無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)及其遙控設(shè)備和無人飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)及其遙控設(shè)備和無人飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多旋翼式無人飛行器技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了各種民用或者商用多旋翼式無人飛行器，并且這些無人飛行器的性能越來越強(qiáng)，活動(dòng)范圍越來越大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于無人飛行器的降落或者著陸問題，主要側(cè)重于研究如何精準(zhǔn)的降落到指定位置。例如:申請(qǐng)?zhí)枮?01410175402.5、發(fā)明名稱為《無人機(jī)精準(zhǔn)降落的控制方法》的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種無人機(jī)精準(zhǔn)降落的控制方法，用于控制無人機(jī)到達(dá)預(yù)定的降落點(diǎn)，包括以下步驟:步驟一:在降落點(diǎn)放置一個(gè)聲源，在無人機(jī)上放置正四面體麥克風(fēng)陣列，在每個(gè)麥克風(fēng)的信號(hào)輸出端設(shè)置一個(gè)信號(hào)放大電路和濾波電路；步驟二:使用GPS導(dǎo)航控制所述無人機(jī)到達(dá)距離所述降落點(diǎn)10m范圍內(nèi)；步驟三:使用無人機(jī)上的處理器計(jì)算聲源信號(hào)到達(dá)第二麥克風(fēng)、第三麥克風(fēng)、第四麥克風(fēng)與聲源信號(hào)到達(dá)第一麥克風(fēng)的時(shí)延;步驟四:使用處理器根據(jù)聲源與麥克風(fēng)陣列的空間幾何關(guān)系和時(shí)延計(jì)算無人機(jī)的偏航角和俯仰角；步驟五:根據(jù)偏航角和俯仰角將無人機(jī)導(dǎo)航至降落點(diǎn)正上方;步驟六:利用氣壓高度傳感器使無人機(jī)精準(zhǔn)降落到降落點(diǎn)。
[0004]再例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01410436145.6、發(fā)明名稱為《基于視覺的無人機(jī)自主著陸導(dǎo)引裝置及導(dǎo)引方法》的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開一種基于視覺的無人機(jī)自主著陸導(dǎo)引裝置及導(dǎo)引方法，利用在跑道兩側(cè)布置的已經(jīng)過離線標(biāo)定好的測量相機(jī)，實(shí)時(shí)檢測進(jìn)入自主導(dǎo)引降落航道后的搭載在無人機(jī)正前方的強(qiáng)光標(biāo)志燈，利用經(jīng)過大場景范圍精確標(biāo)定后的四個(gè)相機(jī)進(jìn)行雙目立體視覺測量技術(shù)獲取無人機(jī)的三維空間位置信息進(jìn)行無人機(jī)跟蹤和定位，實(shí)時(shí)求解無人機(jī)位置和速度等飛行參數(shù)，并通過無線傳輸數(shù)據(jù)鏈將飛行參數(shù)傳給飛行控制系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)則根據(jù)無人機(jī)當(dāng)前狀態(tài)調(diào)整飛行參數(shù)保持飛機(jī)平穩(wěn)飛行，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的精準(zhǔn)自主著陸。
[0005]上述現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有對(duì)如何控制無人飛行器既安全又盡可能快速的降落提供解決方案。
[0006]當(dāng)前情況下，多旋翼式無人飛行器在垂直方向上的飛行性能超出了無線通信遙控方式的范圍，即多旋翼式無人飛行器的飛行高度實(shí)際上是受限于無線通信的遙控范圍的。如果遙控能夠控制得到，多旋翼式無人飛行器是可以飛得更高的，這個(gè)高度甚至能夠達(dá)到2000米。
[0007]事實(shí)上，普通的摩天大廈也才只有100多米高，而小體積的多旋翼式無人飛行器在飛行到100米或者200米高度的時(shí)候，看起來就已經(jīng)只是一個(gè)很小的點(diǎn)了，這個(gè)時(shí)候存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)就是:如果飛手被其他事情一打岔或者分神，極有可能就找不到當(dāng)前無人飛行器在哪里。這種情況下，最佳選擇是飛手控制該無人飛行器下降，使其接近飛手，幫助飛手重新在視距范圍內(nèi)尋回該無人飛行器。
[0008]這樣就存在一個(gè)問題，無人飛行器是在空中運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，無人飛行器最易發(fā)生墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)的過程之一，就是在其降落時(shí)，如果在降落過程中下降速度控制不當(dāng)，極易造成失速，從而導(dǎo)致墜機(jī)。因此，對(duì)于一臺(tái)常見的多旋翼式無人飛行器來說，上升時(shí)速能輕松達(dá)到6米/秒，甚至更高，但是為了安全因素，其下降時(shí)速往往只有2-3米/秒，甚至更低。
[0009]如此，可以計(jì)算得出，對(duì)于一臺(tái)飛行在空中200米高度的無人飛行器來說，其正常下落就可能需要花去將近2分鐘時(shí)間。對(duì)于地面的飛手來說，往往會(huì)產(chǎn)生焦慮心理，甚至?xí)?dān)心是不是飛行器已經(jīng)失控或者丟失。另一個(gè)方面，對(duì)于一臺(tái)已經(jīng)能源不足的無人飛行器來說，漫長的降落過程，可能意味著能量耗盡，從而導(dǎo)致必然的墜機(jī)。
[0010]綜上所述，如何使得高空中的無人飛行器能夠安全、快速的降落，是一個(gè)很重要的問題，下降速度太快不安全，而太慢不僅花費(fèi)時(shí)間多同時(shí)也可能不安全，例如電量不夠?qū)е聣嫏C(jī)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)及其遙控設(shè)備和無人飛行器，其能夠既安全又快速的降落，不僅能夠降低無人飛行器下降速度過快導(dǎo)致的墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，又能避免無人飛行器下降速度過慢導(dǎo)致的等待時(shí)間過長及出現(xiàn)因電量不足引起的事故。
[0012]本實(shí)用新型的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種無人飛行器安全快速系統(tǒng)及其遙控設(shè)備和無人飛行器，提高了無人飛行器降落過程的穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步改善了無人飛行器降落時(shí)的安全性。
