无人机索降控制方法和程序产品与流程

本公开涉及无人机控制技术和物流配送，尤其涉及一种无人机索降控制方法和程序产品。

背景技术：

1、随着无人机技术的快速发展，其在物流配送、应急救援及物资投送等领域的应用日益广泛。在诸多应用场景中，无人机悬停并通过索降系统下放挂载物（如外卖餐袋）至指定位置，是一种常见且高效的投放方式。然而，现有无人机索降控制方案在安全性与平稳性上还存在不足，亟需改善。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开提供一种无人机索降控制方法和程序产品，能够提升索降效率、近人安全性和落地稳定性。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

3、根据本公开的一个方面，提供了一种无人机索降控制方法，包括：获取无人机的飞行高度、当前放绳量以及挂载物的高度补偿量；基于飞行高度、当前放绳量和高度补偿量，确定挂载物的底部相对地面的离地距离；根据离地距离所在的距离区间确定索降阶段，其中，不同的距离区间对应不同的目标下降速度；根据当前放绳量和索降阶段对应的目标下降速度，控制放绳速度。

4、在本公开的一个实施例中，根据离地距离所在的距离区间确定索降阶段，包括：当离地距离大于第一距离阈值时，确定索降阶段为快速下放阶段；当离地距离小于或等于第一距离阈值，且大于第二距离阈值时，确定索降阶段为安全避让下放阶段；当离地距离小于或等于第二距离阈值时，确定索降阶段为近地慢放阶段；其中，第一距离阈值大于第二距离阈值，快速下放阶段对应的目标下降速度大于安全避让下放阶段对应的目标下降速度，安全避让下放阶段对应的目标下降速度大于近地慢放阶段对应的目标下降速度。

5、在本公开的一个实施例中，第一距离阈值为预设的避障安全距离，或无人机下视感知的有效探测量程；第二距离阈值为基于近地慢放阶段的目标下降速度确定的触地减速距离。

6、在本公开的一个实施例中，在安全避让下放阶段，方法还包括：获取环境感知数据和/或继续下放许可指令；若基于环境感知数据检测到预设风险，或未接收到继续下放许可指令，则暂停放绳或限制放绳速度。

7、在本公开的一个实施例中，根据当前放绳量和索降阶段对应的目标下降速度，控制放绳速度，包括：获取放绳量与电机控制量之间的标定关系；基于标定关系和当前放绳量，得到索降绞盘的电机的目标控制量；控制电机按照目标控制量运行，以控制放绳速度。

8、在本公开的一个实施例中，放绳量与电机控制量之间的标定关系包括：放绳量与电机的角度量之间的二次拟合关系；基于标定关系和当前放绳量，得到索降绞盘的电机的目标控制量，包括：对二次拟合关系求导，结合电机的每转角度单位数，得到电机的转速与索降缆绳的线速度之间的换算关系；根据换算关系和当前放绳量，将目标下降速度反算为电机的目标转速或目标角度，以作为目标控制量。

9、在本公开的一个实施例中，方法还包括：监测挂载物的载荷状态；当离地距离小于或等于第二距离阈值，且载荷状态满足预设的释放条件时，停止放绳；控制索降挂钩释放挂载物，并在确认释放完成后，回收索降缆绳。

10、在本公开的一个实施例中，挂载物的载荷状态包括载荷受力值；载荷状态满足预设的释放条件，包括：载荷受力值小于或等于预设的受力释放阈值；和/或，载荷受力值在预设时间窗口内的变化率小于或等于预设的变化率阈值。

11、在本公开的一个实施例中，控制索降挂钩释放挂载物，包括：发送挂钩释放指令，并等待接收释放确认信息；若未接收到释放确认信息，则按照预设的重传次数限制重新发送挂钩释放指令；若重新发送的次数达到重传次数限制仍未接收到释放确认信息，则进入故障保护状态。

12、根据本公开的又一个方面，提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，实现上述的无人机索降控制方法。

13、根据本公开的又一个方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括用于实现上述的无人机索降控制方法的程序指令。

14、本公开实施例所提供的技术方案可以包括以下有益效果：

15、本公开实施例，通过综合飞行高度、当前放绳量及挂载物的高度补偿量来精确计算挂载物底部的真实离地距离，有效消除了传统测距方式中因挂载物自身尺寸或挂载位置带来的误差；在此基础上，根据精确的离地距离动态划分索降阶段并匹配差异化的目标下降速度，实现了高空阶段高效快速下放与近地阶段安全减速慢放的自适应切换，在大幅提升物资投放效率的同时，有效避免了低空碰撞风险及触地瞬间的过大冲击；此外，结合当前放绳量与目标下降速度进行放绳控制，进一步保障了挂载物下放过程的平稳性与精准度，全面提升了无人机索降作业的整体安全性与可靠性。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

1.一种无人机索降控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述离地距离所在的距离区间确定索降阶段，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一距离阈值为预设的避障安全距离，或无人机下视感知的有效探测量程；所述第二距离阈值为基于所述近地慢放阶段的目标下降速度确定的触地减速距离。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述安全避让下放阶段，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前放绳量和所述索降阶段对应的目标下降速度，控制放绳速度，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述放绳量与所述电机控制量之间的标定关系包括：所述放绳量与所述电机的角度量之间的二次拟合关系；

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述挂载物的载荷状态包括载荷受力值；所述载荷状态满足预设的释放条件，包括：所述载荷受力值小于或等于预设的受力释放阈值；和/或，所述载荷受力值在预设时间窗口内的变化率小于或等于预设的变化率阈值。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制索降挂钩释放所述挂载物，包括：

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时，实现如权利要求1至9中任一项所述无人机索降控制方法。