CN105292494A - 无人机伞降方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机伞降方法和装置。其中，无人机伞降方法包括：在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。通过本发明，解决了无人机无法准确地降落在预定区域的问题，达到了无人机准确地降落在预定区域的效果。

Description

无人机伞降方法和装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体而言，涉及一种无人机伞降方法和装置。

背景技术

随着无人机技术的发展进步，小型固定翼无人机在民用领域得到越来越多的应用，但是无人机使用单位往往没有专业的飞行操控人员和专用场地，而传统的遥控滑降对操控人员的技能要求较高，这导致降落成为无人机损伤的高发阶段，再加上滑降对降落场地的长度、平整度、开阔性要求高，合适的场地不易寻找，这些因素导致小型无人机的使用受到很大限制。相对于滑降而言，伞降操控简单，对场地要求低，很适合作为民用无人机应用领域的降落方式。

传统的伞降方式依靠操控经验实施手动伞降，存在伞降落点精度低的问题即无人机无法准确地降落在预定区域，当无人机落在预定区域外时，可能存在地势不平或与障碍物撞击导致飞机损伤。

由于地上的操控人员很难准确判断空中飞机与自己的相对位置关系和飞机当前航向角，导致伞降落点散布范围大。操控人员难以准确判断空中飞机的姿态，加上经验和技术水平各异，不能保证开伞时飞机姿态满足要求，增大了开伞失败的风险。

针对现有技术中无人机无法准确地降落在预定区域的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无人机伞降方法和装置，以解决无人机无法准确地降落在预定区域的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无人机伞降方法。根据本发明的无人机伞降方法包括：在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。

进一步地，根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置包括：判断无人机飞行位置是否达到伞降落点位置上方的预设范围；如果判断出无人机飞行位置达到预设范围，则根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，开伞距离为无人机当前位置与开伞位置的距离；以及由开伞距离确定开伞位置。

进一步地，根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离包括：根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；根据飞行高度计算无人机的降落时间；由降落时间和当前风速计算打开降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及将第二移动距离与第一移动距离相减得到开伞距离。

进一步地，根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性的第一移动距离包括：获取无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间；根据无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间和飞行速度计算降落伞开启前的第一惯性距离；计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及将第一惯性距离与第二惯性距离相加得到第一移动距离。

进一步地，在无人机达到开伞位置之前，无人机伞降方法还包括：控制无人机的机头上抬并且机翼保持水平。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种无人机伞降装置。根据本发明的无人机伞降装置包括：检测单元，用于在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；第一控制单元，用于控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；第一确定单元，用于确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；第二确定单元，用于根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及启动单元，用于当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。

进一步地，第二确定单元包括：判断子单元，用于判断无人机飞行位置是否达到伞降落点位置上方的预设范围；计算子单元，用于当判断出无人机飞行位置达到预设范围时，根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，开伞距离为无人机当前位置与开伞位置的距离；以及确定子单元，用于由开伞距离确定开伞位置。

进一步地，计算子单元包括：第一计算模块，用于根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；第二计算模块，用于根据飞行高度计算无人机的降落时间；第三计算模块，用于由降落时间和当前风速计算打开降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及第四计算模块，用于将第二移动距离与第一移动距离相减得到开伞距离。

进一步地，第一计算模块包括：获取子模块，用于获取无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间；第一计算子模块，用于根据无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间和飞行速度计算降落伞开启前的第一惯性距离；第二计算子模块，用于计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及加法模块，用于将第一惯性距离与第二惯性距离相加得到第一移动距离。

进一步地，无人机伞降装置还包括：第二控制单元，用于在无人机达到开伞位置之前，控制无人机的机头上抬并且机翼保持水平。

通过本发明，在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞，此后，无人机在风的作用下准确地返回到伞降落点位置，从而解决了无人机无法准确地降落在预定区域的问题，达到了无人机准确地降落在预定区域的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的无人机伞降方法的流程图；

