本發(fā)明涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種物流無人機高度的確定方法、裝置及無人機。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。獲取即時、準(zhǔn)確的高度信息是對無人機位置進(jìn)行控制的關(guān)鍵。大部分無人機的高度讀數(shù)采用氣壓測高儀得出，氣壓測高儀通過測量氣壓來確定海拔高度。氣壓計測量的是海拔高度，但是由于器件本身和大氣壓力的不均勻，精度不高，對空氣流動敏感且存在測量值緩慢漂移的現(xiàn)象。無人機目前以大量應(yīng)用于物流領(lǐng)域，對于物流無人機存在兩種配送方式，一種是飛機落地由快遞員取走快遞，第二種飛機飛到低空1m處，懸停拋貨?？紤]到安全性，對于非易碎品，大都采用低空拋貨方式。但是在運營中發(fā)現(xiàn)，物流無人機的起飛點和拋貨點存在不確定的海拔差，在成都、西安等地尤為明顯，單純使用氣壓計獲取物流無人機的高度已經(jīng)達(dá)不到對物流無人機進(jìn)行低空定高的需求，容易出現(xiàn)對貨運無人機的定高失誤，造成懸停拋貨時配送貨物損壞等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種物流無人機高度的確定方法、裝置及無人機。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種物流無人機高度的確定方法，包括：獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度；獲取超聲波測高裝置檢測的第二高度；當(dāng)判斷所述第二高度大于聲納檢測高度閾值時，則采用所述第一高度確定所述物流無人機的高度，當(dāng)判斷所述第二高度小于所述聲納檢測高度閾值時，則采用所述第二高度確定所述物流無人機的高度。

可選地，所述氣壓測高裝置包括：gps單元和氣壓高度計；分別獲取所述gps單元測量的第一高度測量值和所述氣壓高度計測量的第二高度測量值，融合所述第一高度測量值和所述第二高度測量值得到所述第一高度。

可選地，所述融合所述第一高度測量值和所述第二高度測量值得到所述第一高度包括：確定所述第一高度h1＝k1hb+k2hg；其中，hg為所述第一高度測量值，hb為所述第二高度測量值，k1、k2為融合系數(shù)，k2+k1＝1。

可選地，當(dāng)確定gps單元失效時，則設(shè)定k1＝1，k2＝0；當(dāng)確定所述第二高度測量值在預(yù)設(shè)的時間區(qū)間范圍內(nèi)的變化超過測量值變化閾值時，則設(shè)定k1＝0，k2＝1。

可選地，在所述物流無人機起飛時，獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度作為參考高度；在采用所述第一高度確定所述物流無人機的高度時，將所述第一高度減去所述參考高度的值確定為所述物流無人機的高度值。

可選地，當(dāng)所述物流無人機開始下降、并且確定所述第二高度大于所述聲納檢測高度閾值時，采用所述第一高度確定所述物流無人機的高度；當(dāng)物流無人機處于下降狀態(tài)、并且確定所述第二高度小于所述聲納檢測高度閾值時，采用所述第二高度確定所述物流無人機的高度；當(dāng)基于所述第二高度確定所述物流無人機距離地面的相對距離達(dá)到懸停高度閾值時，則發(fā)送用于控制所述物流無人機懸停的信號。

可選地，當(dāng)物流無人機開始下降時，所述物流無人機以第一下降速度下降，當(dāng)所述第二高度小于所述聲納檢測高度閾值時，所述物流無人機以第二下降速度下降；其中，所述第一下降速度大于所述第二下降速度。

可選地，所述聲納檢測高度閾值為6.5－7.6米。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種物流無人機高度的確定裝置，包括：第一檢測值采集模塊，用于獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度；第二檢測值采集模塊，用于獲取超聲波測高裝置檢測的第二高度；高度確定模塊，用于當(dāng)判斷所述第二高度大于聲納檢測高度閾值時，則采用所述第一高度確定所述物流無人機的高度，當(dāng)判斷所述第二高度小于所述聲納檢測高度閾值時，則采用所述第二高度確定所述物流無人機的高度。

可選地，所述氣壓測高裝置包括：gps單元和氣壓高度計；所述第一檢測值采集模塊，還用于分別獲取所述gps單元測量的第一高度測量值和所述氣壓高度計測量的第二高度測量值，融合所述第一高度測量值和所述第二高度測量值得到所述第一高度。

