本發(fā)明涉及可移動(dòng)裝置的控制方法、控制系統(tǒng)、和可移動(dòng)裝置。本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

由于全球定位系統(tǒng)(gps)信號(hào)準(zhǔn)確、免費(fèi)，精度也達(dá)到無(wú)人機(jī)需要的程度，因此目前市面上的無(wú)人機(jī)大多依賴(lài)gps導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行路線(xiàn)規(guī)劃飛行和返航。但是，在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中或者返航過(guò)程中一旦gps信號(hào)發(fā)生異常，就會(huì)使無(wú)人機(jī)失去指引，此時(shí)，需要一種替代方案來(lái)繼續(xù)指引無(wú)人機(jī)飛行，避免炸機(jī)或者丟失。當(dāng)前的替代方案被稱(chēng)作姿態(tài)模式，即操作員通過(guò)目視的方式直接操作無(wú)人機(jī)飛行，但是在超視距狀態(tài)下，這種方式也失去了意義。

特別地，在超視距返航途中，由于返航有時(shí)是由于遙控信號(hào)中斷或者電量低而被迫返航，此時(shí)如果沒(méi)有g(shù)ps信號(hào)引導(dǎo)，發(fā)生事故的概率將特別大。而目前并沒(méi)有一種行之有效的替代方案。

另外，目前有一種通過(guò)gps欺騙進(jìn)行劫機(jī)的黑客行為。大致原理是向受害無(wú)人機(jī)發(fā)射大功率gps信號(hào)淹沒(méi)正確的gps信號(hào)，然后通過(guò)干擾遙控信號(hào)觸發(fā)返航。由于此時(shí)的gps信息是黑客精心設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤信息，受害無(wú)人機(jī)會(huì)返航至黑客預(yù)先設(shè)計(jì)的著落地點(diǎn)，從而達(dá)到劫機(jī)的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種可移動(dòng)裝置的控制方法，包括：在正常模式下，根據(jù)多個(gè)指令控制所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)；以及在倒行返航模式下，根據(jù)多個(gè)逆指令控制所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，所述多個(gè)逆指令的執(zhí)行順序與所述多個(gè)指令的執(zhí)行順序是相反的，其中，所述多個(gè)逆指令是分別根據(jù)所述多個(gè)指令中的每個(gè)指令生成的，每個(gè)所述逆指令所指示的操作與相應(yīng)指令所指示的操作是相反的操作。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種可移動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，包括：正常模式模塊，在正常模式下，根據(jù)多個(gè)指令控制所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)；以及倒行返航模式模塊，在倒行返航模式下，根據(jù)多個(gè)逆指令控制所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，所述多個(gè)逆指令的執(zhí)行順序與所述多個(gè)指令的執(zhí)行順序是相反的，其中，所述多個(gè)逆指令是分別根據(jù)所述多個(gè)指令中的每個(gè)指令生成的，每個(gè)所述逆指令所指示的操作與相應(yīng)指令所指示的操作是相反的操作。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種可移動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處理器和存儲(chǔ)器，其中：所述處理器：在正常模式下，根據(jù)多個(gè)指令控制所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)；以及在倒行返航模式下，根據(jù)所述多個(gè)逆指令控制所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，所述多個(gè)逆指令的執(zhí)行順序與所述多個(gè)指令的執(zhí)行順序是相反的；以及所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述多個(gè)逆指令，其中，所述多個(gè)逆指令是分別根據(jù)所述多個(gè)指令中的每個(gè)指令生成的，每個(gè)所述逆指令所指示的操作與相應(yīng)指令所指示的操作是相反的操作。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種可移動(dòng)裝置，包括如上所述的任意系統(tǒng)，所述可移動(dòng)裝置還包括以下中的任意一個(gè)或多個(gè)：gps接收器，接收gps信號(hào)；遙控信號(hào)接收器，接收遙控信號(hào)；風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速；方向傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量所述可移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方向信息；高度傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量所述可移動(dòng)裝置的高度信息；障礙物傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述可移動(dòng)裝置附近的障礙物；以及/或者圖像傳感器，獲取周?chē)h(huán)境的圖像。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令，所述指令用于執(zhí)行如上所述的方法。