图2是根据本发明实施例无人机水平运动示意图；

图3是根据本发明实施例另一种无人机水平运动示意图；以及

图4是根据本发明实施例的无人机伞降装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种无人机伞降方法。该方法可以用于无人机，尤其是小型无人机自动伞降。

图1是根据本发明实施例的无人机伞降方法的流程图。如图1所示，该无人机伞降方法包括步骤如下：

步骤S102，在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向。

当需要回收无人机时，可以通过地面站向无人机发送回收指令，并控制无人机进行开伞区域，该开伞区域即无人机打开降落伞的区域。当前风速和当前风向分别指当前无人机即将降落或者降落过程中风速和风向。通过检测无人机所处环境的当前风速和当前风向，以便于为无人机降落做准备。

步骤S104，控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行。其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反。

飞行航线、飞行高度和飞行速度可以根据无人机所处的环境预先设定。本发明实施例中优选无人机所处环境的逆风方向，即与当前风向相反的方向作为无人机降落前的飞行方向，这样使得无人机的发送机灭车、螺旋桨停转的情况下，依靠风的作用将打开降落伞的无人机降落在预设降落区域，以提高无人机的降落地点的精度。

步骤S106，确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置。该伞降落点位置可以是一个较小的区域，为无人机最终降落的位置。

步骤S108，根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置。

步骤S110，当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。

具体地，如图2所示，无人机进入开伞区域，检测到当前环境的当前风向和当前风速，无人机从开伞航线起点A在逆风方向定高飞行，其中，实际落点E为无人机实际降落的地点。其中，无人机的飞行高度和飞行速度均可以为预先设置的参数，无人机在飞行过程中，先确定伞降落点位置即图2中所示预期的理想落点O。根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置等量的几何关系(即图中，各线段之间的几何)以及物力关系，即可在无人机的飞行航线上确定无人机的开伞位置C，以使得无人机在开启降落伞之后的实际落地点E在理想落地点O附近较小范围内。在确定该开伞位置C之后，无人机继续按照飞行航线飞行，当飞行到开伞位置C处时，关闭发动机，无人机停止工作，并自动开启降落伞。在惯性的作用下，打开降落伞的无人机(即伞-机联合体)会沿着源方向继续移动一定距离(第一移动距离)开伞位置C与最远端D之间的距离(即图中所示线段CD)。

当伞-机联合体减速运动直到AB向速度到D点速度减小到零。从D点开始伞-机联合体在风的作用下沿风向水平运动到达E点落地，伞降过程结束。

根据本发明实施例，在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞，此后，无人机在风的作用下准确地返回到伞降落点位置，从而解决了无人机无法准确地降落在预定区域的问题，达到了无人机准确地降落在预定区域的效果。

优选地，根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置包括：判断无人机飞行位置是否达到伞降落点位置上方的预设范围；如果判断出无人机飞行位置达到预设范围，则根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，该开伞距离为无人机当前位置与开伞位置的距离；以及由开伞距离确定开伞位置。

具体地，非无人机在飞行过程中，判断无人机当前的飞行位置是否达到伞降落点位置的预设范围，即图2中所示理想落点O附近区域的位置，如果到达该位置，则根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，即图中各所示线段OC的长度在实际环境中的长度。以图2为例，OC的长度近似等于DE-CD，其中，根据物理学原理，DE的长度等于或者近似等于伞-机联合体在这段距离的运动时间与当前风速的乘积，其中，运动时间可以根据物力学中在上伞-机联合体在上述飞行高度上降落的时间。该时间可以根据计算得到也可以根据统计得出。CD的长度可以根据无人机的飞行速度和风速计算得到，也可以根据统计得到。在确定了开伞距离之后，即OC的距离，开伞位置C随即被确定。

进一步地，根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离包括：根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；根据飞行高度计算无人机的降落时间；由降落时间和当前风速计算打开降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及将第二移动距离与第一移动距离相减得到开伞距离。

