[0001] 本发明涉及系留飞行器技术领域， 尤其涉及一种系留飞行器的助推方法、 助推 装置及系留飞行器系统。

背景技术

[0002] 随着飞行器或无人机的使用趋于平民化和娱乐 化， 市场上越来越多的飞行器或 无人机产品备受消费者们追捧。 系留飞行器是一种包括飞行器主体、 供电绳以 及地面供电及控制装置的飞行器。

技术问题

[0003] 通过供电绳的一端与飞行器主体相连， 另一端与地面供电及控制装置相连， 地 面供电及控制装置通过供电绳为飞行器主体提 供电能。 虽然现有的系留飞行器 通过地面供电及控制装置拉扯供电绳， 进而控制飞行器主体的飞行高度和飞行 范围， 但是从某个角度来说， 系留飞行器的飞行器主的活动范围也因供电绳 的 在水平方向上的拉力而受到限制。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明的目的在于提供一种系留飞行器的助推 方法， 以解决现有的系留飞行器 在执行飞行任务吋因供电绳在水平方向上的拉 力而无法抵达目的位置的问题。

[0005] 本发明是这样实现的， 一种系留飞行器的助推方法， 所述系留飞行器通过供电 绳连接地面供电及控制装置， 所述助推方法包括以下步骤：

[0006] 控制所述系留飞行器执行飞行任务；

[0007] 根据所述系留飞行器的当前位置信息和飞行参 数判断是否需要在飞行任务中为 系留飞行器提供水平位移推力；

[0008] 若是， 根据所述当前位置信息和所述飞行参数生成控 制信号， 以控制所述系留 飞行器产生水平位移推力， 进而克服所述供电绳对所述系留飞行器在水平 方向 上的拉力。 [0009] 本发明的另一目的在于提供一种系留飞行器的 助推装置， 所述系留飞行器通过 供电绳连接地面供电及控制装置， 所述助推装置包括：

[0010] 控制模块， 用于控制所述系留飞行器执行飞行任务；

[0011] 判断模块， 用于根据所述系留飞行器的当前位置信息和飞 行参数判断是否需要 在飞行任务中为系留飞行器提供水平位移推力 ；

[0012] 水平位移推动模块， 用于在所述判断模块的判定结果为是吋， 根据所述当前位 置信息和所述飞行参数生成控制信号， 以控制所述系留飞行器产生水平位移推 力， 进而克服所述供电绳对所述系留飞行器在水平 方向上的拉力。

[0013] 本发明的另一目的在于提供一种系留飞行器系 统， 包括系留飞行器， 所述系留 飞行器系统还包括如上所述的系留飞行器的助 推装置。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 本发明提供的一种系留飞行器的助推方法， 系留飞行器通过供电绳连接地面供 电及控制装置， 在控制系留飞行器执行飞行任务的过程中， 根据系留飞行器的 当前位置信息和飞行参数判断是否需要在飞行 任务中为系留飞行器提供水平位 移推力， 若需要， 则根据当前位置信息和飞行参数生成控制信号 ， 进而控制系 留飞行器产生水平位移推力， 克服了供电绳对系留飞行器在水平方向上的拉 力 ， 使得系留飞行器在执行飞行任务过程中能够通 过克服供电绳在水平方向上的 拉力， 抵达飞行任务中的目标位置， 提高了系留飞行器执行飞行任务的能力。 对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1是本发明第一实施例提供的系留飞行器的助� �方法的流程图；

[0016] 图 2是本发明第二实施例提供的系留飞行器的助� �方法的流程图；

[0017] 图 3是本发明第二实施例提供的系留飞行器的助� �方法中步骤 S240的具体流程 图；

[0018] 图 4是本发明第三实施例提供的系留飞行器的助� �装置的结构示意图；

[0019] 图 5是本发明第二实施例中夹角与触发角度之间� �关系示意图；

[0020] 图 6为本发明一则优选实施例所提供的飞行器结� �示意图。 本发明的实施方式

[0021] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0022] 本发明的目的在于提供一种系留飞行器的助推 方法， 以解决现有的系留飞行器 在执行飞行任务吋因供电绳在水平方向上的拉 力而无法抵达目的位置的问题。

