无人机的控制方法、系统、无人机及存储介质与流程

1.本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种无人机的控制方法、系统、无人机及存储介质。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，各种类型的无人机已经广泛应用于各行业中，提高了各行业的工作效率，并节省了人力、物力的消耗。
3.其中，植保无人机作为一种可以进行高效喷洒作业的机器，近年来得到长足的发展。目前植保无人机在丘陵、山地等地形环境中执行作业的过程中，在坡面上遇到障碍物时，植保无人机会悬停，等待用户的手动控制，这种避障的模式单一，且作业效率较低。因此，提高植保无人机在丘陵、山地等地形具有坡度的场景中的作业效率，一直是本领域长期存在的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种无人机的控制方法、系统、无人机及存储介质，用于提高无人机在丘陵、山地等特定场景中的作业效率。
5.本技术一实施例提供了一种无人机的控制方法，所述无人机包括对障碍物进行探测的观测传感器，该方法，包括：
6.确定无人机沿坡面飞行时的作业状态，其中，所述作业状态为上坡作业状态或下坡作业状态；
7.获取所述无人机沿所述坡面飞行时，所述观测传感器探测到的传感数据；
8.根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机绕开所述坡面上的障碍物。
9.本技术又一实施例提供了一种无人机的控制系统。所述无人机包括对障碍物进行探测的观测传感器，该系统，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于运行所述存储器中存储的计算机程序以实现：
10.确定无人机沿坡面飞行时的作业状态，其中，所述作业状态为上坡作业状态或下坡作业状态；
11.获取所述无人机沿所述坡面飞行时，所述观测传感器探测到的传感数据；
12.根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机绕开所述坡面上的障碍物。
13.本技术又一实施例提供了一种无人机。所述无人机包括对障碍物进行探测的观测传感器，还包括：上述控制系统。
14.本技术又一实施例提供了一种计算机可读存储介质。所述存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令用于实现上述任意一项所述的控制方法。
15.本技术实施例提供的技术方案中，在无人机沿坡面执行作业的过程中，会确定出无人机的作业状态是上坡作业状态，还是下坡作业状态；不同的作业状态对应的绕障操作不同；根据观测传感器探测到的有关障碍物的传感数据，控制无人机执行与无人机当前作业状态对应的绕障操作，以绕开坡面上的障碍物。这样一来，无人机在丘陵、山地等地形具有坡度的场景中作业时，可按照本技术实施例提供的技术方案绕开坡面上的障碍物，无需刹车悬停，提高了无人机在丘陵、山地等地形具有坡度的场景中作业时的作业效率。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术实施例提供的无人机控制方法的流程示意图；
18.图2为本技术实施例提供的第一个无人机绕障示例图；
19.图3为本技术实施例提供的第二个无人机绕障示例图；
20.图4为本技术实施例提供的第三个无人机绕障示例图；
21.图5为本技术实施例提供的无人机的控制系统的结构框图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
24.为了便于理解本技术的技术方案和技术效果，下面对现有技术进行简要说明：
25.现有技术中，植保无人机在山地、丘陵等地形具有坡度的场景中的避障方法主要为：无人机在实时作业过程中，实时接收雷达系统推送的障碍物方位与距离信息，当飞行方向上的障碍物距离小于无人机当前飞行速度所对应的刹车距离时，即触发刹车，无人机悬停。根据无人机飞行方向的障碍物距离，控制无人机刹车悬停，会极大降低无人机的作业效率。
26.为了提高无人机在丘陵、山地等地形具有坡度的场景中的作业效率，本技术提出一种无人机的控制方法，该方法会结合无人机沿坡面作业时的上坡下坡状态，来控制无人机绕开坡面上的障碍物，避免频繁刹车悬停导致的作业效率低下的问题。
27.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.图1示出了本技术一实施例提供的无人机的控制方法的流程示意图。该无人机包括对障碍物进行探测的观测传感器。该控制方法可以应用于无人机和/或地面端设备，也即，该控制方法的执行主体可以为无人机；或者，控制方法的执行主体也可以为地面端设备，此时，地面端设备可以与无人机通信连接；或者，控制方法的执行主体可以包括地面端
设备和无人机，此时，地面端设备可以与无人机通信连接。下面以无人机作为执行主体为例进行说明，如图1所示，该方法，包括如下步骤：
29.101、确定无人机沿坡面飞行时的作业状态。
30.其中，所述作业状态为上坡作业状态或下坡作业状态。
31.102、获取所述无人机沿所述坡面飞行时，所述观测传感器探测到的传感数据。
32.103、根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机绕开所述坡面上的障碍物。
33.上述101中，无人机沿坡面飞行时，通常有两种作业状态，一种是上坡作业状态，即沿着坡面向上飞行的状态，另一种是下坡作业状态，即沿着坡面向下飞行的状态。无论是上坡作业状态还是下坡作业状态，无人机均具有水平方向上的速度(简称水平速度)以及竖直方向上的速度(简称竖直速度)。其中，水平方向平行于水平面；竖直方向垂直于水平面。无人机在上坡作业状态时的竖直速度的方向是朝上的，在下坡作业状态时的竖直速度的方向是朝下的。