第一移动距离即图2中所示的线段CD在实际环境中的距离，第二移动距离可以是图2所示的线段DE在实际环境中的距离，开伞距离即为等于或者近似等于第二移动距离减去第一移动距离后的差值。

优选地，根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性的第一移动距离包括：获取无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间；根据无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间和飞行速度计算降落伞开启前的第一惯性距离；计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及将第一惯性距离与第二惯性距离相加得到第一移动距离。

具体地，如图3所示，图中AB段为进入伞降区域的航线。无人机停止工作的位置即无人机灭车点B，在B点灭车后无人机在惯性作用下继续沿AB航线方向做减速运动。在C点开伞后，伞-机联合体减速运动直到AB向速度到D点速度减小到零。从D点开始伞-机联合体在风的作用下沿风向水平运动到达E点落地，伞降过程结束。

本发明实施例中涉及到需要注意的物力量，包括开伞高度H、开伞速度V、开伞航线、OB距离计算等。下面详细描述这些量的选择和确定过程。

由于开伞后飞机会以伞为顶点做钟摆运动，为了保证飞机落地安全，触地前钟摆运动应该已经基本结束，飞机俯仰角和滚转角接近于零度。开伞高度H的确定应保证伞-机联合体钟摆运动基本结束。

开伞速度V的选择必须能够保证降落伞顺利打开，在这个原则下空速尽量小，以便缩短惯性运动距离。

开伞航线的选择要考虑场地的情况，在开阔的情况下尽量选择逆风方向进入，便于开伞和控制落点。

飞机降落在预设理想落点O的条件是OB+BC+CD＝DE，即OB＝DE-BC-CD。

通过试验发现，距离DE可近似为风速和本段运动时间的乘积，在伞和开伞高度确定后，运动时间基本确定，可以使用统计值。

通过试验发现，距离BC和距离CD在确定的开伞空速V下和一定的风速范围内基本保持稳定，可以使用统计值。

通过上述计算可以确定发动机灭车点B的坐标，到此就确定了自动伞降关键参数的确定，所需参数通过数次试验，统计即可得出。

优选地，在无人机达到开伞位置之前，无人机伞降方法还包括：控制无人机的机头上抬并且机翼保持水平。这样可以确保飞机降落时机身能够平稳地落在地面，避免飞机轮子之外的地方与地面发生碰撞。

具体地，本发明实施例的无人机在进行伞降过程中，包括以下阶段：按预定的航线、高度和速度进入开伞区域。发动机灭车，螺旋桨停转。进行姿态控制，机头上抬，机翼尽量保持水平。开伞，降落伞从伞舱弹出，张开。飞机在惯性和风的作用下飘落。飞机落地，伞降结束。

本发明实施例还提供了一种无人机伞降装置。需要说明的是，本发明实施例的。。装置可以用于执行本发明实施例所提供的无人机伞降方法,本发明实施例的无人机伞降方法也可以通过本发明实施例所提供的无人机伞降装置来执行。

图4是根据本发明实施例的无人机伞降装置的示意图。如图4所示，该无人机伞降装置包括：检测单元10、第一控制单元20、第一确定单元30、第二确定单元40和启动单元50。

检测单元10用于在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向。

当需要回收无人机时，可以通过地面站向无人机发送回收指令，并控制无人机进行开伞区域，该开伞区域即无人机打开降落伞的区域。当前风速和当前风向分别指当前无人机即将降落或者降落过程中风速和风向。通过检测无人机所处环境的当前风速和当前风向，以便于为无人机降落做准备。

第一控制单元20用于控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反。

飞行航线、飞行高度和飞行速度可以根据无人机所处的环境预先设定。本发明实施例中优选无人机所处环境的逆风方向，即与当前风向相反的方向作为无人机降落前的飞行方向，这样使得无人机的发送机灭车、螺旋桨停转的情况下，依靠风的作用将打开降落伞的无人机降落在预设降落区域，以提高无人机的降落地点的精度。

第一确定单元30用于确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置。该伞降落点位置可以是一个较小的区域，为无人机最终降落的位置。

