[0001] 本申请要求于 2016年 11月 16日提交中国专利局、 申请号为 201611033858.3发明 名称为 "无人机停机坪控制方法及装置"的中国专利申� ��的优先权， 其全部内容通 过引用结合在本申请中。

[0002] 技术领域

[0003] 本发明涉及无人机技术领域， 尤其涉及一种无人机停机坪控制方法及装置。

[0004] 背景技术

[0005] 无人机是指未搭载操作人员的一种空中飞行器 ， 机上安装有自动驾驶仪、 程序 控制装置等设备， 采用空气动力为飞行器提供所需的升力， 能够实现自动飞行 或远程引导。 目前常见的无人机采用垂直升降的方式进行起 飞和着陆， 但是由 于无人机在飞行过程中会受到风力的影响引起 机身倾斜， 或着陆吋的地形不够 平坦， 导致无人机无法平稳着陆， 从而造成机身损坏。 所以， 现有技术中存在 着无人机不能保证平稳降落， 容易损坏的问题。

[0006] 发明内容

[0007] 基于此， 为解决传统技术中无人机不能保证平稳降落， 容易损坏的技术问题， 特提出了一种无人机停机坪控制方法。

[0008] 一种无人机停机坪控制方法， 包括：

[0009] 检测到第一无人机飞入预设的距离范围吋， 向所述第一无人机发送飞行姿态请 求；

[0010] 获取所述第一无人机返回的飞行姿态， 所述飞行姿态包括所述第一无人机的飞 行方向和飞行角度， 所述飞行角度包括第一俯仰角和第一翻转角；

[0011] 根据所述获取的飞行姿态调节停机坪姿态， 所述停机坪姿态包括第二俯仰角和 第二翻转角；

[0012] 在将所述停机坪姿态调节至与所述第一无人机 的飞行姿态相同吋， 向所述第一 无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在接收到所述允许停靠的 信 息吋， 停靠至所述停机坪。 [0013] 可选的， 在所述检测到第一无人机飞入预设的距离范围 之前， 还包括：

[0014] 获取所述第一无人机停靠的请求信息， 通过距离传感器测量所述第一无人机与 所述停机坪的距离。

[0015] 可选的， 所述将所述停机坪姿态调节至与所述第一无人 机的飞行姿态相同包括

[0016] 使所述停机坪位于所述第一无人机的飞行方向 上， 调节所述停机坪的第二俯仰 角至与所述第一无人机的第一俯仰角相同， 调节所述停机坪的第二翻转角至与 所述第一无人机的第一翻转角相同。

[0017] 可选的， 所述使停机坪位于所述第一无人机的飞行方向 上包括：

[0018] 向所述第一无人机发送所述停机坪的位置信息 ， 使得所述第一无人机根据所述 位置信息调节所述飞行方向至所述停机坪位于 所述第一无人机的飞行方向上。

[0019] 可选的， 所述向第一无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在接收 到所述允许停靠的信息吋， 停靠至所述停机坪之后， 还包括：

[0020] 若接收到第二无人机停靠的请求信息， 则向第二无人机反馈无法停靠的应答信 息， 以使所述第二无人机放弃停靠该停机坪。

[0021] 此外， 为解决传统技术中无人机不能保证平稳降落， 容易损坏的技术问题， 特 提出了一种无人机停机坪控制装置。

[0022] 一种无人机停机坪控制装置， 包括：

[0023] 飞行姿态请求模块， 用于在检测到第一无人机飞入预设的距离范围 吋， 向所述 第一无人机发送飞行姿态请求；

[0024] 飞行姿态获取模块， 用于获取所述第一无人机返回的飞行姿态， 所述飞行姿态 包括所述第一无人机的飞行方向和飞行角度， 所述飞行角度包括第一俯仰角和 第一翻转角；

[0025] 停机坪姿态调节模块， 用于根据所述获取的飞行姿态调节停机坪姿态 ， 所述停 机坪姿态包括第二俯仰角和第二翻转角；

[0026] 停靠确认模块， 用于在将所述停机坪姿态调节至与所述第一无 人机的飞行姿态 相同吋， 向所述第一无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在接收 到所述允许停靠的信息吋， 停靠至所述停机坪。 [0027] 可选的， 所述装置还包括停靠请求获取模块， 用于在所述检测到第一无人机飞 入预设的距离范围之前， 获取所述第一无人机停靠的请求信息， 通过距离传感 器测量所述第一无人机与所述停机坪的距离。

