地距离,其中,所述目标对地距离为所述至少两个距离的加权值,或者,所述目标对地距离为所述至少两个距离中的任一距离。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取所述无人机垂直向上的垂向加速度;
所述根据所述目标对地距离,对所述无人机进行接地判定,包括:在所述目标对地距离小于第三预设距离阈值、且所述垂向加速度大于预设加速度阈值的情况下,确定所述无人机接地。
6.一种无人机接地判定装置,其特征在于,所述装置包括:垂向距离确定模块,被配置成用于确定无人机与无人机落点定位平台之间的当前垂向距离,其中,所述无人机落点定位平台用于所述无人机识别降落位置并承载所述无人机,所述当前垂向距离包括第一当前垂向距离和第二当前垂向距离,所述第一当前垂向距离根据所述无人机的当前飞行高度和所述无人机落点定位平台的平台高度确定,所述第二当前垂向距离根据所述无人机采集的朝向所述无人机落点定位平台的当前图像信息确定;
对地距离确定模块,被配置成用于根据所述当前垂向距离,确定所述无人机的目标对地距离;
接地判定模块,被配置成用于根据所述目标对地距离,对所述无人机进行接地判定;
所述装置还包括:
空间距离获取模块,被配置成用于获取所述无人机探测到的所述无人机与下方物体之间的当前空间距离;
所述对地距离确定模块,包括:
对地距离确定子模块,被配置成用于根据所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离和所述当前空间距离,确定所述目标对地距离;
所述对地距离确定子模块,包括:第三确定子模块,被配置成用于根据所述第一当前垂向距离、所述第二当前垂向距离,确定目标当前垂向距离,其中,在所述第一当前垂向距离和所述第二当前垂向距离之间的差值的第一绝对值小于第二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离和所述第二当前垂向距离的加权值,在所述第一绝对值大于或等于所述第二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离;
第四确定子模块,被配置成用于根据所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离,确定所述目标对地距离,其中,在所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离之间的差值的第二绝对值小于第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离的加权值,在所述第二绝对值大于或等于所述第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1‑5中任一项所述方法的步骤。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现权利要求1‑5中任一项所述方法的步骤。
9.一种无人机,其特征在于,包括:存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现权利要求1‑5中任一项所述方法的步骤。
说明书 :
无人机接地判定方法、装置、介质、电子设备及无人机
技术领域
背景技术
用方便等优势,无人机在航空拍摄、地质勘测、高压输电线路巡视、物流配送等领域有极为
广阔的应用前景。以物流配送场景为例,可以将用户购买的物品挂载到无人机上,通过无人
机进行物品配送,节省人力,提高配送效率,并且可实现无接触配送。
停桨动作,错误的接地判定可能导致错误的停桨动作。例如,如果高空中误判接地,在遇到
较大向上阻力时,如上升气流、异物撞击等,可能会导致空中停桨,造成无人机的坠毁,如果
无人机已接地而误判未接地,则会出现落地后不停桨甚至无人机侧翻的现象,对周围行人
和车辆带来安全隐患,因此,无人机接地判定的准确性至关重要。
发明内容
前垂向距离和/或第二当前垂向距离,所述第一当前垂向距离根据所述无人机的当前飞行
高度和所述无人机落点定位平台的平台高度确定,所述第二当前垂向距离根据所述无人机
采集的朝向所述无人机落点定位平台的当前图像信息确定;
设差值阈值;
的任一距离。
预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离和所述第二当前
垂向距离的加权值,在所述第一绝对值大于或等于所述第二预设差值阈值的情况下,所述
目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离;
值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离和所述当前空间距离的加权
值,在所述第二绝对值大于或等于所述第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为
所述目标当前垂向距离。
机,所述当前垂向距离包括第一当前垂向距离和/或第二当前垂向距离,所述第一当前垂向
距离根据所述无人机的当前飞行高度和所述无人机落点定位平台的平台高度确定,所述第
二当前垂向距离根据所述无人机采集的朝向所述无人机落点定位平台的当前图像信息确