34.在一种可实现的方案中，可根据无人机沿坡面飞行时的竖直速度方向来确定无人机沿坡面飞行时的作业状态。具体地，若无人机沿坡面飞行时的竖直速度方向朝上，则确定无人机沿坡面飞行时的作业状态为上坡作业状态；若无人机沿坡面飞行时的竖直速度方向朝下，则确定无人机沿坡面飞行时的作业状态为下坡作业状态。
35.上述102中，观测传感器可包括如下中的至少一种：雷达传感器、超声波传感器、红外传感器、激光传感器、视觉传感器。其中，雷达传感器具体可包括全向雷达传感器。
36.无人机沿所述坡面飞行时，观测传感器可实时检测得到传感数据，包括：障碍物方位及其与无人机的距离。当然，传感数据，还可包括无人机飞行方向上地形的坡度信息，以帮助无人机规划作业路线。
37.上述103中，不同作业状态对应的绕障操作不同。即上坡作业状态对应的绕障操作与下坡作业状态对应的绕障操作不同。根据传感数据，控制无人机执行与作业状态对应的绕障操作，以使无人机绕开坡面上的障碍物。
38.本技术实施例提供的技术方案中，在无人机沿坡面执行作业的过程中，会确定出无人机的作业状态是上坡作业状态，还是下坡作业状态；不同的作业状态对应的绕障操作不同；根据观测传感器探测到的有关障碍物的传感数据，控制无人机执行与无人机当前作业状态对应的绕障操作，以绕开坡面上的障碍物。这样一来，无人机在丘陵、山地等地形具有坡度的场景中作业时，可按照本技术实施例提供的技术方案绕开坡面上的障碍物即可，无需刹车悬停，提高了无人机在丘陵、山地等地形具有坡度的场景中作业时的作业效率。
39.在实际作业中，无人机绕开坡面上的障碍物之后，还需要回到原来的作业航线继续执行作业，若因绕障偏离作业航线太多，那么，无人机需要花费较多的时间回到原来的作业航线上。为了降低无人机因绕障偏离作业航线的程度，可控制无人机在一个竖直面上绕开障碍物。因此，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机绕开所述坡面上的障碍物”，具体为：根据所述传感数据控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机在一个竖直面上绕开所述坡面上的障碍物。也即无人机在绕障过程中，其运动轨迹位于同一竖直面内。
40.实际应用时，当无人机沿坡飞行时的作业状态为上坡作业状态时，上述103中“根
据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，具体可采用如下步骤来实现：
41.1031a、当根据所述传感数据确定第一预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第一安全距离阈值时，根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速，并根据第一竖直速度控制参数控制所述无人机向上飞行。
42.1032a、在所述无人机上升的过程中，根据所述传感数据，确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域。
43.1033a、确定出所述无人机已上升至所述安全区域时，控制所述无人机水平飞行。
44.上述1031a中，其中，所述第一预设方向可以为无人机的当前速度方向或者当前速度对应的水平速度方向。
45.所述传感数据中包括障碍物方位及其与无人机的距离。因此，可根据传感数据可确定出第一预设方向上无人机与坡面上的障碍物之间的距离。
46.在一实例中，第一安全距离阈值可以是一个随着无人机当前速度或者当前速度对应的水平速度变化而变化的值，也即，上述第一安全距离阈值是根据无人机的当前速度或者当前速度对应的水平速度确定的。当前速度或当前速度对应的水平速度越大，第一安全距离阈值越大。当然，第一安全距离阈值也可以是一个固定值，本技术实施例对此不做具体限定。
47.当第一预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第一安全距离阈值时，说明坡面上的障碍物距离无人机比较近，为了避免无人机撞击障碍物，无人机需执行绕障操作以绕开障碍物。无人机可根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速。其中，第一水平速度控制参数可包括第一水平加速度和/或第一目标水平速度。在一实例中，第一水平速度控制参数包括第一水平加速度，也即控制无人机在水平方向上以第一水平加速度减速。在另一实例中，第一水平速度控制参数包括第一目标水平速度，也即控制无人机将水平速度减速至第一目标水平速度。在又一实例中，第一水平速度控制参数可包括第一水平加速度和第一目标水平速度，也即控制无人机在水平方向上以第一水平加速度将水平速度减速至第一目标水平速度。具体实施时，可根据实际需要来设置上述第一水平速度控制参数，本技术实施例对此不做具体限定。
48.在一种可实现的方案中，上述1031a中“根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速”，具体为：
49.将所述无人机的目标水平速度设置为0，并根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速。其中，第一水平速度控制参数可包括第一水平加速度。
50.在执行绕障操作之前，无人机已具有一个向上的竖直速度。执行绕障操作过程中，在根据第一水平速度控制参数控制无人机在水平方向上进行减速的同时，根据第一竖直速度控制参数控制无人机向上飞行。具体地，根据第一竖直速度控制参数可控制无人机加速、匀速和/或减速向上飞行。