附圖說(shuō)明

為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在將參考結(jié)合附圖的以下描述，其中：

圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種應(yīng)用場(chǎng)景；

圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人飛行器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3示意性示出了無(wú)人飛行器在正常模式下和倒行返航模式下的飛行路線(xiàn)；

圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速調(diào)整無(wú)人飛行器的運(yùn)動(dòng)的原理；

圖5示意性示出了無(wú)人飛行器在倒行返航過(guò)程中的避障過(guò)程；以及

圖6示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人飛行器的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它方面、優(yōu)勢(shì)和突出特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。

在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“含有”及其派生詞意為包括而非限制；術(shù)語(yǔ)“或”是包含性的，意為和/或。

在本說(shuō)明書(shū)中，下述用于描述本發(fā)明原理的各種實(shí)施例只是說(shuō)明，不應(yīng)該以任何方式解釋為限制發(fā)明的范圍。參照附圖的下述描述用于幫助全面理解由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。下述描述包括多種具體細(xì)節(jié)來(lái)幫助理解，但這些細(xì)節(jié)應(yīng)認(rèn)為僅僅是示例性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)本文中描述的實(shí)施例進(jìn)行多種改變和修改。此外，為了清楚和簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，省略了公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。此外，貫穿附圖，相同附圖標(biāo)記用于相同或相似的功能和操作。

以下以無(wú)人飛行器作為可移動(dòng)裝置的示例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明不限于此，而是可以應(yīng)用于多種其他可移動(dòng)裝置，例如機(jī)器人、或無(wú)人駕駛汽車(chē)等。

圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種應(yīng)用場(chǎng)景。如圖1所示，操作員使用遙控設(shè)備100對(duì)無(wú)人飛行器200進(jìn)行控制。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，遙控設(shè)備100可以是專(zhuān)用或通用遙控器，或者可以是例如手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端，其上運(yùn)行有遙控應(yīng)用程序。操作員通過(guò)遙控設(shè)備100上的實(shí)體或虛擬控制組件，例如搖桿、滾輪、方向球、按鈕、按鍵等，對(duì)無(wú)人飛行器200進(jìn)行控制。

如圖1所示，在正常模式下，無(wú)人飛行器200從位置a飛行到位置b。從位置a到位置b的飛行可以是在遙控器100的操縱下進(jìn)行的，也可以是遙控器100將目的地的坐標(biāo)發(fā)送到無(wú)人飛行器200，無(wú)人飛行器200在gps信號(hào)的指引下，自動(dòng)飛行到位置b。位置b可以是目的地，也可以是飛行途中經(jīng)過(guò)的一點(diǎn)。

在位置b，無(wú)人飛行器200決定返航飛回位置a附近。該返航可以是由預(yù)定事件觸發(fā)的，所述預(yù)定事件可以包括以下中的任意一項(xiàng)：無(wú)人飛行器200的遙控信號(hào)丟失、無(wú)人飛行器200的gps信號(hào)丟失或異常、無(wú)人飛行器200接收到返航指令、或無(wú)人飛行器200的動(dòng)力不足。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在返航時(shí)，無(wú)人飛行器200采取倒行返航模式。在正常模式下，可以根據(jù)多個(gè)指令來(lái)控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)指令例如可以包括無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度。在倒行返航模式下，根據(jù)所述多個(gè)指令的逆指令來(lái)控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)。所述多個(gè)逆指令中的每個(gè)指令是分別根據(jù)所述多個(gè)指令中的每個(gè)指令生成的，每個(gè)所述逆指令所指示的操作與相應(yīng)指令所指示的操作是相反的操作。所述多個(gè)逆指令的執(zhí)行順序與所述多個(gè)指令的執(zhí)行順序是相反的。這樣，相當(dāng)于對(duì)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行“反演”，從而可以控制無(wú)人飛行器200返航。

圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人飛行器200的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖2所示，無(wú)人飛行器200包括控制系統(tǒng)210和動(dòng)力系統(tǒng)220?？刂葡到y(tǒng)210控制動(dòng)力系統(tǒng)220的輸出，從而控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)。控制系統(tǒng)210可以包括處理器211和存儲(chǔ)器212。在正常模式下，處理器211根據(jù)多個(gè)指令控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)。在倒行返航模式下，處理器211以與執(zhí)行所述多個(gè)指令相反的順序執(zhí)行相應(yīng)逆指令以控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)倒行返航。存儲(chǔ)器212可以用來(lái)存儲(chǔ)指令和/或逆指令。逆指令可以是在無(wú)人飛行器200本地生成的，也可以是與相應(yīng)指令一起從遙控器100接收的。

圖3示意性示出了無(wú)人飛行器200在正常模式下和倒行返航模式下的飛行路線(xiàn)。

如上所述，在正常模式下，處理器211根據(jù)多個(gè)指令控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，每個(gè)指令可以包括運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度，例如，指令1{向前，3米/秒}；指令2{向右，3.5米/秒}；指令3{右前方45°，2.5米/秒}，等等。在這三個(gè)指令的控制下，無(wú)人飛行器200的飛行路線(xiàn)可以如圖3所示。具體地，在指令1的控制下，無(wú)人飛行器200從位置c飛行到位置d。在指令2的控制下，無(wú)人飛行器200從位置d飛行到位置e。在指令3的控制下，無(wú)人飛行器200從位置e飛行到位置f。

在倒行返航模式下，根據(jù)指令1、指令2和指令3，分別生成相應(yīng)的逆指令1’、逆指令2’和逆指令3’。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，逆指令包括與相應(yīng)指令相反的運(yùn)動(dòng)方向以及相同的運(yùn)動(dòng)速度，例如，逆指令1’{向后，3米/秒}；指令2’{向左，3.5米/秒}；指令3’{左后方45°，2.5米/秒}。然后，以與執(zhí)行指令1、指令2和指令3相反的順序，執(zhí)行逆指令3’、逆指令2’，逆指令1’，控制無(wú)人飛行器200從位置f飛回到位置c。具體地，在逆指令3’的控制下，無(wú)人飛行器200從位置f飛行到位置e。在逆指令2’的控制下，無(wú)人飛行器200從位置e飛行到位置d。在逆指令1’的控制下，無(wú)人飛行器200從位置d飛行到位置c。

需要注意的是，本發(fā)明并不要求無(wú)人飛行器200的倒行返航路線(xiàn)與相應(yīng)正常模式下的飛行路線(xiàn)嚴(yán)格吻合，而只需要二者大體一致即可。只要無(wú)人飛行器200能夠回到出發(fā)點(diǎn)附近或操作員的視距之內(nèi)，操作員就能順利回收無(wú)人飛行器200。或者，只要無(wú)人飛行器200能夠接收到遙控信號(hào)，操作員就可以遙控?zé)o人飛行器200返航。

在倒行返航的過(guò)程中，可以對(duì)執(zhí)行每條逆指令時(shí)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控。由于逆指令的速度與相應(yīng)指令相同，所以，如果無(wú)人飛行器200在逆指令的控制下與在相應(yīng)指令的控制下飛行相同的時(shí)間，那么就可以回退至開(kāi)始執(zhí)行該相應(yīng)指令的位置。例如，無(wú)人飛行器200在指令3的控制下，從位置e以2.5米/秒的速度向右前方飛行了4秒到位置f，那么在倒行返航過(guò)程中，無(wú)人飛行器200在逆指令3’的控制下，從位置f以2.5米/秒的速度向左后方也飛行4秒，返回位置e。

或者，在倒行返航的過(guò)程中，也可以對(duì)執(zhí)行每條逆指令時(shí)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)距離進(jìn)行監(jiān)控。例如，無(wú)人飛行器200在指令3的控制下，從位置e飛行了10米到位置f，那么在倒行返航過(guò)程中，無(wú)人飛行器200在逆指令3’的控制下，從位置f向左后方也飛行10米，返回位置e。

