[发明专利]一种多旋翼无人机飞行控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种多旋翼无人机飞行控制方法，包括：当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方有障碍物时，采集障碍物的第一图像，并实时采集障碍物的位置信息；根据第一图像、位置信息、预设的采集参数信息和多旋翼无人机的可穿越空间尺寸，确定多旋翼无人机的飞行方式，飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航；根据飞行方式，控制多旋翼无人机的飞行。本发明通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别以及通过飞行控制实现多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行，无需缩小多旋翼无人机的体积，提高了多旋翼无人机的续航能力。

技术领域

本发明涉及无人机飞行控制技术领域，特别涉及一种多旋翼无人机飞行控制方法及系统。

背景技术

随着我国低空空域的全面开放，国内多旋翼无人机产业进入了高速发展的时期。由于其具有制作成本低廉、操作使用简单和运行安全稳定等特点，被广泛应用于军事、民事和科学研究等多个领域。特别的，多旋翼无人机具有体积小、垂直起降、空中悬停、全方向飞行等优点，可在空中简单而有效地获取更加全面的地面信息，而且其位置的切换和固定简单易行，并可搭载一定量的物品，因此被广泛运用于抗震救灾、地势勘测以及摄影航拍等方面。因此，多旋翼无人机正逐步向高效、多功能化方向发展。

当多旋翼无人机在空中执行任务的过程中遇到障碍时，一般是选择躲避，但是对于某些特殊环境(如室内飞行、山洞图像采集)，可能需要穿越狭小空间，即多旋翼无人机不能躲避飞行。一般无人机携带支架，因为如果不携带支架，多旋翼无人机降落时由于缺少缓冲作用易使其损坏并减少其使用寿命，但无人机随机携带的支架使其难以穿越狭小空间，这样就产生了矛盾。目前，为了有效地促进多旋翼无人机在狭小空间作业，大部分的解决方案是缩减多旋翼无人机体积，设计微型飞行器。但是，如果利用缩减后的无人机在狭小空间里作业，需要缩小电池容量，其工作时间也随之减少，且微型多旋翼无人机自身体积小，无法携带所需要的传感器进行工作，缺少传感器会影响多旋翼无人机实时控制和决策，从而使飞行可靠性降低。

发明内容

本发明提供了一种多旋翼无人机飞行控制方法及系统，实现对障碍物中狭小空间的识别以及多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行，以解决或部分解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多旋翼无人机飞行控制方法，包括以下步骤：

步骤1、当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方有障碍物时，采集所述障碍物的第一图像，并实时采集所述障碍物的位置信息；

步骤2、根据所述第一图像、所述位置信息、预设的采集参数信息和所述多旋翼无人机的可穿越空间尺寸，确定所述多旋翼无人机的飞行方式，所述飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航；

步骤3、根据所述飞行方式，控制所述多旋翼无人机的飞行。

本发明的有益效果是：通过超声波检测前方是否有障碍物，如果有，对障碍物进行拍照，得到障碍物的图像信息，同时通过超声波检测到障碍物距离超声波探测源的水平距离。根据图像信息、水平距离、预设的采集图像的参数信息和预设的多旋翼无人机的可穿越空间尺寸，计算障碍物中的狭小空间的尺寸并确定无人机的飞行方式，从而控制无人机支架的展开和收起，使无人机穿过障碍物中的狭小空间或返航。本发明通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别以及通过飞行控制实现多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行，提高了多旋翼无人机的工作效率，并且由于本方案无需缩小多旋翼无人机的体积，其可以携带容量较大的电池和工作所需要的传感器，提高了多旋翼无人机的续航能力。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤1包括：

当通过超声波实时检测到多旋翼无人机飞行前方的预设范围内有障碍物时，采集所述障碍物的第一图像，并实时采集所述障碍物的位置信息。