可選地，所述第一檢測值采集模塊，還用于確定所述第一高度h1＝k1hb+k2hg；其中，hg為所述第一高度測量值，hb為所述第二高度測量值，k1、k2為融合系數(shù)，k2+k1＝1。

可選地，所述第一檢測值采集模塊，還用于當(dāng)確定gps單元失效時，則設(shè)定k1＝1，k2＝0；當(dāng)確定所述第二高度測量值在預(yù)設(shè)的時間區(qū)間范圍內(nèi)的變化超過測量值變化閾值時，則設(shè)定k1＝0，k2＝1。

可選地，所述高度確定模塊，還用于在所述物流無人機起飛時，獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度作為參考高度；在采用所述第一高度確定所述物流無人機的高度時，將所述第一高度減去所述參考高度的值確定為所述物流無人機的高度值。

可選地，所述高度確定模塊，還用于當(dāng)所述物流無人機開始下降、并且確定所述第二高度大于所述聲納檢測高度閾值時，采用所述第一高度確定所述物流無人機的高度；當(dāng)物流無人機處于下降狀態(tài)、并且確定所述第二高度小于所述聲納檢測高度閾值時，采用所述第二高度確定所述物流無人機的高度；當(dāng)基于所述第二高度確定所述物流無人機距離地面的相對距離達(dá)到懸停高度閾值時，則發(fā)送用于控制所述物流無人機懸停的信號。

可選地，所述聲納檢測高度閾值為6.5－7.6米。

本發(fā)明提供一種無人機，包括如上的物流無人機高度的確定裝置。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種物流無人機高度的確定裝置，包括：存儲器；以及耦接至所述存儲器的處理器，所述處理器被配置為基于存儲在所述存儲器中的指令，執(zhí)行如上所述的物流無人機高度的確定方法。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的物流無人機高度的確定方法。

本發(fā)明的物流無人機高度的確定方法、裝置及無人機，將超聲波測高裝置檢測的高度與氣壓測高裝置檢測的高度進(jìn)行融合計算，充分利用了超聲波測高和氣壓計測高的優(yōu)點，提高飛行高度測量的準(zhǔn)確性并提高了無人機控制的穩(wěn)定性，解決了在不同海拔位置計算物流無人機與地面的相對距離不準(zhǔn)確的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的物流無人機高度的確定方法的一個實施例的流程示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的物流無人機高度的確定方法的一個實施例中的對氣壓測高裝置檢測的高度值進(jìn)行融合的示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的物流無人機高度的確定裝置的一個實施例的模塊示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的物流無人機高度的確定裝置的另一個實施例的模塊示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合各個圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多方面的描述。

下文中的“第一”、“第二”等僅用于描述上相區(qū)別，并沒有其它特殊的含義。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的物流無人機高度的確定方法的一個實施例的流程示意圖，如圖1所示：

步驟101，獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度。

步驟102，獲取超聲波測高裝置檢測的第二高度。

步驟103，當(dāng)判斷第二高度大于聲納檢測高度閾值時，則采用第一高度確定物流無人機的高度，當(dāng)判斷第二高度小于聲納檢測高度閾值時，則采用第二高度確定物流無人機的高度。

超聲波測高裝置精度很高，測量的是相對于地面(或者是其它表面)的高度。超聲波測高裝置包括：超聲波測高儀，超聲波測高儀測量量程往往在10米以內(nèi)，例如，超聲波測高裝置的聲納檢測高度閾值為6.5－7.6米。超聲波測高裝置可以計算發(fā)射和返回超聲波時間差確定與地面的相對位置。

獲取氣壓測高裝置和超聲波測高裝置檢測的高度，判斷超聲波測高裝置檢測的高度是否超過超聲波測高裝置檢測的有效高度，例如7.6米，如果是，則采用氣壓測高裝置檢測的高度確定無人機的高度，如果否，則采用超聲波測高裝置檢測的高度確定無人機的飛行高度。

在一個實施例中，氣壓測高裝置包括：gps單元和氣壓高度計。分別獲取gps單元測量的第一高度測量值和氣壓高度計測量的第二高度測量值，融合第一高度測量值和第二高度測量值得到第一高度。