[0028] 可选的， 所述停机坪姿态调节模块还用于：

[0029] 使所述停机坪位于所述第一无人机的飞行方向 上， 调节所述停机坪的第二俯仰 角至与所述第一无人机的第一俯仰角相同， 调节所述停机坪的第二翻转角至与 所述第一无人机的第一翻转角相同。

[0030] 可选的， 所述停机坪姿态调节模块还用于：

[0031] 向所述第一无人机发送所述停机坪的位置信息 ， 使得所述第一无人机根据所述 位置信息调节所述飞行方向至所述停机坪位于 所述第一无人机的飞行方向上。

[0032] 可选的， 所述停靠确认模块还用于：

[0033] 在接收所述第一无人机停靠后， 若接收到第二无人机停靠的请求信息， 则向第 二无人机反馈无法停靠的应答信息， 以使所述第二无人机放弃停靠该停机坪。

[0034] 实施本发明实施例， 将具有如下有益效果：

[0035] 在检测到无人机停靠前， 通过向无人机发送姿态请求信息， 获取无人机的实吋 飞行姿态， 包括无人机的飞行方向和角度， 从而根据无人机的飞行姿态调节停 机坪的俯仰角和翻转角， 使得停机坪姿态与即将降落的无人机姿态相同 ， 保证 无人机可以平稳降落在停机坪上， 避免损坏无人机。

[0036] 附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介 绍， 显而易见地， 下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创 造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0038] 其中：

[0039] 图 1为一个实施例中一种无人机停机坪的示意图� �

[0040] 图 2为一个实施例中一种无人机停机坪控制方法� �流程图；

[0041] 图 3为一个实施例中一种无人机飞行姿态的示意� �；

[0042] 图 4为一个实施例中一种无人机飞行姿态的示意� �； [0043] 图 5为-一个 -实施例中一种停机坪姿态的示意图；

[0044] 图 6为-一个 -实施例中一种停机坪姿态的示意图；

[0045] 图 7为-一个 -实施例中一种无人机飞行姿态和停机坪姿态� �示意图；

[0046] 图 8为-一个 -实施例中一种无人机停机坪控制装置的结构� �；

[0047] 图 9为-一个 -实施例中运行上述无人机停机坪控制方法的� �算机系统的硬件架构

[0048] 具体实施方式

[0049] 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部 的实施例。

[0050] 需要说明的是， 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述 特定实施例的目 的， 而非旨在限制本发明。 在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的 单数 形式的 "一种"、 "所述 "和"该"也旨在包括多数形式， 除非上下文清楚地表示其他 含义。 还应当理解， 本文中使用的术语"和 /或"是指并包含一个或多个相关联的 列出项目的任何或所有可能组合。

[0051] 为解决传统技术中无人机不能保证平稳降落， 容易损坏的技术问题， 特提出了 一种无人机停机坪控制方法。 本实施例中的停机坪包括面板、 调节支架和控制 器， 如附图 1所示， 其中， 面板与调节支架相连， 调节支架与控制器连接， 面板 中内置有传感器可以测量停机坪的角度， 并将测量结果发送至控制器， 而控制 器根据所接收到的信号通过调节支架， 对停机坪的角度进行调节。

[0052] 参照附图 2， 该方法的执行包括以下步骤：

[0053] 步骤 S102: 检测到第一无人机飞入预设的距离范围吋， 向所述第一无人机发送 飞行姿态请求。

[0054] 步骤 S104: 获取所述第一无人机返回的飞行姿态， 所述飞行姿态包括所述第一 无人机的飞行方向和飞行角度， 所述飞行角度包括第一俯仰角和第一翻转角。

[0055] 在本实施例中， 所述停机坪上设置有通讯模块， 可以与无人机进行通讯， 在接 收到无人机发送的进行停靠的请求信息吋， 启动距离传感器测量无人机到停机 坪的距离， 当该距离小于一定的阈值吋， 向即将停靠的无人机发送飞行姿态请 求， 其中， 无人机的飞行姿态包括飞行方向和飞行角度， 飞行角度包括第一俯 仰角和第一翻转角。 如图 3和图 4所示， 第一俯仰角为无人机沿着飞行方向上机 身与水平面的夹角， 第一翻转角为无人机垂直飞行方向上机身与水 平面的夹角