需要注意的是，上面的指令形式僅是示例性的，其意在幫助理解本發(fā)明，而并非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)執(zhí)行逆指令來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器200的飛行狀態(tài)的反演，而并不局限于任何具體的指令形式。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)出現(xiàn)預(yù)定事件時(shí)，處理器211控制無(wú)人飛行器200進(jìn)入倒行返航模式。所述預(yù)定事件可以包括以下中的任意一項(xiàng)：無(wú)人飛行器200的遙控信號(hào)丟失、無(wú)人飛行器200的gps信號(hào)丟失或異常、無(wú)人飛行器200接收到返航指令、或無(wú)人飛行器200的動(dòng)力不足。

具體地，如圖2所示，無(wú)人飛行器200還可以包括用于接收gps信號(hào)的gps接收器230。當(dāng)gps信號(hào)丟失或異常時(shí)，處理器211可以控制無(wú)人飛行器200進(jìn)入倒行返航模式。特別地，當(dāng)無(wú)人飛行器200正在gps信號(hào)的引導(dǎo)下自動(dòng)飛行時(shí)，如果gps信號(hào)丟失，則無(wú)人飛行器200無(wú)法繼續(xù)沿正確路線(xiàn)飛行，此時(shí)進(jìn)入倒行返航模式，可以控制無(wú)人飛行器200安全返航。gps信號(hào)異常例如可以包括gps信號(hào)的異常跳變，其可能是由于正常gps信號(hào)被大功率的欺騙gps信號(hào)淹沒(méi)。此時(shí)，無(wú)人飛行器200可能成為被劫持的對(duì)象。在這種情況下，進(jìn)入倒行返航模式，可以避免受到欺騙gps信號(hào)的干擾，實(shí)現(xiàn)安全返航。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括用于接收遙控器100的遙控信號(hào)的遙控信號(hào)接收器240。當(dāng)無(wú)人飛行器200飛出遙控信號(hào)的接收范圍之外時(shí)，或者遙控信號(hào)被障礙物屏蔽從而無(wú)法到達(dá)無(wú)人飛行器200時(shí)，無(wú)人飛行器200處于失控狀態(tài)，此時(shí)，處理器211可以控制無(wú)人飛行器200進(jìn)入倒行返航模式，使其在沒(méi)有遙控信號(hào)的情況下安全返航。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，處理器211也可以在收到返航指令時(shí)控制無(wú)人飛行器200進(jìn)入倒行返航模式。例如，無(wú)人飛行器200在遙控信號(hào)的接收范圍之內(nèi)，但在操作員的視距之外，操作員無(wú)法準(zhǔn)確控制無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，操作員可以通過(guò)遙控器100發(fā)出返航指令，處理器211在收到返航指令時(shí)控制無(wú)人飛行器200進(jìn)入倒行返航模式?；蛘撸瑹o(wú)人飛行器200在遙控信號(hào)的接收范圍之內(nèi)，也在操作員的視距之內(nèi)，但操作員希望無(wú)人飛行器200自動(dòng)返航，此時(shí)，也可以通過(guò)遙控器100發(fā)出返航指令，處理器211在收到返航指令時(shí)控制無(wú)人飛行器200進(jìn)入倒行返航模式。需要注意的是，返航指令不一定是從遙控器100接收的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200也可以在預(yù)定條件被滿(mǎn)足時(shí)，本地生成返航指令。例如，可以預(yù)先設(shè)定在無(wú)人飛行器200在檢測(cè)到環(huán)境不利于飛行，例如檢測(cè)到環(huán)境風(fēng)速持續(xù)15秒大于10米/秒時(shí)，本地生成返航指令。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)無(wú)人飛行器200的動(dòng)力不足，例如電量低于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，也可以進(jìn)入倒行反航模式。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)gps接收器230在gps信號(hào)丟失之后，又重新接收到gps信號(hào)時(shí)，處理器211可以控制無(wú)人飛行器200退出倒行返航模式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)遙控信號(hào)接收器240在遙控信號(hào)丟失后，又重新接收到遙控信號(hào)時(shí)，處理器211可以控制無(wú)人飛行器200退出倒行返航模式。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)250，對(duì)風(fēng)向和風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。在無(wú)人飛行器200的飛行過(guò)程中，有時(shí)會(huì)受到風(fēng)的影響。在倒行返航模式下，處理器211可以根據(jù)在執(zhí)行逆指令時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量的風(fēng)向和風(fēng)速以及先前執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)測(cè)量的風(fēng)向和風(fēng)速來(lái)調(diào)整無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)。

圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速調(diào)整無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)的原理。

如圖4所示，在無(wú)人飛行器200在指令1{向前，3米/秒}的控制下從位置c飛行到位置d的途中，如果測(cè)量到風(fēng)向?yàn)閏→d方向的正右方，風(fēng)速為3米/秒，而在無(wú)人飛行器200在逆指令1’{向前，3米/秒}的控制下從位置d飛行到位置c的途中，如果測(cè)量到風(fēng)向?yàn)閏→d方向的正右方，風(fēng)速為2米/秒，則可以相應(yīng)調(diào)整無(wú)人飛行器200從位置d飛行到位置c的運(yùn)動(dòng)，以抵消風(fēng)造成的影響。

例如，可以調(diào)整無(wú)人飛行器200在執(zhí)行逆指令時(shí)的飛行速度，使其與風(fēng)速的疊加結(jié)果與執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)的速度基本上大小相等，方向相反。例如，可以根據(jù)風(fēng)向，計(jì)算兩次測(cè)量的風(fēng)速的矢量和是風(fēng)向?yàn)閏→d方向的正右方，風(fēng)速5米/秒，則在無(wú)人飛行器200從位置d飛行到位置c的途中，可以對(duì)逆指令1’{向前，3米/秒}指示的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行修正，疊加一個(gè)c→d方向的正左方5米/秒的速度，以抵消風(fēng)造成的影響。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括方向傳感器260，例如指南針。方向傳感器260可以實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)方向變化。一般地，無(wú)人飛行器200在執(zhí)行逆指令時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向變化應(yīng)當(dāng)與執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向變化相反。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)方向變化，可以對(duì)無(wú)人飛行器200在倒行返航過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而校正其運(yùn)動(dòng)方向。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括方向傳感器260，例如指南針。方向傳感器260可以實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)方向信息，例如運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)方向變化。一般地，無(wú)人飛行器200在執(zhí)行逆指令時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)方向變化應(yīng)當(dāng)與執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向變化相反。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)人飛行器200的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)方向變化，處理器211可以對(duì)無(wú)人飛行器200在倒行返航過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而校正其運(yùn)動(dòng)方向。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括高度傳感器270，例如高度儀。高度傳感器270可以實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)人飛行器200的高度信息，例如高度或高度變化。一般地，無(wú)人飛行器200在執(zhí)行逆指令時(shí)的高度應(yīng)當(dāng)與執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)的高度相同，高度變化則應(yīng)相反。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)人飛行器200的高度或高度變化，處理器211可以對(duì)無(wú)人飛行器200在倒行返航過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而校正其飛行高度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括障礙物傳感器280，例如紅外傳感器、雷達(dá)、或攝像頭等。當(dāng)障礙物傳感器280檢測(cè)到障礙物時(shí)，處理器211可以控制無(wú)人飛行器200懸停等待障礙物消失，待障礙物消失后再繼續(xù)飛行。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)無(wú)人飛行器200在倒行返航模式下遇到障礙物且障礙物在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不消失時(shí)，處理器211會(huì)計(jì)算避障路線(xiàn)，根據(jù)避障路線(xiàn)控制無(wú)人飛行器200繞過(guò)障礙物，并在繞過(guò)障礙物后計(jì)算避障路線(xiàn)造成的路線(xiàn)偏差，在后續(xù)運(yùn)動(dòng)中糾正該偏差。