[0013]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0014]—種無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)，包括遙控設(shè)備和無人飛行器，所述遙控設(shè)備和所述無人飛行器分別具有第一雙工通信接口和第二雙工通信接口，所述遙控設(shè)備和所述無人飛行器通過所述第一雙工通信接口和第二雙工通信接口雙向通信，所述遙控設(shè)備具有觸發(fā)所述無人飛行器執(zhí)行安全快速降落模式的指令輸入裝置，所述指令輸入裝置與所述第一雙工通信接口連接;所述無人飛行器具有用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)安全快速降落速度的存儲(chǔ)器、根據(jù)所述預(yù)設(shè)安全快速降落速度控制所述無人飛行器降落的飛行控制器和在所述飛行控制器的控制下調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的旋翼，其中，所述飛行控制器分別與所述第二雙工通信接口、存儲(chǔ)器、旋翼連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述指令輸入裝置包括觸發(fā)所述無人飛行器執(zhí)行安全快速降落模式的快捷鍵和/或物理按鈕。
[0016]進(jìn)一步的，所述無人飛行器還包括用于實(shí)時(shí)檢測所述無人飛行器當(dāng)前下降速度的速度傳感器，所述速度傳感器連接所述飛行控制器。
[0017]進(jìn)一步的，所述無人飛行器還包括用于檢測所述無人飛行器當(dāng)前剩余電量的電量檢測電路和用于給所述無人飛行器提供能源的電池，所述電路檢測電路分別與所述電池和所述飛行控制器連接。
[0018]進(jìn)一步的，所述無人飛行器還包括用于測量所述無人飛行器當(dāng)前飛行高度的高度傳感器，所述高度傳感器連接所述飛行控制器。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種遙控設(shè)備，包括用于與無人飛行器進(jìn)行雙向通信的第一雙工通信接口和觸發(fā)所述無人飛行器執(zhí)行安全快速降落模式的指令輸入裝置，所述指令輸入裝置與所述第一雙工通信接口連接，并通過所述第一雙工通信接口將所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至所述無人飛行器。
[0020]進(jìn)一步的，所述指令輸入裝置包括觸發(fā)所述無人飛行器執(zhí)行安全快速降落模式的快捷鍵和/或物理按鈕。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)方面，提供了一種無人飛行器，包括觸發(fā)所述無人飛行器執(zhí)行安全快速降落模式的觸發(fā)裝置、用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)安全快速降落速度的存儲(chǔ)器、根據(jù)所述預(yù)設(shè)安全快速降落速度控制所述無人飛行器降落的飛行控制器和在所述飛行控制器的控制下調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的旋翼，其中，所述飛行控制器分別與所述存儲(chǔ)器和所述旋翼連接。
[0022]進(jìn)一步的，還包括用于實(shí)時(shí)檢測所述無人飛行器當(dāng)前下降速度的速度傳感器，所述速度傳感器連接所述飛行控制器。
[0023]進(jìn)一步的，還包括用于測量所述無人飛行器當(dāng)前飛行高度的高度傳感器，所述高度傳感器與所述飛行控制器連接。
[0024]本實(shí)用新型公開了一種無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)及其遙控設(shè)備和無人飛行器，通過遙控設(shè)備觸發(fā)無人飛行器按照預(yù)設(shè)的安全快速降落速度降落到預(yù)設(shè)位置，能夠無需飛手干預(yù)使得所述無人飛行器自動(dòng)選擇最安全、最快的降落速度，能夠有效降低墜機(jī)事件的發(fā)生。
[0025]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本實(shí)用新型的技術(shù)手段更加清楚明白，達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施的程度，并且為了能夠讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，下面以本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行舉例說明。
【附圖說明】
[0026]通過閱讀下文優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】中的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。說明書附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。而且在整個(gè)附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在附圖中:
[0027]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例一的無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例二的無人飛行器安全快速降落系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例三的無人飛行器安全快速降落方法流程圖；
[0030]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例四的無人飛行器安全快速降落方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本實(shí)用新型，并且能夠?qū)⒈緦?shí)用新型的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0032]需要說明的是，在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可以理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名詞的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0033]為便于對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)附圖并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。
[0034]無人飛行器簡稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“UAV(