第二确定单元40用于根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置。

启动单元50用于当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞。

具体地，如图2所示，无人机进入开伞区域，检测到当前环境的当前风向和当前风速，无人机从开伞航线起点A在逆风方向定高飞行，其中，实际落点E为无人机实际降落的地点。其中，无人机的飞行高度和飞行速度均可以为预先设置的参数，无人机在飞行过程中，先确定伞降落点位置即图2中所示预期的理想落点O。根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置等量的几何关系(即图中，各线段之间的几何)以及物力关系，即可在无人机的飞行航线上确定无人机的开伞位置C，以使得无人机在开启降落伞之后的实际落地点E在理想落地点O附近较小范围内。在确定该开伞位置C之后，无人机继续按照飞行航线飞行，当飞行到开伞位置C处时，关闭发动机，无人机停止工作，并自动开启降落伞。在惯性的作用下，打开降落伞的无人机(即伞-机联合体)会沿着源方向继续移动一定距离(第一移动距离)开伞位置C与最远端D之间的距离(即图中所示线段CD)。

当伞-机联合体减速运动直到AB向速度到D点速度减小到零。从D点开始伞-机联合体在风的作用下沿风向水平运动到达E点落地，伞降过程结束。

根据本发明实施例，在无人机进入开伞区域时，检测无人机所处环境的当前风速和当前风向；控制无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在开伞区域飞行，其中，无人机在飞行航线上的飞行方向与当前风向的方向相反；确定无人机的伞降落点位置，伞降落点位置为无人机预设的降落位置；根据当前风速、飞行高度、飞行速度和伞降落点位置确定无人机的开伞位置；以及当无人机达到开伞位置时，开启无人机的降落伞，此后，无人机在风的作用下准确地返回到伞降落点位置，从而解决了无人机无法准确地降落在预定区域的问题，达到了无人机准确地降落在预定区域的效果。

优选地，第二确定单元包括：判断子单元，用于判断无人机飞行位置是否达到伞降落点位置的预设范围；计算子单元，用于当判断出无人机飞行位置达到预设范围时，根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，开伞距离为无人机当前位置与开伞位置的距离；以及确定子单元，用于由开伞距离确定开伞位置。

具体地，非无人机在飞行过程中，判断无人机当前的飞行位置是否达到伞降落点位置上方的预设范围，即图2中所示理想落点O附近区域的位置，如果到达该位置，则根据当前风速、飞行高度和飞行速度计算开伞距离，即图中各所示线段OC的长度在实际环境中的长度。以图2为例，OC的长度近似等于DE-CD，其中，根据物理学原理，DE的长度等于或者近似等于伞-机联合体在这段距离的运动时间与当前风速的乘积，其中，运动时间可以根据物力学中在上伞-机联合体在上述飞行高度上降落的时间。该时间可以根据计算得到也可以根据统计得出。CD的长度可以根据无人机的飞行速度和风速计算得到，也可以根据统计得到。在确定了开伞距离之后，即OC的距离，开伞位置C随即被确定。

优选地，计算子单元包括：第一计算模块，用于根据当前风速和飞行速度计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；第二计算模块，用于根据飞行高度计算无人机的降落时间；第三计算模块，用于由降落时间和当前风速计算打开降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及第四计算模块，用于将第二移动距离与第一移动距离相减得到开伞距离。

第一移动距离即图2中所示的线段CD在实际环境中的距离，第二移动距离可以是图2所示的线段DE在实际环境中的距离，开伞距离即为等于或者近似等于第二移动距离减去第一移动距离后的差值。

优选地，第一计算模块包括：获取子模块，用于获取无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间；第一计算子模块，用于根据无人机的发动机停止工作到开启降落伞所经历的时间和飞行速度计算降落伞开启前的第一惯性距离；第二计算子模块，用于计算打开降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及加法模块，用于将第一惯性距离与第二惯性距离相加得到第一移动距离。