圖5示意性示出了無(wú)人飛行器200在倒行返航過(guò)程中的避障過(guò)程。

如圖5所示，在正常模式下，無(wú)人飛行器200從位置c飛到位置f。在倒行返航模式下，無(wú)人飛行器200從位置f向位置c飛行。在從位置d飛往位置c途中的位置g，無(wú)人飛行器200遇到障礙物。處理器211計(jì)算并控制無(wú)人飛行器200經(jīng)由避障路線(xiàn)g→h繞過(guò)障礙物。該避障過(guò)程造成了無(wú)人飛行器200的路線(xiàn)偏差。處理器211計(jì)算g→h這一段路線(xiàn)偏差，并在后續(xù)飛行中通過(guò)路線(xiàn)i→j對(duì)其進(jìn)行糾正。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器200還可以包括圖像傳感器290，例如攝像頭。在無(wú)人飛行器200出發(fā)時(shí)，圖像傳感器290可以獲取出發(fā)點(diǎn)及所述出發(fā)點(diǎn)周?chē)某跏紙D像。當(dāng)無(wú)人飛行器200返回出發(fā)點(diǎn)附近時(shí)，處理器211可以通過(guò)比較圖像傳感器290實(shí)時(shí)獲取的圖像和所述初始圖像，判斷所述無(wú)人飛行器200是否回到出發(fā)點(diǎn)。例如，在無(wú)人飛行器200起飛時(shí)，圖像傳感器290可以對(duì)起飛地面或者周?chē)?60°景物的紋理拍照。在無(wú)人飛行器200返航到起飛點(diǎn)附近時(shí)，處理器211可以通過(guò)比對(duì)起飛點(diǎn)以及附近的圖像達(dá)到精準(zhǔn)降落。

圖6示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人飛行器600的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖6所示，無(wú)人飛行器600包括控制系統(tǒng)610和動(dòng)力系統(tǒng)620?？刂葡到y(tǒng)610控制動(dòng)力系統(tǒng)620的輸出，從而控制無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)人飛行器600還可以包括用于接收gps信號(hào)的gps接收器630、用于接收遙控信號(hào)的遙控信號(hào)接收器640、用于實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速的風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)650、用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)方向信息的方向傳感器660、用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述無(wú)人飛行器600的高度信息的高度傳感器670、用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述無(wú)人飛行器600附近的障礙物的障礙物傳感器680、以及/或者用于獲取周?chē)h(huán)境的圖像的圖像傳感器690?？刂葡到y(tǒng)610根據(jù)gps接收器630、遙控信號(hào)接收器640、風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)650、方向傳感器660、高度傳感器670、障礙物傳感器680、和圖像傳感器690接收或感測(cè)的信號(hào)，對(duì)無(wú)人飛行器600進(jìn)行控制。

gps接收器630、遙控信號(hào)接收器640、風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)650、方向傳感器660、高度傳感器670、障礙物傳感器680、和圖像傳感器690與參考圖2描述的gps接收器230、遙控信號(hào)接收器240、風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)250、方向傳感器260、高度傳感器270、障礙物傳感器280、和圖像傳感器290相同或類(lèi)似，此處省略對(duì)其的詳細(xì)描述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制系統(tǒng)610包括正常模式模塊611，在正常模式下，根據(jù)多個(gè)指令控制所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)610還包括倒行返航模式模塊612，在倒行返航模式下，根據(jù)多個(gè)逆指令控制所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)，所述多個(gè)逆指令的執(zhí)行順序與所述多個(gè)指令的執(zhí)行順序是相反的。所述多個(gè)逆指令是分別根據(jù)所述多個(gè)指令中的每個(gè)指令生成的，每個(gè)所述逆指令所指示的操作與相應(yīng)指令所指示的操作是相反的操作。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述指令包括運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度，所述逆指令包括與相應(yīng)指令相反的運(yùn)動(dòng)方向以及相同的運(yùn)動(dòng)速度。執(zhí)行每條逆指令時(shí)所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)時(shí)間或運(yùn)動(dòng)距離與執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)時(shí)間或運(yùn)動(dòng)距離相同。所述多個(gè)指令可以被記錄在所述無(wú)人飛行器600本地。所述逆指令可以是在所述無(wú)人飛行器600本地生成的，或者是從外部接收的。

