无人机减速悬停控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机减速悬停控制方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.无人机的减速控制主要用于定点切换的过程，比如从一个悬停定点位置切换到另一个悬停定点位置，在到达另一个悬停定点位置时需要减速然后悬停。
3.目前，实现无人机的减速控制的方式主要有位置控制模式或速度控制模式等方式，在无人机定点切换的过程中，通常采用的减速控制的方式为位置控制模式或速度控制模式，然而，采用位置控制模式的方式，容易产生超调的现象，即无人机在飞行超过拟定悬停定点位置之后再回撤；采用速度控制模式的方式，虽然能够控制速度减速到零，解决超调的问题，但是速度控制模式没有指定固定的悬停点，会产生飘荡的情况，导致对无人机的定点切换的控制效果不够理想。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种无人机减速悬停控制方法、装置、电子设备及存储介质，可以尽量地减少无人机定点切换时产生超调、飘荡等现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种无人机减速悬停控制方法，包括：
6.获取无人机的当前飞行速度；
7.判断所述当前飞行速度是否小于预设飞行速度；
8.若是，则通过位置控制模式控制所述无人机减速悬停；
9.若否，则通过速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
10.在上述实现过程中，本技术实施例的无人机减速悬停控制方法，适用于无人机定点切换的过程，在获取的无人机的当前飞行速度小于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较小，通过位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生超调的现象；在获取的无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较大，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生飘荡的现象，从而使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
11.进一步地，所述通过速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停，包括：
12.通过速度控制模式控制所述无人机减速悬停；
13.在所述当前飞行速度小于所述预设飞行速度时，通过所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
14.在上述实现过程中，该方法在无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度
时，先通过速度控制模式控制无人机减速悬停，使无人机减速，在无人机的当前飞行速度减速至小于预设飞行速度时，再通过位置控制模式控制无人机减速悬停，此种方式可以较好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
15.进一步地，所述通过速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停，包括：
16.根据所述当前飞行速度，融合速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
17.在上述实现过程中，该方法在无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，通过无人机的当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以较好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
18.进一步地，所述根据所述当前飞行速度，融合速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停，包括：
19.根据所述当前飞行速度，确定速度控制模式及所述位置控制模式对应的权重；
20.根据所述速度控制模式及所述位置控制模式对应的权重，融合所述速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
21.在上述实现过程中，该方法通过速度控制模式及位置控制模式对应的权重，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，能较为精准地实现对无人机减速悬停的控制，进而可以更好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
22.进一步地，所述位置控制模式采用嵌套的pid控制，所述速度控制模式采用pid控制。
23.在上述实现过程中，该方法中位置控制模式采用嵌套的pid控制，速度控制模式采用pid控制，可以较好地进行无人机减速悬停的控制，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
24.第二方面，本技术实施例提供了一种无人机减速悬停控制装置，包括：
25.获取模块，用于获取无人机的当前飞行速度；
26.判断模块，用于判断所述当前飞行速度是否小于预设飞行速度；
27.控制模块，用于在所述当前飞行速度小于预设飞行速度时，通过位置控制模式控制所述无人机减速悬停；
28.以及，用于在所述当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，通过速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
29.在上述实现过程中，本技术实施例的无人机减速悬停控制装置，适用于无人机定点切换的过程，在获取的无人机的当前飞行速度小于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较小，通过位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生超调的现象；在获取的无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较大，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生飘荡的现象，从而使得对无人机的定点切换的控制效果
更为理想。
30.进一步地，所述控制模块在通过速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停时，具体用于：
31.通过速度控制模式控制所述无人机减速悬停；
32.在所述当前飞行速度小于所述预设飞行速度时，通过所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