[0023] 以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的 描述：

[0024] 图 1示出了本实施例提供的系留飞行器的助推方� �的流程图， 为了便于说明， 仅示出与本实施例相关的部分。

[0025] 一种系留飞行器的助推方法， 系留飞行器通过供电绳连接地面供电及控制装 置

， 所述助推方法包括以下步骤：

[0026] S110: 控制所述系留飞行器执行飞行任务；

[0027] S120: 根据所述系留飞行器的当前位置信息和飞行参 数判断是否需要在飞行任 务中为系留飞行器提供水平位移推力；

[0028] S130: 若是， 根据所述当前位置信息和所述飞行参数生成控 制信号， 以控制所 述系留飞行器产生水平位移推力， 进而克服所述供电绳对所述系留飞行器在水 平方向上的拉力。

[0029] 在步骤 S110中， 地面供电及控制装置控制系留飞行器执行飞行 任务。 其中， 飞 行任务可以包括： 升空、 下降、 盘旋以及驻留。

[0030] 在步骤 S120中， 根据所述系留飞行器的当前位置信息和飞行参 数判断是否需要 在飞行任务中为系留飞行器提供水平位移推力 。

[0031] 需要说明的是， 飞行参数包括所述系留飞行器在执行飞行任务 吋的飞行轨迹信 息。 步骤 S120具体为： 根据所述当前位置信息与所述飞行轨迹信息判 断是否对 系留飞行器提供水平位移推力。

[0032] 可以理解的是， 水平位移推力与飞行轨迹信息有关， 用于描述系留飞行器在执 行飞行任务吋， 在水平方向上的位移推力。

[0033] 在步骤 S130中， 水平位移推力小于供电绳与地面供电及控制装 置的连接力， 水 平位移推力小于供电绳与系留飞行器的连接力 ， 水平位移推力小于供电绳的最 大承受拉力， 即系留飞行器不会在该水平位移推力下发生供 电绳被拉断、 系留 飞行器与供电绳脱离或供电绳与地面供电及控 制装置脱离的现象。

[0034] 图 6示出了本发明一则优选实施例所提供的飞行� �结构示意图， 如图 6所示， 本 实施例提供的一种系留飞行器的助推方法基于 设置在系留飞行器 1上的至少一个 水平助推器 2实现的。

[0035] 具体的， 在根据所述系留飞行器 1的当前位置信息和飞行参数判断是否需要在 飞行任务中为系留飞行器提供水平位移推力吋 ， 先确定系留飞行器 1的当前位置 信息与飞行轨迹信息， 根据飞行轨迹信息调整系留飞行器在水平面上 的飞行朝 向， 以使得水平助推器 2提供的水平位移推力的方向指向目标位置， 再由水平助 推器 2向系留飞行器提供水平位移推力， 使得系留飞行器 1飞行至目标位置。

[0036] 作为本实施例另一种可能实现的方式， 本实施例提供的一种系留飞行器的助推 方法基于设置在系留飞行器上的多个水平助推 器实现的。

[0037] 具体的， 在根据控制信号判断需要在飞行任务中为系留 飞行器提供水平位移推 力吋， 确定系留飞行器的当前位置信息与飞行轨迹信 息， 根据系留飞行器的当 前位置信息与飞行轨迹信息选用一个或多个水 平助推器， 以使得一个或多个水 平助推器提供的水平位移推力的方向指向目标 位置， 再由一个或多个水平助推 器向系留飞行器提供水平位移推力的合力， 使得系留飞行器飞行至目标位置。

[0038] 以系留飞行器上设置有四个方向上的水平助推 器为例， 四个方向上的水平助推 器分别用于为系留飞行器提供东、 西、 南、 北四个方向上的水平位移推力， 四 个方向上的水平助推器分别为第一水平助推器 、 第二水平助推器、 第三水平助 推器以及第四水平助推器。

[0039] 在根据控制信号判断需要在飞行任务中为系留 飞行器提供水平位移推力吋， 根 据控制信号确定系留飞行器在水平面上的目标 位置， 例如抵达该目标位移需要 系留飞行器向东方向水平前进 0.5米， 根据该目标位置选用第一水平助推器， 并 控制第一水平助推器向系留飞行器提供水平前 进 0.5米的水平位移推力， 使得系 留飞行器飞行至目标位置。

[0040] 再例如， 抵达该目标位移需要系留飞行器向东北方向水 平前进 0.3米， 根据该目 标位置选用第一水平助推器和第四水平助推器 ， 并控制第一水平助推器与第四 水平助推器向系留飞行器提供一水平合力， 该合力使得系留飞行器能够向东北 方向水平前进 0.3米， 使得系留飞行器飞行至目标位置。

[0041] 在本实施例中， 在控制系留飞行器执行飞行任务的过程中， 根据系留飞行器的 当前位置信息和飞行参数判断是否需要在飞行 任务中为系留飞行器提供水平位 移推力， 若需要， 则根据当前位置信息和飞行参数生成控制信号 ， 进而控制系 留飞行器产生水平位移推力， 克服了供电绳对系留飞行器在水平方向上的拉 力 ， 使得系留飞行器在执行飞行任务过程中能够通 过克服供电绳在水平方向上的 拉力。