關(guān)于指令、逆指令、及其相關(guān)的操作，可參見(jiàn)前文結(jié)合圖3的描述，在此不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制系統(tǒng)610還可以包括模式切換模塊613，當(dāng)出現(xiàn)預(yù)定事件時(shí)，控制所述無(wú)人飛行器600進(jìn)入所述倒行返航模式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述預(yù)定事件包括以下中的任意一項(xiàng)：所述無(wú)人飛行器600的遙控信號(hào)丟失、所述無(wú)人飛行器600的全球定位系統(tǒng)gps信號(hào)丟失或異常、所述無(wú)人飛行器600接收到返航指令、或所述無(wú)人飛行器600的動(dòng)力不足。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)在gps信號(hào)丟失之后，gps接收器630重新接收到gps信號(hào)時(shí)，所述模式切換模塊613控制所述無(wú)人飛行器600退出所述倒行返航模式，并根據(jù)gps信號(hào)控制所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)在遙控信號(hào)丟失之后，遙控信號(hào)接收器640重新接收到遙控信號(hào)時(shí)，所述模式切換模塊613控制所述無(wú)人飛行器600退出所述倒行返航模式，并根據(jù)遙控信號(hào)控制所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制系統(tǒng)610還可以包括運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614，根據(jù)風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)650實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速，對(duì)無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。例如，在倒行返航模式下，運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614根據(jù)在執(zhí)行逆指令時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量的風(fēng)向和風(fēng)速以及先前執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)測(cè)量的風(fēng)向和風(fēng)速來(lái)調(diào)整所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614根據(jù)風(fēng)向-風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)650實(shí)時(shí)測(cè)量的風(fēng)向和風(fēng)速以及先前執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)測(cè)量的風(fēng)向和風(fēng)速計(jì)算風(fēng)速矢量和，并根據(jù)所述風(fēng)速矢量和對(duì)所述逆指令指示的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行修正。針對(duì)風(fēng)向和風(fēng)速運(yùn)動(dòng)調(diào)整可參見(jiàn)上文結(jié)合圖4的描述，在此不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614還可以根據(jù)方向傳感器660實(shí)時(shí)檢測(cè)的無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)方向信息，例如運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)方向變化，對(duì)無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。例如，在倒行返航模式下，運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614將在執(zhí)行逆指令時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量的無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)方向變化與先前執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)測(cè)量的無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)方向變化作比較，來(lái)調(diào)整無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614還可以根據(jù)高度傳感器670實(shí)時(shí)檢測(cè)的無(wú)人飛行器600的高度信息，例如高度或高度變化，對(duì)無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。例如，在倒行返航模式下，運(yùn)動(dòng)調(diào)整模塊614將在執(zhí)行逆指令時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量的無(wú)人飛行器600的高度或高度變化與先前執(zhí)行相應(yīng)指令時(shí)測(cè)量的無(wú)人飛行器600的高度或高度變化作比較，來(lái)調(diào)整所述無(wú)人飛行器600的運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制系統(tǒng)610還可以包括避障模塊615，當(dāng)在倒行返航模式下，障礙物傳感器680檢測(cè)到障礙物時(shí)，控制無(wú)人飛行器600懸停等待障礙物消失。當(dāng)在倒行返航模式下遇到障礙物且障礙物在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不消失時(shí)，避障模塊615計(jì)算避障路線(xiàn)，根據(jù)避障路線(xiàn)控制無(wú)人飛行器600繞過(guò)障礙物，并在繞過(guò)障礙物后計(jì)算避障路線(xiàn)造成的路線(xiàn)偏差，在后續(xù)運(yùn)動(dòng)中糾正該偏差。關(guān)于避障和糾正操作，可參見(jiàn)前文結(jié)合圖5的描述，在此不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制系統(tǒng)610還可以包括比較模塊616，通過(guò)比較圖像傳感器690實(shí)時(shí)獲取的圖像和無(wú)人飛行器600的出發(fā)點(diǎn)及出發(fā)點(diǎn)周?chē)膱D像，判斷無(wú)人飛行器600是否回到出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器600的精準(zhǔn)降落。