33.在上述实现过程中，该装置在无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，先通过速度控制模式控制无人机减速悬停，使无人机减速，在无人机的当前飞行速度减速至小于预设飞行速度时，再通过位置控制模式控制无人机减速悬停，此种方式可以较好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
34.进一步地，所述控制模块在通过速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停时，具体用于：
35.根据所述当前飞行速度，融合速度控制模式及所述位置控制模式控制所述无人机减速悬停。
36.在上述实现过程中，该装置在无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，通过无人机的当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以较好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
37.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的无人机减速悬停控制方法。
38.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的无人机减速悬停控制方法。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
40.图1为本技术实施例一提供的无人机减速悬停控制方法的流程示意图；
41.图2为本技术实施例一提供的步骤s140的流程示意图；
42.图3为本技术实施例一提供的融合速度控制模式及位置控制模式的示意图；
43.图4为本技术实施例一提供的权重与速度的相关关系的示意图；
44.图5为本技术实施例二提供的无人机减速悬停控制装置的结构框图。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在无人机定点切换的过程中，通常采用的减速控制的方式为位置控制模式或速度控制模式，然而，采用位置控制模式的方式，容易产生超调的现象，即无人机在飞行超过拟定悬停定点位置之后再回撤；采用速度控制模式的方式，虽然能够控制速度减速到零，解决超调的问题，但是速度控制模式没有指定固定的悬停点，会产生飘荡的情况，导致对无人机的定点切换的控制效果不够理想。
48.针对上述现有技术中的问题，本技术提供了一种无人机减速悬停控制方法、装置、电子设备及存储介质，可以尽量地减少无人机定点切换时产生超调、飘荡等现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
49.实施例一
50.参见图1，图1为本技术实施例提供的无人机减速悬停控制方法的流程示意图。本技术实施例中下述的无人机减速悬停控制方法可应用于无人机的控制器。
51.本技术实施例的无人机减速悬停控制方法，适用于无人机定点切换的过程，本实施例中，以本技术实施例的无人机减速悬停控制方法应用于无人机定点切换的过程进行相关示例说明。
52.本技术实施例的无人机减速悬停控制方法，包括如下步骤：
53.步骤s110，获取无人机的当前飞行速度。
54.在本实施例中，无人机的当前飞行速度即无人机当前时刻的飞行速度。
55.可选地，在获取无人机的当前飞行速度时，可通过速度传感器获取无人机的当前飞行速度。
56.步骤s120，判断当前飞行速度是否小于预设飞行速度。
57.在本实施例中，若无人机的当前飞行速度小于预设飞行速度，则执行步骤s130；若无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度，则执行步骤s140。
58.预设飞行速度即预先设定的无人机的飞行速度。
59.步骤s130，通过位置控制模式控制无人机减速悬停。
60.在本实施例中，可以理解地，通过位置控制模式控制无人机减速悬停，即通过位置控制模式控制无人机减速悬停至待悬停定点位置。
61.步骤s140，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停。
62.在本实施例中，可以理解地，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，即通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停至待悬停定点位置。
63.本技术实施例的无人机减速悬停控制方法，适用于无人机定点切换的过程，在获取的无人机的当前飞行速度小于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较小，通过位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生超调的现象；在获取的无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较大，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生飘荡的现象，从而使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
64.参见图2，图2为本技术实施例提供的步骤s140的流程示意图。
65.在本技术的一些实施方式中，步骤s140，通过速度控制模式及位置控制模式控制
无人机减速悬停，可包括如下步骤：
66.步骤s141，通过速度控制模式控制无人机减速悬停；
67.步骤s142，在当前飞行速度小于预设飞行速度时，通过位置控制模式控制无人机减速悬停。
68.在上述过程中，该方法在无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，先通过速度控制模式控制无人机减速悬停，使无人机减速，在无人机的当前飞行速度减速至小于预设飞行速度时，再通过位置控制模式控制无人机减速悬停待悬停定点位置，此种方式可以较好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
69.在本技术的另一些实施方式中，步骤s140，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可包括如下步骤：
70.根据当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停。
71.可以理解地，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，即将速度控制模式及位置控制模式融合，再控制作用于无人机，控制无人机减速悬停。
72.在上述过程中，该方法在无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，通过无人机的当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以较好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
73.可选地，根据当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可包括：