定;
之间的差值的绝对值小于第一预设差值阈值;
对地距离为所述至少两个距离中的任一距离。
间的差值的第一绝对值小于第二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第
一当前垂向距离和所述第二当前垂向距离的加权值,在所述第一绝对值大于或等于所述第
二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离;
值的第二绝对值小于第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向
距离和所述当前空间距离的加权值,在所述第二绝对值大于或等于所述第三预设差值阈值
的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离。
步骤。
步骤。
包括第一当前垂向距离和/或第二当前垂向距离,该第一当前垂向距离可根据无人机的当
前飞行高度和无人机落点定位平台的平台高度确定,该第二当前垂向距离可根据无人机采
集的朝向无人机落点定位平台的当前图像信息确定。无人机需要降落在落点定位平台上,
根据该当前垂向距离可确定无人机的目标对地距离,并根据目标对地距离对无人机进行接
地判定。如此,根据无人机与无人机落点定位平台之间的当前垂向距离确定无人机的目标
对地距离,不受地面纹理材质等外部环境的影响,也不受无人机下方是否有障碍物的影响,
避免外部环境可能导致的对地高度不准确的问题,可以提高无人机接地判定的准确性,提
高无人机的安全程度。
附图说明
具体实施方式
机的对地距离以用于进行接地判定。然而,超声测距仪测量到的距离或采用TOF测距方法得
到的距离,依赖于无人机下方是否有障碍物以及地面材质或纹理状况,这些外部情况均影
响无人机对地高度的准确性,进而影响接地判定的准确性。例如,当地面状况不同时,如平
整地面、草地、水面等,超声测距仪和TOF测距方法得到的数据会有很大差异,而且,如果无
人机下方有障碍物,则超声测距仪和TOF测距方法得到的数据并非无人机的对地距离,而是
无人机与障碍物之间的距离,如果将该距离认为是无人机的对地距离用于进行接地判定,
很容易出现误判接地,从而导致异常停桨,影响无人机的安全。
图1所示,该方法可包括S101至S103。
台上,无人机落点定位平台可以设置在地面,也可设置在楼顶等任何地方。
该无人机落点定位平台是否是自身需要降落的位置。
kinematic,实时动态载波相位差分技术)确定,即无人机的当前海拔高度,无人机落点定位
平台是预先设置的,其平台高度是已知的,可将无人机的当前飞行高度和无人机落点定位
平台的平台高度之间的差值,作为第一当前垂向距离。
像头可采集朝向无人机落点定位平台的当前图像信息,根据该当前图像信息可解算出无人
机与落点定位平台之间的垂向距离,并作为第二当前垂向距离。例如,可以通过单目测距算
法根据摄像头标定参数确定该第二当前垂向距离,或者根据双目测距算法计算深度信息以
确定该第二当前垂向距离。
间的距离作为对地距离,本公开中根据无人机与落点定位平台之间的当前垂向距离,确定
无人机的目标对地距离,不受地面纹理材质等外部环境的影响,也不受无人机下方是否有
障碍物的影响,避免外部环境可能导致的对地高度不准确的问题,可提高确定出的目标对
地距离的准确性。
控制的依据,如果判定无人机接地,可控制螺旋桨停桨。
包括第一当前垂向距离和/或第二当前垂向距离,该第一当前垂向距离可根据无人机的当
前飞行高度和无人机落点定位平台的平台高度确定,该第二当前垂向距离可根据无人机采
集的朝向无人机落点定位平台的当前图像信息确定。无人机需要降落在落点定位平台上,
根据该当前垂向距离可确定无人机的目标对地距离,并根据目标对地距离对无人机进行接
地判定。如此,根据无人机与无人机落点定位平台之间的当前垂向距离确定无人机的目标
对地距离,不受地面纹理材质等外部环境的影响,也不受无人机下方是否有障碍物的影响,
避免外部环境可能导致的对地高度不准确的问题,可以提高无人机接地判定的准确性,提
高无人机的安全程度。
降落段,无人机以较大速度(如3m/s)进行降落,当降落至一定高度时,进入位置航向调整阶
段,在该阶段无人机保持飞行高度进行位置和航向调整,确保对齐降落点位置和设定航向,
调整完位置和航向后,无人机进入最终降落阶段,以较小速度(如0.5m/s)降落,直至落地。
况下,根据目标对地距离对无人机进行接地判定,可以保证避免高空误判接地的情况,从而
避免无人机高空停桨,提高无人机的安全性。
值、当前垂向距离小于第二预设距离阈值的情况下,确定无人机进入最终降落阶段。
征无人机与预设位置之间的水平距离较近,无人机已接近并准备降落在该落点定位平台
上,如果无人机与落点定位平台之间的当前垂向距离小于第二预设距离阈值,可表征无人
机即将着陆,因此在该水平距离小于第一预设距离阈值、当前垂向距离小于第二预设距离
阈值的情况下,可确定无人机进入最终降落阶段。上述的第一预设距离阈值和第二预设距
离阈值可以预先标定出。
在根据当前垂向距离确定目标对地距离时,可将该第一当前垂向距离作为目标对地距离。
物,或者并列飞行的其他无人机,也可以为落点定位平台。
地距离,例如将第一当前垂向距离和当前空间距离的均值作为该目标对地距离。
