CN106527468A - 一种无人机避障控制方法、系统及无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无人机避障控制方法、系统及无人机，涉及无人机控制技术领域，其中方法包括：通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息；采集无人机的当前飞行信息；根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划；所述无人机根据所述障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。本发明通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别是一种无人机避障控制方法、系统及无人机。
背景技术
随着技术的进步，无人机逐渐广泛应用于商业和民用消费市场，例如航空拍摄、电力网线巡航检查、新闻报道、野生动物保护与监测、环境与自然灾害防范与监测以及快递服务等行业；无人真实的飞行环境信息很难完全预知，经常会遇到未知的突发威胁或障碍，这时预先规划的全局航路已不能满足要求。在无人机实际应用中，特别是在运动物体的航路使用环境中，如果对航路中的障碍物的运动趋势判断不准确、会造成避让不及时，影响无人机的飞行安全。
发明内容
本发明提供一种无人机避障控制方法、系统及无人机，以解决上述无人机在运动物体的航路使用环境中，对航路中的障碍物的运动趋势判断不准确、会造成避让不及时的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种无人机避障控制方法，包括以下步骤：
通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息；
采集无人机的当前飞行信息；
根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划；
所述无人机根据所述障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。。
本发明的有益效果是：通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。
进一步，所述障碍物信息包括无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过准确确认无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，有效避免无人机与障碍物相撞。
进一步，所述当前飞行信息包括当前飞行方向。
采用上述进一步方案的有益效果是：无人机的飞行方向是障碍物避让的关键参数，只要确保了无人机的飞行方向避让开障碍物，就能够确保无人机的飞行安全。
进一步，根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划的具体包括，根据所述最近距离、所述障碍物速度、所述障碍物相对于无人机的运动方向和所述当前飞行方向，计算出所述无人机从所述最近距离绕过所述障碍物边界的飞行方向。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过无人机与障碍物边界的最近距离、当前飞行方向、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，可以准确计算出无人机从最近距离绕过障碍物边界的飞行方向，提高了飞行效率和可靠性。
本发明还提供一种无人机避障控制系统，包括障碍物信息检测模块、无人机飞行信息采集模块、计算模块和控制模块，
所述障碍物信息检测模块，用于通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息；
所述无人机飞行信息采集模块，用于采集无人机的当前飞行信息；
所述计算模块，用于根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划；
所述控制模块，用于所述无人机根据所述障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。
本发明控制系统的有益效果是：障碍物信息检测模块通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。
进一步，所述障碍物信息包括无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过准确确认无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，有效避免无人机与障碍物相撞。
进一步，所述当前飞行信息包括当前飞行方向。
采用上述进一步方案的有益效果是：无人机的飞行方向是障碍物避让的关键参数，只要确保了无人机的飞行方向避让开障碍物，就能够确保无人机的飞行安全。
进一步，所述计算模块中，根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划的具体包括，根据所述最近距离、所述障碍物速度、所述障碍物相对于无人机的运动方向和所述当前飞行方向，计算出所述无人机从所述最近距离绕过所述障碍物边界的飞行方向。
采用上述进一步方案的有益效果是：计算模块中，通过无人机与障碍物边界的最近距离、当前飞行方向、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，可以准确计算出无人机从最近距离绕过障碍物边界的飞行方向，提高了飞行效率和可靠性。
本发明还提供一种无人机，所述无人机包上述的无人机避障控制系统。
本发明无人机的有益效果是：无人机避障控制系统通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，计算模块根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。
附图说明
图1是本发明无人机避障控制方法实施例的控制流程图；
图2是本发明无人机避障控制系统实施例的结构框图；
图3是本发明无人机实施例的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明无人机避障控制方法实施例的控制流程图参见图1，一种无人机避障控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息；
步骤S2，采集无人机的当前飞行信息；
步骤S3，根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划；
步骤S4，无人机根据障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。
通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。最终，无人机根据障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行，达到了安全避开障碍物飞行的效果。