如圖2所示，可以將gps單元檢測的第二高度測量值和氣壓高度計得到的第二高度測量值進(jìn)行高度融合計算，得到物流無人機飛行過程中的第一高度。高度融合計算可以采用多種算法，包括線性或非線性算法等。例如，確定第一高度

h1＝k1hb+k2hg(1－1)；

其中，hg為第一高度測量值，hb為第二高度測量值，k1、k2為融合系數(shù)，k2+k1＝1。例如，在氣壓高度計和gps單元能夠獲取測量值、并確定為正常的情況下，設(shè)定k1＝0.4，k2＝0.6，當(dāng)確定gps單元失效時，則設(shè)定k1＝1，k2＝0。當(dāng)確定第二高度測量值在預(yù)設(shè)的時間區(qū)間范圍內(nèi)的變化超過測量值變化閾值時，則設(shè)定k1＝0，k2＝1。

氣壓高度計測量的范圍大，但易受天氣變化和陣風(fēng)影響而造成高度測量不準(zhǔn)。例如，判斷氣壓高度計測量準(zhǔn)確性的規(guī)則包括：當(dāng)確定氣壓高度計檢測的第二高度測量值在預(yù)設(shè)的時間區(qū)間范圍內(nèi)(例如2、3秒等)的變化超過預(yù)設(shè)的測量值變化閾值(30、40米等)時，則確定氣壓高度計測量不準(zhǔn)確。

gps單元的高度測量范圍大，但易受周圍建筑物和樹叢的遮擋而失效，當(dāng)物理無人機在建筑物和樹叢中起飛時，會因gps單元失效而無法獲取物流無人機的高度，或者，由于gps系統(tǒng)的原因，搜索的衛(wèi)星數(shù)少于4個等，也認(rèn)為gps單元失效。

通過融合氣壓高度計和gps單元的高度測量值，使氣壓高度計不受周圍環(huán)境限制和gps單元不受陣風(fēng)影響的優(yōu)點得到互補，提高了高度測量的準(zhǔn)確性和物流無人機的安全性。

由于器件本身和大氣壓力的不均勻，精度不高，氣壓測高裝置對空氣流動敏感且存在測量值緩慢漂移的現(xiàn)象。在物流無人機起飛時，獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度作為參考高度，在采用第一高度確定物流無人機的高度時，將第一高度減去參考高度的值確定為物流無人機的高度值，即得到物流無人機相對起飛位置點的高度。

當(dāng)物流無人機開始下降、并且確定第二高度大于聲納檢測高度閾值時，采用第一高度確定物流無人機的高度。當(dāng)物流無人機處于下降狀態(tài)、并且確定第二高度小于聲納檢測高度閾值時，采用第二高度確定物流無人機的高度。當(dāng)基于第二高度確定物流無人機距離地面的相對距離達(dá)到懸停高度閾值時，則發(fā)送用于控制物流無人機懸停的信號。當(dāng)物流無人機開始下降時，物流無人機以第一下降速度下降，當(dāng)?shù)诙叨刃∮诼暭{檢測高度閾值時，物流無人機以第二下降速度下降。其中，第一下降速度大于第二下降速度。第一下降速度、第二下降速度、懸停高度閾值等可以根據(jù)具體的設(shè)計需求進(jìn)行設(shè)置。

例如，聲納檢測高度閾值取7.6米。在起飛點校正氣壓高度計的漂移誤差，在飛行中，判斷超聲波測高裝置檢測的第二高度大于7.6米，則采用氣壓測高裝置檢測的第一高度確定物流無人機的高度。物流無人機飛抵拋貨點，物流無人機以1m/s開始下降，確定超聲波測高裝置檢測的第二高度大于7.6，仍采用氣壓測高裝置檢測的第一高度確定物流無人機的高度。

當(dāng)確定超聲波測高裝置檢測的第二高度小于7.6時，采用超聲波測高裝置檢測的第二高度確定物流無人機的高度，物流無人機以0.5m/s下降。當(dāng)基于超聲波測高裝置檢測的第二高度確定物流無人機距離地面的相對距離達(dá)到懸停高度閾值(1米)時，即物流無人機與地面的相對高度達(dá)到1米，則發(fā)送用于控制物流無人機懸停的信號，通知控制系統(tǒng)，在此位置進(jìn)行懸停拋貨。