51.上述1032a中，在无人机上升的过程中，根据观测传感器实时采集的传感数据，确定无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域。实际应用时，坡面上的障碍物存在多个，无人机只需要高于当前需绕开的障碍物即可。故高于所述坡面上障碍物的安全区域具体为高于所述坡面上所述无人机当前需绕开的障碍物的安全区域。
52.在一种可实现的方案中，上述1032a中“根据所述传感数据，确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域”，具体可采用如下步骤来实现：
53.s11、根据所述传感数据，确定第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离是否大于或等于第一预设距离阈值。
54.s12、确定出第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于或等于所述第一预设距离阈值时，确定所述无人机已上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域。
55.上述s11中，所述第二预设方向为所述无人机在水平方向上执行所述减速前的水平速度方向。传感数据中包括障碍物方位及其与无人机的距离。故可根据传感数据，确定出第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离。
56.上述第一预设距离阈值的大小可根据实际需要来设定，本技术实施例对此不做具体限定。通常，第一预设距离阈值要大于第一安全距离阈值。
57.上述s12中，当第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于第一预设距离阈值，说明无人机已上升至高于坡面上无人机当前需绕开的障碍物的安全区域。
58.此外，第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于所述第一预设距离阈值时，则确定无人机尚未上升至高于坡面上无人机当前需绕开的障碍物的安全区域。
59.上述1033a中，当所述无人机上升至高于坡面上无人机当前需绕开的障碍物的安全区域时，控制所述无人机水平飞行，以在当前需绕开的障碍物的上空飞越过当前需绕开的障碍物。
60.当无人机尚未上升至高于坡面上无人机当前需绕开的障碍物的安全区域时，继续按照1031a中的控制方法控制无人机飞行，直至无人机上升至所述安全区域。
61.进一步的，无人机沿坡飞行时的作业状态为上坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，具体还可包括如下步骤：
62.1034a、当根据所述传感数据确定第一预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第二安全距离阈值时，根据第二水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上减速。
63.其中，所述第二安全距离阈值小于所述第一安全距离阈值；根据所述第二水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速时的加速度，大于根据所述第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速时的加速度。
64.在一实例中，第二安全距离阈值也可以是一个随着无人机当前速度或者当前速度对应的水平速度变化而变化的值，也即，上述第二安全距离阈值是根据无人机的当前速度或者当前速度对应的水平速度确定的。当前速度或当前速度对应的水平速度越大，第二安全距离阈值越大。当然，第二安全距离阈值也可以是一个固定值，本技术实施例对此不做具体限定。
65.在一具体实例中，第二安全距离阈值可以是第一安全距离阈值的一半。
66.上述第二水平速度控制参数可包括第二水平加速度。第一水平速度控制参数可包
括第一水平加速度。第二水平加速度大于第一水平加速度。
67.这样，当无人机发现障碍物距离较远时，以较小的加速度进行减速即可；当无人机发现障碍物距离很近时，以较大的加速度进行减速。这样，可有效降低碰撞的概率。
68.进一步的，当无人机沿坡飞行时的作业状态为上坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，具体还可包括如下步骤：
69.1035a、根据所述传感数据确定在所述无人机的水平速度被减速至0时，第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第三安全距离阈值时，根据第三水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上远离所述坡面上的障碍物。
70.其中，所述第二预设方向为所述无人机在水平方向上执行所述减速前的水平速度方向；所述第三安全距离阈值小于所述第一安全距离阈值。由于无人机本身具有一定的尺寸，故在无人机水平速度减速为0时，无人机与障碍物之间仍需保持一定的距离，以避免无人机上升过程中触碰到障碍物。其中，第三安全距离阈值可以是一个固定值，第三安全距离阈值可根据无人机的尺寸来确定，例如：第三安全距离阈值可以为无人机的尺寸的两倍。
71.当所述无人机的水平速度被减速至0时，第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第三安全距离阈值时，根据第三水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上远离所述坡面上的障碍物，直至第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于第三安全距离阈值。