具体地，如图3所示，图中AB段为进入伞降区域的航线。无人机停止工作的位置即无人机灭车点B，在B点灭车后无人机在惯性作用下继续沿AB航线方向做减速运动。在C点开伞后，伞-机联合体减速运动直到AB向速度到D点速度减小到零。从D点开始伞-机联合体在风的作用下沿风向水平运动到达E点落地，伞降过程结束。

本发明实施例中涉及到需要注意的物力量，包括开伞高度H、开伞速度V、开伞航线、OB距离计算等。下面详细描述这些量的选择和确定过程。

由于开伞后飞机会以伞为顶点做钟摆运动，为了保证飞机落地安全，触地前钟摆运动应该已经基本结束，飞机俯仰角和滚转角接近于零度。开伞高度H的确定应保证伞-机联合体钟摆运动基本结束。

开伞速度V的选择必须能够保证降落伞顺利打开，在这个原则下空速尽量小，以便缩短惯性运动距离。

开伞航线的选择要考虑场地的情况，在开阔的情况下尽量选择逆风方向进入，便于开伞和控制落点。

飞机降落在预设理想落点O的条件是OB+BC+CD＝DE，即OB＝DE-BC-CD。

通过试验发现，距离DE可近似为风速和本段运动时间的乘积，在伞和开伞高度确定后，运动时间基本确定，可以使用统计值。

通过试验发现，距离BC和距离CD在确定的开伞空速V下和一定的风速范围内基本保持稳定，可以使用统计值。

通过上述计算可以确定发动机灭车点B的坐标，到此就确定了自动伞降关键参数的确定，所需参数通过数次试验，统计即可得出。

优选地，无人机伞降装置还包括：第二控制单元，用于在无人机达到开伞位置之前，控制无人机的机头上抬并且机翼保持水平。

这样可以确保飞机降落时机身能够平稳地落在地面，避免飞机轮子之外的地方与地面发生碰撞。

具体地，本发明实施例的无人机在进行伞降过程中，包括以下阶段：按预定的航线、高度和速度进入开伞区域。发动机灭车，螺旋桨停转。进行姿态控制，机头上抬，机翼尽量保持水平。开伞，降落伞从伞舱弹出，张开。飞机在惯性和风的作用下飘落。飞机落地，伞降结束。

综上，本发明实施例可以达到如下效果：

本发明实施例无需进行复杂的无人机运动建模和伞-机联合体运动建模，由于建模所需的气动数据需要进行风洞试验，而风洞试验成本是较高，低成本的民用小型无人机研发一般不进行风洞试验，导致这种方法因为复杂和要求高而不实用，难以工程化推广。本发明实施例原理简单，方便易用，可以推广应用于不同布局小型无人机、不同类型的降落伞，适用性强。

本发明实施例的方法和装置适用于多种气动外形的固定翼小型无人机，对降落伞的构造无要求，适应不同类型的降落伞，且技术难度低，成本低，便于工程化应用。经过实用检验，落点在预计点半径100米范围内的概率达到80％，

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机伞降方法，其特征在于，包括：

在无人机进入开伞区域时，检测所述无人机所处环境的当前风速和当前风向；

控制所述无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在所述开伞区域飞行，其中，所述无人机在所述飞行航线上的飞行方向与所述当前风向的方向相反；

确定所述无人机的伞降落点位置，所述伞降落点位置为所述无人机预设的降落位置；

根据所述当前风速、所述飞行高度、所述飞行速度和所述伞降落点位置确定所述无人机的开伞位置；以及

当所述无人机达到所述开伞位置时，开启所述无人机的降落伞。

2.根据权利要求1所述的无人机伞降方法，其特征在于，根据所述当前风速、所述飞行高度、所述飞行速度和所述伞降落点位置确定所述无人机的开伞位置包括：

判断所述无人机飞行位置是否达到所述伞降落点位置上方的预设范围；

如果判断出所述无人机飞行位置达到所述预设范围，则根据所述当前风速、所述飞行高度和所述飞行速度计算开伞距离，所述开伞距离为所述无人机当前位置与所述开伞位置的距离；以及