[0042] 与上述实施例为基础， 提出第二实施例。

[0043] 图 2示出了本实施例提供的系留飞行器的助推方� �的流程图， 为了便于说明， 仅示出与本实施例相关的部分。

[0044] 一种系留飞行器的助推方法， 助推方法包括以下步骤：

[0045] S210: 控制所述系留飞行器执行飞行任务；

[0046] S220: 设定在飞行任务中向系留飞行器提供水平位移 推力的触发角度；

[0047] S230: 根据所述当前位置信息与所述飞行轨迹信息判 断是否对系留飞行器提供 水平位移推力；

[0048] S240: 若是， 根据所述当前位置信息和所述飞行参数生成控 制信号， 以控制所 述系留飞行器产生水平位移推力， 进而克服所述供电绳对所述系留飞行器在水 平方向上的拉力。

[0049] 在步骤 S220中， 触发角度为在飞行任务中触发向系留飞行器提 供水平位移推 力的阈值角度。 具体可在实际应用中， 根据飞行任务具体设定。

[0050] 在步骤 S230中， 飞行轨迹信息包括至少一个目标位置信息， 该目标位置信息用 于描述系留飞行器在执行飞行任务过程中， 以系留飞行器飞行起点在水平面上 的投影点为参照原点， 相对于该原点的驻留或飞行位置。

[0051] 图 3示出了本实施例提供的系留飞行器的助推方� �中步骤 S240的具体流程图， 如图 3所示， 步骤 S240包括以下步骤：

[0052] S241： 根据所述目标位置信息确定目标位置； [0053] S242: 获取所述起点位置在水平面上的投影点与所述 目标位置之间的连线， 以 及该连线与竖直方向的夹角；

[0054] S243: 当所述夹角大于或等于所述触发角度吋， 判定需要在飞行任务中为系 留飞行器提供水平位移推力。

[0055] 在步骤 S241中， 目标位置是相对于系留飞行器的飞行起点而言 的， 是除了系留 飞行器的飞行起点以外的其他系留飞行器的驻 留或飞行位置。

[0056] 在步骤 S242中， 起点位置在水平面上的投影点为系留飞行器垂 直于水平面上的 一点。 夹角的一个连线为竖直方向， 另一条连线为起点位置在水平面上的投影 点与所述目标位置之间的连线。

[0057] 在步骤 S243中， 夹角大于或等于触发角度， 是指目标位置在竖直方向上偏移 起点位置后， 目标位置与起点位置分别做直线到起始位置在 水平面上的投影点 后形成的夹角大于或等于触发角度。

[0058] 在本实施例中， 夹角与触发角度的比较结果作为是否需要在飞 行任务中为系 留飞行器提供水平位移推力的判断条件。 当夹角大于或等于触发角度吋， 则判 定为需要在飞行任务中为系留飞行器提供水平 位移推力。

[0059] 图 5示出了本实施例中夹角与触发角度之间的关� �。 以点 A为起点位置同吋也 是竖直方向上的一点， 点 0为起点位置在水平面上的投影点， 点 C为目标位置， 点 B为触发位置为例， 夹角为的大小为的角度， 夹角为的大小为的角度。 虚线 段 CO为起点位置 A在水平面上的投影点 0与目标位置 C之间的连线， 该连线与竖 直方向的夹角为， 夹角大于触发角度， 判定为需要在飞行任务中为系留飞行器 提供水平位移推力。

[0060] 本实施例提供的系留飞行器的助推方法， 在控制系留飞行器执行飞行任务的过 程中， 根据系留飞行器的当前位置信息和飞行参数判 断是否需要在飞行任务中 为系留飞行器提供水平位移推力， 若需要， 则根据当前位置信息和飞行参数生 成控制信号， 进而控制系留飞行器产生水平位移推力， 克服了供电绳对系留飞 行器在水平方向上的拉力， 使得系留飞行器在执行飞行任务过程中能够通 过克 服供电绳在水平方向上的拉力， 抵达飞行任务中的目标位置， 提高了系留飞行 器执行飞行任务的能力。 [0061] 与上述实施例相对应的， 提出第三实施例。