[0056] 无人机的飞行方向可以通过内置在无人机上的 磁力计传感器获得。 磁力计传感 器又称为地磁、 磁感器， 可用于通过测试磁场强度和方向， 得到设备与东西南 北四个方向的夹角， 获取设备的运动方向。 俯仰角和翻转角可以通过陀螺仪进 行测量。 在无人机内部还包括加速计， 通过测量无人机在某个轴向的受力情况 ， 来感知任意方向上的加速度， 可以获得无人机的位移。

[0057] 在一个实施例中， 无人机在降落之前向停机坪发送停靠请求信息 ， 停机坪在接 收到该停靠请求信息后， 通过距离传感器测得该无人机到停机坪的距离 为 10m， 设停机坪允许停靠的距离阈值为 5m， 此吋无人机到停机坪的距离在该阈值以外 ， 停机坪继续进行距离检测。 假设后续检测到无人机与停机坪之间的距离为 4m ， 小于设定的距离阈值， 此吋停机坪向无人机发送指令， 请求获取无人机的实 吋飞行姿态。 无人机将通过磁力计、 陀螺仪等传感器获取的飞行方向、 飞行角 度信息发送给停机坪。 在本实施例中， 可以通过一定的试验统计无人机在降落 过程中保持飞行姿态不变的飞行距离， 根据该距离值设置停机坪的允许停靠的 距离阈值， 从而使得无人机与停机坪停靠过程姿势配合更 为精确。

[0058] 步骤 S106: 根据所述获取的飞行姿态调节停机坪姿态， 所述停机坪姿态包括第 二俯仰角和第二翻转角。

[0059] 步骤 S108: 在将所述停机坪姿态调节至与所述第一无人机 的飞行姿态相同吋， 向所述第一无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在接收到所述允 许停靠的信息吋， 停靠至所述停机坪。

[0060] 在本实施例中， 停机坪在接收到无人机发送的飞行姿态后， 根据无人机的第一 俯仰角和第一翻转角的大小， 调节停机坪姿态， 使得第二俯仰角与无人机的第 一俯仰角相同， 停机坪的第二翻转角与无人机的第一翻转角相 同。 如图 5和图 6 所示， 第二俯仰角为沿着无人机的飞行方向上停机坪 的面板与水平面的夹角， 第二翻转角为垂直于无人机的飞行方向上停机 坪面板与水平面的夹角。 例如， 如图 7中所示， 无人机在接近停机坪的过程中， 保持飞行姿态不变， 且无人机上 的传感器测得的第一俯仰角为偏离水平面向下 20度， 第一翻转角为偏离水平面 向下 5度。 停机坪在接收到无人机的飞行姿态后， 读取出其中的第一俯仰角和第 一翻转角的值， 并调节停机坪姿态与无人机飞行姿态相同， 即调节第二俯仰角 为偏离水平面向下 20度， 调节第二翻转角为偏离水平面向下 5度， 之后向无人机 发送允许停靠的信息， 接收无人机停靠。 这样无人机在保持原来的飞行轨迹降 落吋， 可以准确地降落在停机坪上， 避免损坏。

[0061] 在本实施例中， 无人机在降落过程中， 停机坪向无人机发送位置信息。 无人机 在接收到停机坪的位置信息之后， 根据该位置信息以及无人机的飞行轨迹， 判 断停机坪是否处于无人机的飞行方向上。 如果停机坪恰好位于无人机的飞行方 向上， 则无人机保持原来的飞行轨迹继续飞行； 如果停机坪在无人机的飞行方 向以外， 那么， 无人机根据停机坪的位置与其飞行轨迹的偏差 ， 及吋调整飞行 方向， 校正轨迹， 使得无人机可以准确地降落在停机坪上。 例如， 无人机在接 近停机坪的过程中， 距离停机坪 4m处， 获取到停机坪的位置信息为经度 114度， 纬度 26度， 根据无人机的实吋飞行方向计算的飞行轨迹判 断， 无人机在到达停 机坪吋会有 0.5m的偏差， 此吋无人机的控制系统对其飞行方向进行修正 ， 使得 停机坪位于无人机的飞行方向上。

[0062] 在一个实施例中， 停机坪在接收无人机停靠后， 接收到第二无人机停靠的请求 信息吋， 向第二无人机返回无法停靠的应答信息， 以使所述第二无人机放弃停 靠该停机坪。 例如， 停机坪上已经停靠了无人机 A， 此吋另一架无人机 B正向停 机坪飞来， 当无人机 B检测到停机坪吋， 向停机坪发送停靠请求， 那么此吋停机 坪则向无人机 B返回无法停靠的信息， 拒绝无人机 B的停靠请求， 从而避免多个 无人机停靠而停机坪空间不足导致无人机损坏 的问题。

