[发明专利]事故处置飞行器自主续航方法及其系统

说明书

本发明公开了事故处置飞行器自主续航方法及其系统，事故处置飞行器自主续航方法包括获取飞行器当前位置的飞行参数，飞行参数包括飞行器的经纬度、飞行高度、飞行姿态、飞行器的电量及飞行器所在环境的环境图像；根据飞行参数，计算飞行器所在环境中障碍物和陆地机器人在世界坐标系下的位置坐标及飞行器降落至陆地机器人上所需用电量；当飞行器的电量小于等于用电量时，控制飞行器和陆地机器人相对运动，直至飞行器与陆地机器人处于同一垂直平面；当飞行器下降至与陆地机器人的相对距离等于设定距离，控制陆地机器人与飞行器对接，并对飞行器进行充电。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种事故处置飞行器自主续航方法及其系统。

背景技术

随着机器人、飞行控制技术快速发展，将探测技术、营救行动技术、灾难学、机器人技术等多学科知识进行有机的融合，开发和研制用于侦察、搜寻和营救的救援、处置机器人已经成为机器人学科领域中富有挑战性的新方向。在复杂多变的救援现场环境和任务而言，单个机器人在信息的获取、处理及控制能力等方面存在局限性。多旋翼飞行器综合微机电和新材料等现代技术，配合微惯导及飞行控制等关键技术的应用，可在目标引导、侦查、险区探测、目标跟踪、反恐、电子干扰等方面，拥有巨大应用潜力和价值。

目前，多旋翼飞行器在接收任务时受到载荷制约，即供电量严重限制了飞行距离。针对供电量的问题，目前市面上出现了采用系留式系统、基站充电和太阳能进行充电灯多种方式来解决飞行器续航的问题，而这些方式虽在一定程度上能解决供电量不足的问题，但是仍存在以下问题：

系留式系统其携带的线缆受到环境高处建筑物等影响，并限制飞行器的飞行距离；太阳能电池板充电输出功率受到电池板大小的限制，并难以对飞行器实现快速充电；而基站由于距离飞行器较远，飞行器需要预留大部分电量用于返航，因而不便于救援、处置任务的开展。

发明内容

对于现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种事故处置飞行器自主续航方法及其系统，其能够在飞行器电量低于返航时所需电量时，通过飞行器和陆地机器人的相对运动，使飞行器自主降落至陆地机器人进行充电。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种事故处置飞行器自主续航方法，其包括：

获取飞行器当前位置的飞行参数，飞行参数包括飞行器的经纬度、飞行高度、飞行姿态、飞行器的电量及飞行器所在环境的环境图像；

根据飞行参数，计算飞行器所在环境中障碍物和陆地机器人在世界坐标系下的位置坐标及飞行器降落至陆地机器人上所需用电量；

当飞行器的电量小于等于用电量时，控制飞行器和陆地机器人相对运动，直至飞行器与陆地机器人处于同一垂直平面；

当飞行器下降至与陆地机器人的相对距离等于设定距离，控制陆地机器人与飞行器对接，并对飞行器进行充电。

进一步地，优选该事故处置飞行器自主续航方法还包括当飞行器与陆地机器人处于同一垂直平面后，获取飞行器下方陆地机器人的图像；

判断陆地机器人上的平行线平台是否位于图像的正中间：若是，则控制飞行器下降，否则，调整飞行器的飞行姿态，直至陆地机器人上的平行线平台位于图像的正中间。

进一步地，优选该事故处置飞行器自主续航方法还包括当陆地机器人与飞行器对接后，判断飞行器与陆地机器人的相对距离是否等于飞行器设定静默距离，若是，则控制飞行器处于静默状态。

进一步地，优选该事故处置飞行器自主续航方法还包括判断飞行器的电量是否已充满，当飞行器的电量已充满，控制飞行器解除静默状态，并离开陆地机器人继续执行任务。

进一步地，优选当飞行器降落至陆地机器人上后，再控制陆地机器人对飞行器进行充电。