[0062] 图 4示出了本实施例提供的系留飞行器的助推装� �的结构示意图， 为了便于说 明， 仅示出与本实施例相关的部分。

[0063] 一种系留飞行器的助推装置 100， 助推装置 100包括：

[0064] 控制模块 110， 用于控制所述系留飞行器执行飞行任务。

[0065] 其中， 地面供电及控制装置控制系留飞行器执行飞行 任务。 其中， 飞行任务可 以包括： 升空、 下降、 盘旋以及驻留。

[0066] 判断模块 120， 用于根据所述系留飞行器的当前位置信息和飞 行参数判断是否 需要在飞行任务中为系留飞行器提供水平位移 推力。

[0067] 需要说明的是， 飞行参数包括所述系留飞行器在执行飞行任务 吋的飞行轨迹信 息。 判断模块 ₁₂₀ 具体用于， 根据所述当前位置信息与所述飞行轨迹信息判 断是 否对系留飞行器提供水平位移推力。

[0068] 水平位移推动模块 130， 用于在所述判断模块 120的判定结果为是吋， 根据所述 当前位置信息和所述飞行参数生成控制信号， 以控制所述系留飞行器产生水平 位移推力， 进而克服所述供电绳对所述系留飞行器在水平 方向上的拉力。

[0069] 其中， 水平位移推力小于供电绳与地面供电及控制装 置的连接力， 水平位移推 力小于供电绳与系留飞行器的连接力， 水平位移推力小于供电绳的最大承受拉 力， 即系留飞行器不会在该水平位移推力下发生供 电绳被拉断、 系留飞行器与 供电绳脱离或供电绳与地面供电及控制装置脱 离的现象。

[0070] 在本发明的其他实施例中， 助推装置 100还包括：

[0071] 触发角度设定模块 140， 用于设定在飞行任务中向系留飞行器提供水平 位移推 力的触发角度。

[0072] 其中， 触发角度为在飞行任务中触发向系留飞行器提 供水平位移推力的阈值角 度。 具体可在实际应用中， 根据飞行任务具体设定。

[0073] 需要说明的是， 飞行轨迹信息包括至少一个目标位置信息， 该目标位置信息用 于描述系留飞行器在执行飞行任务过程中， 以系留飞行器飞行起点在水平面上 的投影点为参照原点， 相对于该原点的驻留或飞行位置。

[0074] 水平位移推动模块 130还包括： 目标位置获取单元 131、 夹角获取单元 132以及 判定单元 133。

[0075] 目标位置获取单元 131， 用于根据所述目标位置信息确定目标位置。

[0076] 其中， 目标位置是相对于系留飞行器的飞行起点而言 的， 是除了系留飞行器的 飞行起点以外的其他系留飞行器的驻留或飞行 位置。

[0077] 夹角获取单元 132， 用于获取所述起点位置在水平面上的投影点与 所述目标位 置之间的连线， 以及该连线与竖直方向的夹角。 其中， 起点位置在水平面上的 投影点为系留飞行器垂直于水平面上的一点， 夹角的一个连线为竖直方向， 另 一条连线为起点位置在水平面上的投影点与所 述目标位置之间的连线。

[0078] 判定单元 133， 用于当所述夹角大于或等于所述触发角度吋， 判定需要在飞行 任务中为系留飞行器提供水平位移推力。

[0079] 其中， 夹角大于或等于触发角度， 是指目标位置在竖直方向上偏移起点位置 后， 目标位置与起点位置分别做直线到起始位置在 水平面上的投影点后形成的 夹角大于或等于触发角度。

[0080] 本发明的实施例还在于提供一种系留飞行器系 统， 系留飞行器系统包括系留飞 行器， 系留飞行器系统还包括上述实施例中的系留飞 行器的助推装置 100。

[0081] 由于本实施例中的系留飞行器系统与本发明相 关的实现方案以及工作原理在上 述实施例中已经详细说明， 故此处不再赘述。

[0082] 本发明提供的一种系留飞行器的助推方法、 助推装置即系留飞行器系统， 在控 制系留飞行器执行飞行任务的过程中， 根据系留飞行器的当前位置信息和飞行 参数判断是否需要在飞行任务中为系留飞行器 提供水平位移推力， 若需要， 则 根据当前位置信息和飞行参数生成控制信号， 进而控制系留飞行器产生水平位 移推力， 克服了供电绳对系留飞行器在水平方向上的拉 力， 使得系留飞行器在 执行飞行任务过程中能够通过克服供电绳在水 平方向上的拉力， 抵达飞行任务 中的目标位置， 提高了系留飞行器执行飞行任务的能力。

[0083] 本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质 中， 该程序在执行吋， 执行包括上述方法实施例的步骤， 而前述的存储介质包 括： ROM、 RAM. 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质 。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保 护范围之内。