上述控制系統(tǒng)610及其中的模塊可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，其中的各個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)為程序模塊。但是應(yīng)當(dāng)注意，這種模塊的劃分并不限于文中的實(shí)施例，而是在不脫離本發(fā)明的主旨的前提下，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的各種變形。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，包括機(jī)器可讀指令，所述指令在被處理器執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行如上所述的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以在不依賴(lài)遙控信號(hào)和gps信號(hào)的情況下，實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器的自動(dòng)返航。在空曠環(huán)境和靜風(fēng)的條件下，可以實(shí)現(xiàn)非常準(zhǔn)確的返航。即使環(huán)境中有風(fēng)的影響，或者在返航途中遇到障礙物，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中提供的相應(yīng)手段，也可以較好地對(duì)其進(jìn)行規(guī)避，使得無(wú)人飛行器能夠大概率返回起飛點(diǎn)附近。當(dāng)無(wú)人飛行器回到起飛點(diǎn)附近之后，操作員可以遙控?zé)o人飛行器準(zhǔn)確降落在目標(biāo)地點(diǎn)?；蛘撸ㄟ^(guò)對(duì)比周?chē)h(huán)境的圖像，也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器的自動(dòng)精準(zhǔn)降落。

根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的上述方法、系統(tǒng)和/或模塊可以通過(guò)有計(jì)算能力的電子設(shè)備執(zhí)行包含計(jì)算機(jī)指令的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)可以包括存儲(chǔ)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)上文所描述的各種存儲(chǔ)。所述有計(jì)算能力的電子設(shè)備可以包含通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、專(zhuān)用處理器、可重新配置處理器等能夠執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令的裝置，但不限于此。執(zhí)行這樣的指令使得電子設(shè)備被配置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的上述各項(xiàng)操作。上述各系統(tǒng)和/或模塊可以在一個(gè)電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，也可以在不同電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。這些軟件可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序(軟件模塊)，所述一個(gè)或多個(gè)程序包括指令，當(dāng)電子設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行所述指令時(shí)，所述指令使得電子設(shè)備執(zhí)行本發(fā)明的方法。

這些軟件可以存儲(chǔ)為易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)裝置的形式(比如類(lèi)似rom等存儲(chǔ)設(shè)備)，不論是可擦除的還是可重寫(xiě)的，或者存儲(chǔ)為存儲(chǔ)器的形式(例如ram、存儲(chǔ)器芯片、設(shè)備或集成電路)，或者被存儲(chǔ)在光可讀介質(zhì)或磁可讀介質(zhì)上(比如，cd、dvd、磁盤(pán)或磁帶等等)。應(yīng)該意識(shí)到，存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)是適于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序的機(jī)器可讀存儲(chǔ)裝置的實(shí)施例，所述一個(gè)程序或多個(gè)程序包括指令，當(dāng)所述指令被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例提供程序和存儲(chǔ)這種程序的機(jī)器可讀存儲(chǔ)裝置，所述程序包括用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置或方法的代碼。此外，可以經(jīng)由任何介質(zhì)(比如，經(jīng)由有線(xiàn)連接或無(wú)線(xiàn)連接攜帶的通信信號(hào))來(lái)電傳遞這些程序，多個(gè)實(shí)施例適當(dāng)?shù)匕ㄟ@些程序。

根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的方法、裝置、單元和/或模塊還可以使用例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)、可編程邏輯陣列(pla)、片上系統(tǒng)、基板上的系統(tǒng)、封裝上的系統(tǒng)、專(zhuān)用集成電路(asic)或可以以用于對(duì)電路進(jìn)行集成或封裝的任何其他的合理方式等硬件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)，或以軟件、硬件以及固件三種實(shí)現(xiàn)方式的適當(dāng)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)可以包括存儲(chǔ)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)上文所描述的存儲(chǔ)。在以這些方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，所使用的軟件、硬件和/或固件被編程或設(shè)計(jì)為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)上述方法、步驟和/或功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)適當(dāng)?shù)貙⑦@些系統(tǒng)和模塊中的一個(gè)或多個(gè)，或其中的一部分或多個(gè)部分使用不同的上述實(shí)現(xiàn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)方式均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的多種改變。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該限于上述實(shí)施例，而是應(yīng)該不僅由所附權(quán)利要求來(lái)進(jìn)行確定，還由所附權(quán)利要求的等同物來(lái)進(jìn)行限定。