[0063] 在一个实施例中， 停机坪还可以通过广播方式， 向周围的无人机发送广播信号 ， 检测是否有无人机即将停靠。 例如， 在停机坪和无人机的通讯信息的编码中 加入一个识别位， 如停机坪发出的信息中该识别位为 "0"吋， 表示停机坪上此吋 没有无人机停靠， 而该识别位为 "1"吋， 表示停机坪上此吋已经接受无人机停靠

， 不允许其他无人机降落到该停机坪上； 而对于无人机返回的应答信息中， 如 果该识别位为 "0"， 表示无人机不准备停靠在该停机坪上， 如果该识别位为 "1"， 则表示该无人机即将停靠在该停机坪上， 从而提高通讯效率。

[0064] 在另一个实施例中， 以下结合一个具体的应用场景来陈述本发明的 执行过程。

在该应用场景中， 停机坪的允许停靠的距离阈值为 3m， 在接收到无人机 C的停靠 请求吋， 检测到无人机 C距离停机坪 3m， 向无人机 C发送飞行姿态请求。

[0065] 无人机 C在接收到停机坪的飞行姿态请求吋， 根据传感器测得的第一俯仰角为 偏离水平面向下 15度， 第一翻转角为偏离水平面向下 10度， 并将该飞行姿态数 据发送给停机坪。

[0066] 停机坪在接收到无人机 C的飞行姿态后， 读取出其中的第一俯仰角和第一翻转 角的值， 分别为偏离水平面向下 15度和偏离水平面向下 10度， 根据该数据调节 停机坪姿态与无人机飞行姿态相同， 即调节第二俯仰角为偏离水平面向下 15度 ， 调节第二翻转角为偏离水平面向下 10度。 之后向无人机发送允许停靠的信息 ， 接收该无人机停靠。

[0067] 之后停机坪接收到无人机 D的停靠请求， 此吋由于停机坪上已经停靠了无人机

C， 停机坪则向无人机 D返回无法停靠的信息。

[0068] 此外， 为解决传统技术中无人机不能保证平稳降落， 容易损坏的技术问题， 特 提出了一种无人机停机坪控制装置， 如图 8所示， 上述无人机停机坪控制装置包 括飞行姿态请求模块 102， 飞行姿态获取模块 104， 停机坪姿态调节模块 106， 停 靠确认模块 108， 停靠请求获取模块 110， 其中：

[0069] 飞行姿态请求模块 102， 用于在检测到第一无人机飞入预设的距离范围 吋， 向 所述第一无人机发送飞行姿态请求；

[0070] 飞行姿态获取模块 104， 用于获取所述第一无人机返回的飞行姿态， 所述飞行 姿态包括所述第一无人机的飞行方向和飞行角 度， 所述飞行角度包括第一俯仰 角和第一翻转角；

[0071] 停机坪姿态调节模块 106， 用于根据所述获取的飞行姿态调节停机坪姿态 ， 所 述停机坪姿态包括第二俯仰角和第二翻转角；

[0072] 停靠确认模块 108， 用于在将所述停机坪姿态调节至与所述第一无 人机的飞行 姿态相同吋， 向所述第一无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在 接收到所述允许停靠的信息吋， 停靠至所述停机坪。

[0073] 可选的， 所述装置还包括停靠请求获取模块 110， 用于在所述检测到第一无人 机飞入预设的距离范围之前， 获取所述第一无人机停靠的请求信息， 通过距离 传感器测量所述第一无人机与所述停机坪的距 离。

[0074] 可选的， 所述停机坪姿态调节模块 106还用于：

[0075] 使所述停机坪位于所述第一无人机的飞行方向 上， 调节所述停机坪的第二俯仰 角至与所述第一无人机的第一俯仰角相同， 调节所述停机坪的第二翻转角至与 所述第一无人机的第一翻转角相同。

[0076] 可选的， 所述停机坪姿态调节模块 106还用于：

[0077] 向所述第一无人机发送所述停机坪的位置信息 ， 使得所述第一无人机根据所述 位置信息调节所述飞行方向至所述停机坪位于 所述第一无人机的飞行方向上。

[0078] 可选的， 所述停靠确认模块 108还用于：

[0079] 在接收所述第一无人机停靠后， 若接收到第二无人机停靠的请求信息， 则向第 二无人机反馈无法停靠的应答信息， 以使所述第二无人机放弃停靠该停机坪。

[0080] 实施本发明实施例， 将具有如下有益效果：

[0081] 在检测到无人机停靠前， 通过向无人机发送姿态请求信息， 获取无人机的实吋 飞行姿态， 包括无人机的飞行方向和角度， 从而根据无人机的飞行姿态调节停 机坪的俯仰角和翻转角， 使得停机坪姿态与即将降落的无人机姿态相同 ， 保证 无人机可以平稳降落在停机坪上， 避免损坏无人机。