上述實施例提供的物流無人機高度的確定方法，將超聲波測高裝置檢測的高度與氣壓測高裝置檢測的高度進(jìn)行融合計算，充分利用了超聲波測高和氣壓計測高的優(yōu)點，解決了在不同海拔位置計算物流無人機與地面的相對距離不準(zhǔn)確的問題，能夠保證物流無人機進(jìn)行懸停拋貨的懸停高度的準(zhǔn)確性以及安全性。

在一個實施例中，如圖3所示，本發(fā)明提供一種物流無人機高度的確定裝置30，包括：第一檢測值采集模塊31、第二檢測值采集模塊32和高度確定模塊33。

第一檢測值采集模塊31獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度。第二檢測值采集模塊32獲取超聲波測高裝置檢測的第二高度。當(dāng)判斷第二高度大于聲納檢測高度閾值時，則高度確定模塊33采用第一高度確定物流無人機的高度，當(dāng)判斷第二高度小于聲納檢測高度閾值時，則高度確定模塊33采用第二高度確定物流無人機的高度。

氣壓測高裝置包括：gps單元和氣壓高度計。第一檢測值采集模塊31分別獲取gps單元測量的第一高度測量值和氣壓高度計測量的第二高度測量值，融合第一高度測量值和第二高度測量值得到第一高度。

第一檢測值采集模塊31確定第一高度h1＝k1hb+k2hg。hg為第一高度測量值，hb為第二高度測量值，k1、k2為融合系數(shù)，k2+k1＝1。當(dāng)確定gps單元失效時，則第一檢測值采集模塊31設(shè)定k1＝1，k2＝0。當(dāng)確定第二高度測量值在預(yù)設(shè)的時間區(qū)間范圍內(nèi)的變化超過測量值變化閾值時，則第一檢測值采集模塊31設(shè)定k1＝0，k2＝1。

高度確定模塊33在物流無人機起飛時，獲取氣壓測高裝置檢測的第一高度作為參考高度。在采用第一高度確定物流無人機的高度時，高度確定模塊33將第一高度減去參考高度的值確定為物流無人機的高度值。

當(dāng)物流無人機開始下降、并且確定第二高度大于聲納檢測高度閾值時，高度確定模塊33采用第一高度確定物流無人機的高度。當(dāng)物流無人機處于下降狀態(tài)、并且確定第二高度小于聲納檢測高度閾值時，高度確定模塊33采用第二高度確定物流無人機的高度。當(dāng)基于第二高度確定物流無人機距離地面的相對距離達(dá)到懸停高度閾值時，則高度確定模塊33發(fā)送用于控制物流無人機懸停的信號。

在一個實施例中，本發(fā)明提供一種無人機，包括如上任意實施例中的物流無人機高度的確定裝置。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的物流無人機高度的確定裝置的另一個實施例的模塊示意圖。如圖4所示，該裝置可包括存儲器41、處理器42、通信接口43以及總線44。存儲器41用于存儲指令，處理器42耦合到存儲器41，處理器42被配置為基于存儲器41存儲的指令執(zhí)行實現(xiàn)上述的物流無人機高度的確定方法。

存儲器41可以為高速ram存儲器、非易失性存儲器(non-volatilememory)等，存儲器41也可以是存儲器陣列。存儲器41還可能被分塊，并且塊可按一定的規(guī)則組合成虛擬卷。處理器42可以為中央處理器cpu，或?qū)Ｓ眉呻娐穉sic(applicationspecificintegratedcircuit)，或者是被配置成實施本發(fā)明的物流無人機高度的確定方法的一個或多個集成電路。

在一個實施例中，本發(fā)明提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上任一個實施例中的物流無人機高度的確定方法。

上述實施例提供的物流無人機高度的確定方法、裝置及無人機，將超聲波測高裝置檢測的高度與氣壓測高裝置檢測的高度進(jìn)行融合計算，充分利用了超聲波測高和氣壓計測高的優(yōu)點，提高飛行高度測量的準(zhǔn)確性并提高了無人機控制的穩(wěn)定性，解決了在不同海拔位置計算物流無人機與地面的相對距離不準(zhǔn)確的問題，能夠保證物流無人機進(jìn)行懸停拋貨的懸停高度的準(zhǔn)確性以及安全性。

可能以許多方式來實現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，可通過軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來實現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。用于方法的步驟的上述順序僅是為了進(jìn)行說明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說明。此外，在一些實施例中，還可將本發(fā)明實施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。

本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。