由所述开伞距离确定所述开伞位置。

3.根据权利要求2所述的无人机伞降方法，其特征在于，根据所述当前风速、所述飞行高度和所述飞行速度计算开伞距离包括：

根据当前风速和所述飞行速度计算打开所述降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；

根据所述飞行高度计算所述无人机的降落时间；

由所述降落时间和所述当前风速计算所述打开所述降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及

将所述第二移动距离与所述第一移动距离相减得到所述开伞距离。

4.根据权利要求3所述的无人机伞降方法，其特征在于，根据当前风速和所述飞行速度计算打开所述降落伞的无人机依靠惯性的第一移动距离包括：

获取所述无人机的发动机停止工作到开启所述降落伞所经历的时间；

根据所述无人机的发动机停止工作到开启所述降落伞所经历的时间和所述飞行速度计算所述降落伞开启前的第一惯性距离；

计算所述打开所述降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及

将所述第一惯性距离与所述第二惯性距离相加得到所述第一移动距离。

5.根据权利要求1所述的无人机伞降方法，其特征在于，在所述无人机达到所述开伞位置之前，所述无人机伞降方法还包括：控制所述无人机的机头上抬并且机翼保持水平。

6.一种无人机伞降装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于在无人机进入开伞区域时，检测所述无人机所处环境的当前风速和当前风向；

第一控制单元，用于控制所述无人机按照预设的飞行航线、飞行高度和飞行速度在所述开伞区域飞行，其中，所述无人机在所述飞行航线上的飞行方向与所述当前风向的方向相反；

第一确定单元，用于确定所述无人机的伞降落点位置，所述伞降落点位置为所述无人机预设的降落位置；

第二确定单元，用于根据所述当前风速、所述飞行高度、所述飞行速度和所述伞降落点位置确定所述无人机的开伞位置；以及

启动单元，用于当所述无人机达到所述开伞位置时，开启所述无人机的降落伞。

7.根据权利要求6所述的无人机伞降装置，其特征在于，所述第二确定单元包括：

判断子单元，用于判断所述无人机飞行位置是否达到所述伞降落点位置上方的预设范围；

计算子单元，用于当判断出所述无人机飞行位置达到所述预设范围时，根据所述当前风速、所述飞行高度和所述飞行速度计算开伞距离，所述开伞距离为所述无人机当前位置与所述开伞位置的距离；以及

确定子单元，用于由所述开伞距离确定所述开伞位置。

8.根据权利要求7所述的无人机伞降装置，其特征在于，所述计算子单元包括：

第一计算模块，用于根据当前风速和所述飞行速度计算打开所述降落伞的无人机依靠惯性移动的第一移动距离；

第二计算模块，用于根据所述飞行高度计算所述无人机的降落时间；

第三计算模块，用于由所述降落时间和所述当前风速计算所述打开所述降落伞的无人机在风的作用下开始移动的位置到落地位置的第二移动距离；以及

第四计算模块，用于将所述第二移动距离与所述第一移动距离相减得到所述开伞距离。

9.根据权利要求8所述的无人机伞降装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：

获取子模块，用于获取所述无人机的发动机停止工作到开启所述降落伞所经历的时间；

第一计算子模块，用于根据所述无人机的发动机停止工作到开启所述降落伞所经历的时间和所述飞行速度计算所述降落伞开启前的第一惯性距离；

第二计算子模块，用于计算所述打开所述降落伞的无人机依靠惯性移动的第二惯性距离；以及

加法模块，用于将所述第一惯性距离与所述第二惯性距离相加得到所述第一移动距离。

10.根据权利要求6所述的无人机伞降装置，其特征在于，所述无人机伞降装置还包括：第二控制单元，用于在所述无人机达到所述开伞位置之前，控制所述无人机的机头上抬并且机翼保持水平。