在本实施例中，障碍物信息包括无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向。
通过准确确认无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，有效避免无人机与障碍物相撞。
在本实施例中，当前飞行信息包括当前飞行方向。
无人机的飞行方向是障碍物避让的关键参数，只要确保了无人机的飞行方向避让开障碍物，就能够确保无人机的飞行安全。
在本实施例中，根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划的具体包括，根据最近距离、障碍物速度、障碍物相对于无人机的运动方向和当前飞行方向，计算出无人机从最近距离绕过障碍物边界的飞行方向。
通过无人机与障碍物边界的最近距离、当前飞行方向、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，可以准确计算出无人机从最近距离绕过障碍物边界的飞行方向，提高了飞行效率和可靠性。
在具体实施例中，当前飞行信息还可以包括但不限于飞行高度信息、飞行速度信息、姿态角信息和飞行状态信息，利用这些飞行信息来提高无人机飞行的稳定性和可靠性。
在其中一个具体实施例中，通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息，其中，无人机与障碍物边界的最近距离为80米，障碍物的飞行速度为5m/s，障碍物相对于无人机的运动方向为：东偏南45°障碍物边界即障碍物各个边界点与无人机的距离；
采集无人机的当前飞行信息，其中，无人机的当前飞行方向是超向障碍物的中心方向；
根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，通过计算，无人机的飞行方向需要偏离当前航向西南方向偏离10°。
无人机根据障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。
本发明无人机避障控制系统实施例的结构框图参见图2，一种无人机避障控制系统，包括障碍物信息检测模块、无人机飞行信息采集模块、计算模块和控制模块，
障碍物信息检测模块，用于通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息，其中，障碍物信息包括无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向；
无人机飞行信息采集模块，用于采集无人机的当前飞行信息，其中，当前飞行信息包括当前飞行方向；
计算模块，用于根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，其中，根据最近距离、障碍物速度、障碍物相对于无人机的运动方向和当前飞行方向，计算出无人机从最近距离绕过障碍物边界的飞行方向；
控制模块，用于无人机根据障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。
障碍物信息检测模块通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，计算模块根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。计算模块中，通过无人机与障碍物边界的最近距离、当前飞行方向、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向，可以准确计算出无人机从最近距离绕过障碍物边界的飞行方向，提高了飞行效率和可靠性。
本发明无人机实施例的结构图参见图3，一种无人机，无人机包上述的无人机避障控制系统。
无人机避障控制系统通过无人机的雷达检测装置，雷达检测装置能够检测到无人机飞行环境中障碍物的飞行速度和飞行方向，能够准确判断障碍物的运动趋势，提高了无人机在运动物体的航路使用环境中对障碍物的识别和避让能力；同时，计算模块根据障碍物信息和当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划，提高了无人机飞行的可靠性和稳定性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明的无人机避障控制方法、系统及无人机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种无人机避障控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息；
采集无人机的当前飞行信息；
根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划；
所述无人机根据所述障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。
2.根据权利要求1所述的无人机避障控制方法，其特征在于，所述障碍物信息包括无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向。
3.根据权利要求2所述的无人机避障控制方法，其特征在于，所述当前飞行信息包括当前飞行方向。
4.根据权利要求3所述的无人机避障控制方法，其特征在于，根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划的具体包括，根据所述最近距离、所述障碍物速度、所述障碍物相对于无人机的运动方向和所述当前飞行方向，计算出所述无人机从所述最近距离绕过所述障碍物边界的飞行方向。
5.一种无人机避障控制系统，其特征在于，包括障碍物信息检测模块、无人机飞行信息采集模块、计算模块和控制模块，
所述障碍物信息检测模块，用于通过无人机的雷达检测装置检测无人机飞行环境中的障碍物信息；
所述无人机飞行信息采集模块，用于采集无人机的当前飞行信息；
所述计算模块，用于根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划；
所述控制模块，用于所述无人机根据所述障碍物避让飞行计划执行障碍物避让飞行。
6.根据权利要求5所述的无人机避障控制系统，其特征在于，所述障碍物信息包括无人机与障碍物边界的最近距离、障碍物边界、障碍物的速度和障碍物相对于无人机的运动方向。
7.根据权利要求6所述的无人机避障控制系统，其特征在于，所述当前飞行信息包括当前飞行方向。
8.根据权利要求7所述的无人机避障控制系统，其特征在于，所述计算模块中，根据所述障碍物信息和所述当前飞行信息计算出障碍物避让飞行计划的具体包括，根据所述最近距离、所述障碍物速度、所述障碍物相对于无人机的运动方向和所述当前飞行方向，计算出所述无人机从所述最近距离绕过所述障碍物边界的飞行方向。
9.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括权利要求5至8任一项所述的无人机避障控制系统。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170322 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |