[发明专利]一种飞行器飞行稳定控制方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种飞行器飞行稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取飞行器的当前飞行数据，其中，飞行数据包括飞行姿态参数和飞行速度；

S2、根据所述飞行器的飞行状态在预设的稳定飞行数据库中匹配对应的稳定飞行数据阈值，所述飞行状态包括垂直起降状态和平飞状态；

所述飞行姿态参数包括俯仰角、偏航角、滚转角和角速度；

步骤S2具体包括：

S20、基于控制终端获取所述飞行器的飞行状态，所述飞行状态包括垂直起降状态和平飞状态；

S21、根据所述飞行状态在预设的稳定飞行数据库中匹配对应的稳定飞行数据阈值，所述预设的稳定飞行数据库包括所述飞行状态及其对应的所述稳定飞行数据阈值，具体匹配过程为，当所述飞行器的所述飞行状态为垂直起降状态时，则所述稳定飞行数据阈值包括：所述俯仰角的变化阈值为0°~5°，所述偏航角的变化阈值为0°~5°，所述滚转角的变化阈值为0°~5°，所述角速度的变化阈值为0~4rad/s，所述飞行速度的变化阈值为0~1m/s；

当所述飞行器的所述飞行状态为平飞状态时，则所述稳定飞行数据阈值包括：所述俯仰角的变化阈值为0°~60°，所述偏航角的变化阈值为0°~25°，所述滚转角的变化阈值为0°~25°，所述角速度和所述飞行速度的变化阈值趋于线性变化；

S3、根据所述当前飞行数据与所述稳定飞行数据阈值的比较结果来判断所述飞行器的当前飞行是否稳定，若判断所述飞行器的当前飞行不稳定，则执行步骤S4，若判断所述飞行器的当前飞行稳定，则执行步骤S5；

S4、调整所述飞行器的飞行数据，从而对所述当前飞行数据进行补偿，以使补偿后的飞行数据处于所述稳定飞行数据阈值之内，执行步骤S5；

S5、通过激光雷达端对所述飞行器的前方可探测范围内的障碍物进行探测，获取所述障碍物的障碍信息，所述激光雷达设在所述飞行器上，所述障碍信息包括所述障碍物相对所述飞行器的相对位置、运动速度、驻留时间和相对距离；

S6、对所述飞行器的预设飞行轨迹和所述障碍信息进行分析，从而判断所述障碍物对所述飞行器的飞行是否构成威胁，若判断所述障碍物对所述飞行器的飞行构成威胁，则执行步骤S7；若判断所述障碍物对所述飞行器的飞行不构成威胁，则重新执行步骤S1；

步骤S6中的对所述飞行器的预设飞行轨迹和所述障碍信息进行分析，从而判断所述障碍物对所述飞行器的飞行是否构成威胁的步骤具体包括：

S601、判断所述障碍物的点云位置坐标是否属于所述点云位置坐标序列内，若判断所述障碍物的点云位置坐标属于所述点云位置坐标序列内，则执行步骤S602，若判断所述障碍物的点云位置坐标不属于所述点云位置坐标序列内，则执行步骤S603；

S602、判断所述障碍物的驻留时间是否大于预设的驻留时间阈值，若判断所述障碍物的驻留时间大于所述预设的驻留时间阈值，则判定所述障碍物对所述飞行器的飞行构成威胁，若判断所述障碍物的驻留时间不大于所述预设的驻留时间阈值，则判定所述障碍物对所述飞行器的飞行不构成威胁，并返回步骤S601；

S603、根据所述障碍物的驻留时间是否大于所述预设的驻留时间阈值，若判断所述障碍物的驻留时间大于所述预设的驻留时间阈值，则判定所述障碍物对所述飞行器的飞行不构成威胁，若判断所述障碍物的驻留时间不大于所述预设的驻留时间阈值，则执行步骤S604；

S604、根据所述障碍物相对所述飞行器的相对距离在预设时间内的变化量判断所述障碍物是否靠近所述飞行器运动，若判断所述障碍物靠近所述飞行器运动时，则判定所述障碍物对所述飞行器的飞行构成威胁，若判断所述障碍物远离所述飞行器运动时，则判定所述障碍物对所述飞行器的飞行不构成威胁；

S7、根据所述障碍物相对所述飞行器的相对位置和运动速度生成飞行动作指令，从而使所述飞行器和所述障碍物不发生位置重合，将所述动作指令发送至控制终端，所述飞行动作指令包括飞行器的飞行动作及其对应的动作参数；

步骤S7具体包括：

S701、根据所述障碍物的点云位置坐标和运动速度确定所述飞行器和所述障碍物的重合点云位置坐标；

S702、根据所述重合点云位置坐标调整所述飞行器的飞行轨迹，从而使得所述飞行器的飞行轨迹脱离所述重合点云位置坐标，从而生成飞行动作指令，所述飞行动作指令包括飞行器的飞行动作及其对应的动作参数；

S8、通过所述控制终端对所述飞行动作指令进行解析，得到动作执行信息，所述动作执行信息包括所述飞行器的各个运动控制器的动作补偿参数；

S9、通过所述控制终端将所述动作执行信息发送至所述飞行器的各个运动控制器，以使所述飞行器按照所述动作执行信息调整飞行姿态；

步骤S6之前包括：

S60、根据任务控制点下发的巡检任务规划所述飞行器的飞行轨迹；

S61、建立所述飞行器的巡检空间范围的三维点云地图，在所述三维点云地图中以所述飞行轨迹的起点为原心，以所述飞行轨迹的起点指向终点的方向为横轴正方向建立三维局部坐标系，将所述飞行器的巡检空间范围内的点云位置统一映射到所述三维局部坐标系中，以得到点云空间坐标系；

S62、基于所述点云空间坐标系确定所述飞行轨迹的点云位置坐标序列；

S63、根据所述飞行器的当前点云位置坐标以及所述障碍物相对所述飞行器的相对位置，得到所述障碍物的点云位置坐标。