74.根据当前飞行速度，确定速度控制模式及位置控制模式对应的权重；
75.根据速度控制模式及位置控制模式对应的权重，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停。
76.对于上述过程可参见图3的示意图，图3为本技术实施例提供的融合速度控制模式及位置控制模式的示意图，其中，在图3中，速度即为无人机的当前飞行速度。
77.对于上述过程，可参见以下公式：
[0078][0079][0080]
u＝wu
p
(1
‑
w)u
v
[0081]
w＝f(v,p,
…
)
[0082]
其中，u
p
、u
v
分别表示位置控制模式和速度控制模式产生的控制信号；位置控制模式采用嵌套的pid控制来实现，速度控制模式采用pid控制来实现，位置控制模式和速度控制模式都由速度环pid控制，它们的参数不同，用1和2以区分；p和v分别表示位置和速度，下标c表示设定值；最终的控制信号u由u
p
和u
v
根据权重相加而成，w表示u
p
的权重，(1
‑
w)即表示u
v
的权重，权重w可由某种函数根据无人机的当前飞行速度、位置等参数来确定；
[0083]
示例性地，可参见图4，图4为本技术实施例提供的权重与速度的相关关系的示意图，从图4可知，权重w由某种函数根据无人机的当前飞行速度来确定；在无人机的当前飞行速度相对更大的情况下，无人机减速悬停的控制会更多地倾向于速度控制模式，而在无人
机的当前飞行速度相对更小的情况下，无人机减速悬停的控制会更多地倾向于位置控制模式。
[0084]
在上述过程中，该方法通过速度控制模式及位置控制模式对应的权重，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，能较为精准地实现对无人机减速悬停的控制，进而可以更好地减少无人机定点切换时产生飘荡及超调的现象，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想；
[0085]
同时，该方法中位置控制模式采用嵌套的pid控制，速度控制模式采用pid控制，可以较好地进行无人机减速悬停的控制，使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
[0086]
实施例二
[0087]
为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种无人机减速悬停控制装置。
[0088]
参见图5，图5为本技术实施例提供的无人机减速悬停控制装置的结构框图。
[0089]
本技术实施例的无人机减速悬停控制装置，包括：
[0090]
获取模块210，用于获取无人机的当前飞行速度；
[0091]
判断模块220，用于判断当前飞行速度是否小于预设飞行速度；
[0092]
控制模块230，用于在当前飞行速度小于预设飞行速度时，通过位置控制模式控制无人机减速悬停；
[0093]
以及，用于在当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停。
[0094]
本技术实施例的无人机减速悬停控制装置，适用于无人机定点切换的过程，在获取的无人机的当前飞行速度小于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较小，通过位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生超调的现象；在获取的无人机的当前飞行速度大于或等于预设飞行速度时，由于无人机的当前飞行速度较大，通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停，可以尽量地减少无人机定点切换时产生飘荡的现象，从而使得对无人机的定点切换的控制效果更为理想。
[0095]
作为一种可选的实施方式，控制模块230在通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停时，可具体用于：
[0096]
通过速度控制模式控制无人机减速悬停；
[0097]
在当前飞行速度小于预设飞行速度时，通过位置控制模式控制无人机减速悬停。
[0098]
作为一种可选的实施方式，控制模块230在通过速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停时，可具体用于：
[0099]
根据当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停。
[0100]
可选地，控制模块230在根据当前飞行速度，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停时，可：
[0101]
根据当前飞行速度，确定速度控制模式及位置控制模式对应的权重；
[0102]
根据速度控制模式及位置控制模式对应的权重，融合速度控制模式及位置控制模式控制无人机减速悬停。
[0103]
上述的无人机减速悬停控制装置可实施上述实施例一的无人机减速悬停控制方法。上述实施例一中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。
[0104]
本技术实施例的其余内容可参照上述实施例一的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
[0105]
实施例三
[0106]
本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的无人机减速悬停控制方法。
[0107]
可选地，上述电子设备可以是无人机的控制器。
[0108]
另外，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的无人机减速悬停控制方法。
[0109]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0110]
另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0111]
所述功能如果以软件功能模块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，本技术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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术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、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0112]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0113]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
[0114]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。