[发明专利]无人机及其空中补给方法、以及浮空平台及其控制方法

说明书

一种无人机(20)，包括侦测装置、无线通信装置及飞行控制装置。该侦测装置用于在侦测到该无人机(20)产生补给需求时生成补给需求信号。该无线通信装置在该补给需求信号生成后与能够在空中飞行或悬停的浮空平台(30)建立无线通信连接，并与已连接的浮空平台(30)进行通信。该飞行控制装置根据该无线通信装置接收到的来自已连接的浮空平台(30)的通信信息确定目标浮空平台(30)，并产生飞行控制信号，并根据该飞行控制信号调整该无人机(20)与该目标浮空平台(30)之间的空间距离，使得该目标浮空平台(30)能够为该无人机(20)提供空中补给。本发明还涉及一种无人机(20)的空中补给方法、浮空平台(30)以及浮空平台(30)的控制方法。

技术领域

本发明涉及无人机(即，无人飞行器，unmanned aerial vehicle)的飞行控制技术领域，特别涉及一种无人机及其空中补给方法、以及一种能够在空中给所述无人机提供补给的浮空平台及其控制方法。

背景技术

小型无人机由于其能够提供轻巧、灵活的低空、低速以及悬停飞行，如今已被广泛用于执行各种地理测绘、高精度航拍以及监测等作业。小型无人机在执行远距离任务时，由于自身电池续航能力以及承载能力有限，每隔一定的时间就要更换电池或补充原材料。现有的无人机更换电池或补充原材料通常都需要在一个固定的地面站上进行，因此需要返回地面。然而，无人机在空中和地面之间往返会耗费较多时间和电量，导致无人机的有效飞行时间大大减少。此外，由于现有的地面站位置都是固定的，因此无人机只能围绕在地面站周围一定的范围内进行工作。当工作于一些特定的环境，例如：海面或森林时，在这些特定环境下并不适合建立地面站以供无人机降落及给无人机提供补给。

发明内容

有鉴于此，有必要提出一种无人机及其空中补给方法、以及一种浮空平台及其控制方法，以解决上述问题。

一种无人机，包括：

侦测装置，用于在侦测到所述无人机产生补给需求时生成补给需求信号；

无线通信装置，用于在所述补给需求信号生成后与至少一个能够在空中飞行或悬停的浮空平台建立无线通信连接，并与已连接的浮空平台进行通信；以及

飞行控制装置，用于根据所述无线通信装置接收到的来自所述已连接的浮空平台的通信信息确定一目标浮空平台，并产生一飞行控制信号，并根据所述飞行控制信号调整所述无人机与所述目标浮空平台之间的空间距离，使得所述目标浮空平台能够为所述无人机提供空中补给。

进一步地，所述侦测装置用于在侦测到所述无人机的电池的电量低于一预设阈值时生成电量补给需求信号，所述目标浮空平台用于为所述无人机提供空中电能补给。

进一步地，所述无线通信装置接收到的来自所述目标浮空平台的通信信息至少包括所述目标浮空平台的位置信息和高度信息；所述无人机还包括一定位装置与一高度测量装置，所述定位装置用于获取所述无人机的位置信息，所述高度测量装置用于测量所述无人机的高度信息；所述飞行控制装置还根据所述无人机与所述目标浮空平台的位置信息和高度信息确定一有效的无线充电区域；所述飞行控制装置还用于调整所述无人机的飞行参数，使所述无人机自行飞到所述有效的无线充电区域中接收所述目标浮空平台提供的无线充电，及/或通过所述无线通信装置向所述目标浮空平台发射所述飞行控制信号，使所述目标浮空平台向所述无人机靠近，以使所述无人机落入到所述有效的无线充电区域内接收所述目标浮空平台提供的无线充电。

进一步地，还包括电能接收装置，所述飞行控制装置还用于在所述无人机落入到所述有效的无线充电区域内时产生一无线充电信号，使所述电能接收装置与设置在所述目标浮空平台的电能发射装置响应所述无线充电信号而建立无线连接并进行无线传输电能。

进一步地，所述飞行控制装置还用于调整所述无人机的飞行参数，使所述无人机降落于所述目标浮空平台的降落区域中接收所述目标浮空平台提供的空中补给。