72.其中，第三水平速度控制参数可包括第三水平加速度和/或第三目标水平速度。
73.下面将结合图2对无人机在上坡作业状态下的绕障方案进行举例介绍：
74.图2中，l1为无人机的绕障路线，v1为无人机当前速度方向。如图2所示，无人机在图示位置a1处发现在其当前速度方向上其与障碍物的距离小于第一安全距离阈值。为了避免撞击障碍物，无人机根据第一水平速度控制参数控制无人机在水平方向进行减速，根据第一竖直速度控制参数控制无人机向上飞行，在无人机的水平速度减速至0之前，无人机的避障线路对应于图2中的第一阶段；无人机的水平速度减速至0之后，无人机在第一竖直速度控制参数下，垂直上升，对应图2中的第二阶段。当无人机在垂直上升过程中，发现其上升至高于障碍物的安全区域后，控制无人机水平飞行。此时，无人机水平速度为0，竖直速度不为0且方向朝上，为了实现无人机水平飞行，需在水平方向上进行加速，在竖直方向进行减速，在无人机的竖直速度减速为0之前，无人机的避障线路对应于图2中的第三阶段。无人机的竖直速度减速为0之后，无人机实现水平飞行，对应于图2中的第四阶段。在第四阶段，无人机在障碍物的上空飞越过障碍物。
75.实际应用时，无人机沿坡飞行时的作业状态为下坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，具体可采用如下步骤来实现：
76.1031b、当根据所述传感数据确定在所述无人机的当前速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第四安全距离阈值时，根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上减速。
77.1032b、根据所述传感数据确定所述无人机是否位于高于所述坡面上障碍物的安全区域。
78.1033b、若确定出所述无人机位于所述安全区域，则控制所述无人机水平飞行。
79.上述1031b中，在一实例中，第四安全距离阈值也可以是一个随着无人机当前速度变化而变化的值，也即，上述第四安全距离阈值是根据无人机的当前速度确定的。当前速度越大，第四安全距离阈值越大。当然，第四安全距离阈值也可以是一个固定值，本技术实施例对此不做具体限定。
80.在所述无人机的当前速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第四安全距离阈值时，为了避免无人机撞击障碍物，无人机需执行绕障操作。具体地，根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上减速。其中，第二竖直速度控制参数可包括第二竖直加速度和/或第二目标竖直速度。在一实例中，第二竖直速度控制参数可包括第二竖直加速度，也即控制无人机在竖直方向上以第二竖直加速度减速。在另一个实施例中，第二竖直速度控制参数可包括第二目标竖直速度，也即控制无人机将竖直速度减速至第二目标竖直速度。在又一实例中，第二竖直速度控制参数可包括第二竖直加速度和第二目标竖直速度，也即控制无人机在竖直方向上以第二竖直加速度将竖直速度减速至第二目标竖直速度。具体实施时，可根据实际需要来设置上述第二竖直速度控制参数，本技术实施例对此不做具体限定。
81.在一种可实现的方案中，上述1031b中“根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上减速”，具体为：
82.将所述无人机的目标竖直速度设置为0，并根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上进行减速。其中，第二竖直速度控制参数可包括第二竖直加速度。需要补充的是，在执行绕障操作之前，无人机已具有一个向下的竖直速度，以及一个向前的水平速度。
83.执行绕障操作过程中，在根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上减速的同时，可根据第七水平速度控制参数控制无人机向前飞行。具体地，根据第七水平速度控制参数可控制无人机加速、匀速和/或减速向前飞行。
84.上述1032b中，根据所述传感数据确定所述无人机是否位于高于所述坡面上障碍物的安全区域。
85.在一种可实现的方案中，上述1032b中“根据所述传感数据确定所述无人机是否位于高于所述坡面上障碍物的安全区域”，具体可采用如下步骤来实现：
86.s21、根据所述传感数据，确定第三预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离是否大于或等于第二预设距离阈值。
87.其中，所述第三预设方向为所述无人机在所述竖直方向上执行所述减速之前的水平速度方向。
88.s22、确定出第三预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于或等于所述第二预设距离阈值时，确定所述无人机位于高于所述坡面上障碍物的安全区域。
89.上述第二预设距离阈值的大小可根据实际需要来设定，本技术实施例对此不做具体限定。其中，第二预设距离阈值大于第四安全距离阈值。
90.上述1033b中，若确定出所述无人机位于所述安全区域，则控制所述无人机水平飞行，以在当前需绕开的障碍物的上空飞越过当前需绕开的障碍物。
91.需要补充说明的是，在确定出无人机位于所述安全区域时，若无人机的竖直速度还未降为0，那么，在无人机实现水平飞行之前，无人机还会继续下降，有可能会下降到安全区域以下，因此，在实际应用中，若确定出所述无人机位于所述安全区域，则在无人机的竖直速度降为0之后，再次执行上述步骤1032b。若此时无人机还位于安全区域，则控制无人机水平飞行；否则，可根据第三竖直速度控制参数控制无人机向上飞行，直至无人机上升至所述安全区域。