垂向距离和当前空间距离,确定目标对地距离。
阈值。
近,三者均为有效值,可将三个距离的加权值确定为目标对地距离,或者,将三个距离中的
任一距离作为目标对地距离,例如可将第一当前垂向距离作为目标对地距离。
二当前垂向距离之间的差值的绝对值小于第一预设差值阈值,而可能由于被障碍物遮蔽等
原因,无人机探测到的当前空间距离与第一当前垂向距离之间的差值的绝对值大于或等于
第一预设差值阈值,且与第二当前垂向距离之间的差值的绝对值也大于或等于第一预设差
值阈值,可表征当前空间距离可能由于受外部环境影响而失效,此时可将第一当前垂向距
离和第二当前垂向距离的加权值作为目标对地距离,或者,将两者中的任一距离作为目标
对地距离,例如可将第一当前垂向距离作为目标对地距离。
个距离的可信度均较低,可作为无效距离信息不用于进行接地判定。
确定目标对地距离,提高目标对地距离的准确性。
加权值。如果该第一绝对值小于第二预设差值阈值,可表征第一当前垂向距离和第二当前
垂向距离较为接近,这两个距离的可信度均较高,可将这两个距离的加权值作为目标当前
垂向距离,对于二者各自的权重不做限制,例如可将二者的均值作为目标当前垂向距离。
和第二当前垂向距离差别较大,由于无人机的当前飞行高度可根据RTK等信息获取,具有较
高的置信度,且无人机落点定位平台的平台高度为已知,因此通常情况下根据无人机的当
前飞行高度和落点定位平台的平台高度确定出的第一当前垂向距离具有更高的置信度,因
此可将第一当前垂向距离作为目标当前垂向距离。
该第二绝对值小于第三预设差值阈值,可表征目标当前垂向距离和当前空间距离较为接
近,这两个距离的可信度均较高,可将二者的加权值作为目标对地距离,对于二者各自的权
重不做限制,例如可将二者的均值作为目标对地距离。
当前空间距离差别较大,由于无人机探测到的当前空间距离容易受到外部环境的影响,例
如容易受到障碍物的影响,因此相比于当前空间距离,无人机与落点定位平台之间的目标
当前垂向距离的可信度更高,因此可将目标当前垂向距离作为目标对地距离。
据无人机与无人机落点定位平台之间的当前垂向距离确定无人机的目标对地距离,可提高
无人机对地距离的准确性,提高无人机接地判定的准确性。
果无人机的目标对地距离小于第三预设距离阈值、且垂向加速度大于预设加速度阈值,可
表征无人机接近落点定位平台,可确定无人机接地,在确定无人机接地的情况下,可对无人
机进行着陆控制,例如控制螺旋桨停桨。
无人机,所述当前垂向距离包括第一当前垂向距离和/或第二当前垂向距离,所述第一当前
垂向距离根据所述无人机的当前飞行高度和所述无人机落点定位平台的平台高度确定,所
述第二当前垂向距离根据所述无人机采集的朝向所述无人机落点定位平台的当前图像信
息确定;
一当前垂向距离和/或第二当前垂向距离,该第一当前垂向距离可根据无人机的当前飞行
高度和无人机落点定位平台的平台高度确定,该第二当前垂向距离可根据无人机采集的朝
向无人机落点定位平台的当前图像信息确定。无人机需要降落在落点定位平台上,根据该
当前垂向距离可确定无人机的目标对地距离,并根据目标对地距离对无人机进行接地判
定。如此,根据无人机与无人机落点定位平台之间的当前垂向距离确定无人机的目标对地
距离,不受地面纹理材质等外部环境的影响,也不受无人机下方是否有障碍物的影响,避免
外部环境可能导致的对地高度不准确的问题,可以提高无人机接地判定的准确性,提高无
人机的安全程度。
之间的差值的绝对值小于第一预设差值阈值;
对地距离为所述至少两个距离中的任一距离。
间的差值的第一绝对值小于第二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第
一当前垂向距离和所述第二当前垂向距离的加权值,在所述第一绝对值大于或等于所述第
二预设差值阈值的情况下,所述目标当前垂向距离为所述第一当前垂向距离;
值的第二绝对值小于第三预设差值阈值的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向
距离和所述当前空间距离的加权值,在所述第二绝对值大于或等于所述第三预设差值阈值
的情况下,所述目标对地距离为所述目标当前垂向距离。
个,以及存储器1932,用于存储可由处理器1922执行的计算机程序。存储器1932中存储的计
算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外,处理器1922可
以被配置为执行该计算机程序,以执行上述的无人机接地判定方法。
1900的通信,例如,有线或无线通信。此外,该电子设备1900还可以包括输入/输出(I/O)接
口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统,例如Windows
TM TM TM TM
Server ,Mac OS X ,Unix ,Linux 等等。
储介质可以为上述包括程序指令的存储器1932,上述程序指令可由电子设备1900的处理器
1922执行以完成上述的无人机接地判定方法。
执行上述的无人机接地判定方法的代码部分。
单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
能的组合方式不再另行说明。