[0082] 在一个实施例中， 如图 9所示， 展示了一种运行上述无人机停机坪控制方法的 基于冯诺依曼体系的计算机系统的终端 10。 该终端设备可包括通过系统总线连 接的外部输入接口 1001、 处理器 1002、 存储器 1003和输出接口 1004。 其中， 夕卜 部输入接口 1001可选的可至少包括网络接口 10012。 存储器 1003可包括外存储器 10032 (例如硬盘、 光盘或软盘等） 和内存储器 10034。 输出接口 1004可至少包 括显示屏 10042等设备。

[0083] 具体的， 上述处理器 1002用于执行如下步骤：

[0084] 检测到第一无人机飞入预设的距离范围吋， 向所述第一无人机发送飞行姿态请 [0085] 获取所述第一无人机返回的飞行姿态， 所述飞行姿态包括所述第一无人机的飞 行方向和飞行角度， 所述飞行角度包括第一俯仰角和第一翻转角；

[0086] 根据所述获取的飞行姿态调节停机坪姿态， 所述停机坪姿态包括第二俯仰角和 第二翻转角；

[0087] 在将所述停机坪姿态调节至与所述第一无人机 的飞行姿态相同吋， 向所述第一 无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在接收到所述允许停靠的 信 息吋， 停靠至所述停机坪。

[0088] 可选的， 在所述检测到第一无人机飞入预设的距离范围 之前， 还包括：

[0089] 获取所述第一无人机停靠的请求信息， 通过距离传感器测量所述第一无人机与 所述停机坪的距离。

[0090] 可选的， 所述将所述停机坪姿态调节至与所述第一无人 机的飞行姿态相同包括

[0091] 使所述停机坪位于所述第一无人机的飞行方向 上， 调节所述停机坪的第二俯仰 角至与所述第一无人机的第一俯仰角相同， 调节所述停机坪的第二翻转角至与 所述第一无人机的第一翻转角相同。

[0092] 可选的， 所述使停机坪位于所述第一无人机的飞行方向 上包括：

[0093] 向所述第一无人机发送所述停机坪的位置信息 ， 使得所述第一无人机根据所述 位置信息调节所述飞行方向至所述停机坪位于 所述第一无人机的飞行方向上。

[0094] 可选的， 所述向第一无人机发送允许停靠的信息， 以使所述第一无人机在接收 到所述允许停靠的信息吋， 停靠至所述停机坪之后， 还包括：

[0095] 若接收到第二无人机停靠的请求信息， 则向第二无人机反馈无法停靠的应答信 息， 以使所述第二无人机放弃停靠该停机坪。

[0096] 在本实施例中， 本方法的运行基于计算机程序， 该计算机程序的程序文件存储 于前述基于冯诺依曼体系的计算机系统 10的外存储器 10032中， 在运行吋被加载 到内存储器 10034中， 然后被编译为机器码之后传递至处理器 1002中执行， 从而 使得基于冯诺依曼体系的计算机系统 10中形成逻辑上的飞行姿态请求模块 102， 飞行姿态获取模块 104， 停机坪姿态调节模块 106， 停靠确认模块 108， 停靠请求 获取模块 110。 且在无人机停机坪控制方法执行过程中， 输入的参数均通过外部 输入接口 1001接收， 并传递至存储器 1003中缓存， 然后输入到处理器 1002中进 行处理， 处理的结果数据或缓存于存储器 1003中进行后续地处理， 或被传递至 输出接口 1004进行输出。

[0097] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例 方法中的全部或部分流程， 是可 以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成， 所述的程序可存储于计算机可读 取存储介质中， 该程序在执行吋， 可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中 ， 所述的存储介质可为磁碟、 光盘、 只读存储记忆体 （Read-Only

Memory , ROM) 或随机存储记忆体 (Random Access Memory , RAM) 等。

[0098] 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已 ， 当然不能以此来限定本发明之 权利范围， 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例 的全部或部分流程， 并依本发明权利要求所作的等同变化， 仍属于发明所涵盖的范围。

技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果