92.进一步的，当无人机沿坡飞行时的作业状态为下坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，还可包括：
93.1034b、若确定出所述无人机未位于所述安全区域，则在所述无人机的竖直速度降为0之后，根据第三竖直速度控制参数控制无人机向上飞行；
94.1035b、在所述无人机上升的过程中，根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至所述安全区域；
95.1036b、确定出所述无人机已上升至所述安全区域时，控制所述无人机水平飞行。
96.上述1034b中，无人机未位于所述安全区域，也即是无人机低于坡面上无人机当前需绕开的障碍物。那么，无人机需要向上飞行，才能够上升至该安全区域。可在所述无人机的竖直速度降为0之后，根据第三竖直速度控制参数控制无人机向上飞行。
97.在一种可实现的方案中，上述1035b中“根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至所述安全区域”，具体可采用如下步骤来实现：
98.s31、根据所述传感数据，确定第三预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离是否大于或等于第二预设距离阈值。
99.其中，所述第三预设方向为所述无人机在竖直方向上执行所述减速前的水平速度方向。
100.s32、确定出所述第三预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于或等于所述第二预设距离阈值时，确定所述无人机已上升至所述安全区域。
101.下面将结合图3对无人机在下坡作业状态下的一种绕障方案进行举例介绍：
102.图3中，l2为无人机的绕障路线，v2为无人机当前速度方向。如图3所示，无人机在图示位置a2处发现在其当前速度方向上其与障碍物的距离小于第四安全距离阈值。为了避免撞击障碍物，无人机根据第二竖直速度控制参数控制无人机在竖直方向上减速，同时根据第七水平速度控制参数控制无人机向前飞行，在无人机的竖直速度减速至0之前，无人机的避障线路对应于图3中的第一阶段；无人机的竖直速度减速至0之后，由于无人机位于高于障碍物的安全区域，故无人机在第七水平速度控制参数下，水平向前飞行，对应图3中的第二阶段。当无人机从障碍物的上空飞越过障碍物之后，无人机需要下降到作业航线上继续作业。由于此时无人机具有向前的水平速度，竖直速度为0，为了下降到作业航线上，无人机需要在竖直方向上加速，可在水平方向上减速，在水平速度减速至0之前，无人机的避障线路对应于图3中的第三阶段；无人机的水平速度减速至0之后，无人机的避障线路对应于图3中的第四阶段。
103.实际应用时，无人机沿坡飞行时的作业状态为下坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，具体可采用如下步骤来实现：
104.1031c、当根据所述传感数据确定所述无人机当前速度对应的水平速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第五安全距离阈值时，根据第四水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速，并根据第四竖直速度控制参数控制所述无人机向上飞行。
105.1032c、在所述无人机上升的过程中，根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域。
106.1033c、确定出所述无人机已上升至高于所述安全区域时，控制所述无人机水平飞行。
107.上述1031c中，第五安全距离阈值可以是根据无人机当前速度对应的水平速度来确定的。无人机当前速度对应的水平速度越大，第五安全距离阈值越大。当然，第五安全距离阈值还可以是一个固定值。
108.根据第四水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速。第四水平速度控制参数可包括第四水平加速度和/或第四目标水平速度。在一实例中，第四水平速度控制参数可包括第四水平加速度，也即是控制无人机在水平方向上以第四水平加速度进行减速。在另一实例中，第四水平速度控制参数可包括第三目标水平速度，也即是控制无人机将水平速度减速至第三目标水平速度。在又一实例中，第四水平速度控制参数可包括第四水平加速度和第四目标水平速度，也即是控制无人机以第四水平加速度将水平速度减速至第四目标水平速度。
109.由于无人机处于下坡作业状态，在绕障之前，无人机的竖直速度是朝下的，也即无人机是朝下飞行的。因此，上述根据第四竖直速度控制参数控制所述无人机向上飞行的步骤，具体为：根据第四竖直速度控制参数控制无人机在竖直方向上先进行减速，等到竖直速度减速为0之后，再控制无人机向上飞行。也就是说，在竖直速度减速为0之前，无人机实质上是在向下飞行的。
110.上述第四竖直速度控制参数可包括第四竖直加速度和/或第四目标竖直速度。需要说明的是，第四竖直加速度的方向朝上，第四目标竖直速度的方向也朝上。
111.上述1032c中“根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域”，具体可采用如下步骤来实现：
112.s41、根据所述传感数据，确定第四预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离是否大于或等于第二预设距离阈值。
113.其中，所述第四预设方向为所述无人机在水平方向上执行所述减速前的水平速度方向。
114.s42、确定出所述第四预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于或等于所述第二预设距离阈值时，确定所述无人机已上升至所述安全区域。
115.进一步的，所述作业状态为下坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据控制无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，还包括如下步骤：
116.1034c、当根据所述传感数据确定所述无人机当前速度对应的水平速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第六安全距离阈值时，根据第五水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速。
117.其中，所述第六安全距离阈值小于所述第五安全距离阈值；根据所述第五水平速
度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速的加速度，大于根据所述第四水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速的加速度。
118.在一实例中，第六安全距离阈值也可以是随着无人机当前速度对应的水平速度变化而变化的值，也即上述第六安全距离阈值是根据无人机的当前速度对应的水平速度确定的。当前速度对应的水平速度越大，第六安全距离阈值越大。当然，第六安全距离阈值也可以是一个固定值，本技术对此不做具体限定。在一具体实例中，第六安全距离阈值可以是第五安全距离阈值的一半。
119.上述第五水平速度控制参数可包括第五水平加速度。第四水平速度控制参数可包括第四水平加速度。第五水平加速度大于第四水平加速度。
120.这样，当无人机发现障碍物距离较远时，以较小的加速度进行减速即可；当无人机发现障碍物距离很近时，以较大的加速度进行减速。这样，可有效降低碰撞的概率。
121.进一步的，当无人机沿坡飞行时的作业状态为下坡作业状态时，上述103中“根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作”，具体还可包括如下步骤：
122.1035c、根据所述传感数据确定在所述无人机的水平速度被减速至0时，第四预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第七安全距离阈值时，根据第六水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上远离所述坡面上的障碍物。
123.其中，所述第四预设方向为所述无人机在竖直方向上执行所述减速前的水平速度方向。其中，所述第七安全距离阈值小于所述第五安全距离阈值。
124.由于无人机本身具有一定的尺寸，故在无人机水平速度减速为0时，无人机与障碍物之间仍需保持一定的距离，以避免无人机上升过程中触碰到障碍物。其中，第七安全距离阈值可以是一个固定值，第七安全距离阈值可根据无人机的尺寸来确定，例如：第三安全距离阈值可以为无人机的尺寸的两倍。
125.当所述无人机的水平速度被减速至0时，第四预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第七安全距离阈值时，根据第六水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上远离所述坡面上的障碍物，直至第四预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于第七安全距离阈值。
126.其中，第六水平速度控制参数可包括第六水平加速度和/或第六目标水平速度。
127.下面将结合图4对无人机在下坡作业状态下的另一种绕障方案进行举例介绍：
128.图4中，l3为无人机的绕障路线，v3为无人机当前速度方向。如图4所示，无人机在图示位置a3处发现在其当前速度的水平速度方向上其与障碍物的距离小于第五安全距离阈值。为了避免撞击障碍物，无人机根据第四水平速度控制参数控制无人机在水平方向上进行减速，同时根据第四竖直速度控制参数控制无人机减速，在无人机的竖直速度减速为0之前，无人机的避障线路对应于图4中的第一阶段；无人机的竖直速度减速为0之后，无人机根据第四水平速度控制参数继续控制无人机在水平方向上进行减速，同时根据第四竖直速度控制参数控制无人机在竖直方向上向上加速，此过程对应于图4中的第二阶段；当无人机上升至高于障碍物的安全区域之后，控制无人机在竖直方向上减速，在水平方向上加速，在竖直速度减速至0之前，无人机的避障路线对应于图4中的第三阶段；在竖直速度减速至0之后，无人机水平飞行，以在障碍物的上空飞越过障碍物，此过程对应于图4中的第四阶段。当
无人机从障碍物的上空飞越过障碍物之后，无人机需要下降到作业航线上继续作业。由于此时无人机具有向前的水平速度，竖直速度为0，为了下降到作业航线上，无人机需要在竖直方向上加速，可在水平方向上减速，在水平速度减速至0之前，无人机的避障线路对应于图4中的第五阶段；无人机的水平速度减速至0之后，无人机的避障线路对应于图4中的第六阶段。
129.图5示出了本技术实施例提供的无人机的控制系统的结构框图。如图5所示，所述无人机包括对障碍物进行探测的观测传感器53，还包括：
130.存储器51，用于存储计算机程序；
131.处理器52，用于运行所述存储器51中存储的计算机程序以实现：
132.确定无人机沿坡面飞行时的作业状态，其中，所述作业状态为上坡作业状态或下坡作业状态；
133.获取所述无人机沿所述坡面飞行时，所述观测传感器探测到的传感数据；
134.根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机绕开所述坡面上的障碍物。
135.可选的，在所述处理器根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机绕开所述坡面上的障碍物时，所述处理器具体用于：
136.根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作，以使所述无人机在一个竖直面上绕开所述坡面上的障碍物。
137.可选的，所述作业状态为上坡作业状态时，在所述处理器根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器具体用于：
138.当根据所述传感数据确定第一预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第一安全距离阈值时，根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速，并根据第一竖直速度控制参数控制所述无人机向上飞行；
139.在所述无人机上升的过程中，根据所述传感数据，确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域；
140.确定出所述无人机已上升至所述安全区域时，控制所述无人机水平飞行。
141.可选的，在所述处理器根据所述传感数据，确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域时，所述处理器具体用于：
142.根据所述传感数据，确定第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离是否大于或等于第一预设距离阈值；其中，所述第二预设方向为所述无人机在水平方向上执行所述减速前的水平速度方向；
143.确定出第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于或等于所述第一预设距离阈值时，确定所述无人机已上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域。
144.可选的，所述第一预设方向为无人机的当前速度方向或者当前速度对应的水平速度方向。
145.可选的，所述第一安全距离阈值是根据所述无人机的当前速度或当前速度对应的水平速度确定的。
146.可选的，所述作业状态为上坡作业状态时，在所述处理器根据所述传感数据，控制
无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器还具体用于：
147.当根据所述传感数据确定所述第一预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第二安全距离阈值时，根据第二水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上减速；
148.其中，所述第二安全距离阈值小于所述第一安全距离阈值；根据所述第二水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速时的加速度，大于根据所述第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速时的加速度。
149.可选的，所述处理器根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速时，所述处理器具体用于：
150.将所述无人机的目标水平速度设置为0，并根据第一水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速。
151.可选的，所述作业状态为上坡作业状态时，所述处理器根据所述传感数据，控制无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器还具体用于：
152.根据所述传感数据确定在所述无人机的水平速度被减速至0时，第二预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第三安全距离阈值时，根据第三水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上远离所述坡面上的障碍物；
153.其中，所述第二预设方向为所述无人机在水平方向上执行所述减速前的水平速度方向；所述第三安全距离阈值小于所述第一安全距离阈值。
154.可选的，所述作业状态为下坡作业状态时，所述处理器根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器具体用于：
155.当根据所述传感数据确定所述无人机的当前速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第四安全距离阈值时，根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上减速；
156.根据所述传感数据确定所述无人机是否位于高于所述坡面上障碍物的安全区域；
157.若确定出所述无人机位于所述安全区域，则控制所述无人机水平飞行。
158.可选的，所述作业状态为下坡作业状态时，所述处理器根据所述传感数据，控制所述无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器还具体用于：
159.若确定出所述无人机未位于所述安全区域，则在所述无人机的竖直速度降为0之后，根据第三竖直速度控制参数控制无人机向上飞行；
160.在所述无人机上升的过程中，根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至所述安全区域；
161.确定出所述无人机已上升至所述安全区域时，控制所述无人机水平飞行。
162.可选的，所述处理器根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至所述安全区域时，所述处理器具体用于：
163.根据所述传感数据，确定第三预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离是否大于或等于第二预设距离阈值；其中，所述第三预设方向为所述无人机在竖直方向上执行所述减速前的水平速度方向；
164.确定出所述第三预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离大于或等于所述第二预设距离阈值时，确定所述无人机已上升至所述安全区域。
165.可选的，所述第四安全距离阈值是根据所述无人机的当前速度确定的。
166.可选的，所述处理器根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上减速时，所述处理器具体用于：
167.将所述无人机的目标竖直速度设置为0，并根据第二竖直速度控制参数控制所述无人机在竖直方向上进行减速。
168.可选的，所述作业状态为下坡作业状态时，所述处理器根据所述传感数据控制无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器具体用于：
169.当根据所述传感数据确定所述无人机当前速度对应的水平速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第五安全距离阈值时，根据第四水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速，并根据第四竖直速度控制参数控制所述无人机向上飞行；
170.在所述无人机上升的过程中，根据所述传感数据确定所述无人机是否上升至高于所述坡面上障碍物的安全区域；
171.确定出所述无人机已上升至高于所述安全区域时，控制所述无人机水平飞行。
172.可选的，所述第五安全距离阈值是根据所述无人机当前速度对应的水平速度确定的。
173.可选的，所述作业状态为下坡作业状态时，所述处理器根据所述传感数据控制无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器具体还用于：
174.当根据所述传感数据确定所述无人机当前速度对应的水平速度方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第六安全距离阈值时，根据第五水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速；
175.其中，所述第六安全距离阈值小于所述第五安全距离阈值；根据所述第五水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速的加速度，大于根据所述第四水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上进行减速的加速度。
176.可选的，所述作业状态为下坡作业状态时，所述处理器根据所述传感数据，控制无人机执行与所述作业状态对应的绕障操作时，所述处理器具体还用于：
177.根据所述传感数据确定在所述无人机的水平速度被减速至0时，第四预设方向上所述无人机与所述坡面上的障碍物之间的距离小于或等于第七安全距离阈值时，根据第六水平速度控制参数控制所述无人机在水平方向上远离所述坡面上的障碍物；其中，所述第四预设方向为所述无人机在水平方向上执行所述减速前的水平速度方向；
178.其中，所述第七安全距离阈值小于所述第五安全距离阈值。
179.本技术方案的执行过程和技术效果参见上述方法实施例中的描述，在此不再赘述。
180.此外，本技术实施例还提供一种无人机，所述无人机包括对障碍物进行探测的观测传感器，还包括：上述控制系统。
181.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令用于实现上述各实施例中任意一项控制方法。
182.以上各个实施例中的技术方案、技术特征在与本相冲突的情况下均可以单独，或
者进行组合，只要未超出本领域技术人员的认知范围，均属于本技术保护范围内的等同实施例。
183.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关遥控装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的遥控装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，遥控装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
184.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。
185.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。
186.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计算机处理器(processor)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、移动硬盘、只读存储器(rom，read-on ly memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
187.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
188.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。