一种无人机仿地飞行控制方法及装置与流程
本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机仿地飞行控制方法及装置。
背景技术：
在农业植保应用中，例如：农药喷洒，无人机相对于其他农机有着巨大的优势，近年来得到了广泛的应用。通过控制无人机始终与植物表面保持恒定的距离飞行，可以有效提高作业效果。若无人机离植物距离过高，则经过雾化后的药物很难均匀的喷洒到植物表面；若无人机与植物的距离过低，则会影响无人机的作业效率，另外从安全角度考虑，无人机作业安全系数也较低。因此在提高植保无人机的作业效率、效果的同时，提升作业安全系数，植保无人机必须实现自主仿地飞行。现有植保无人机仿地飞行方法一般为：通过安装在无人机上的距离传感器测量无人机与植物表面之间的距离，从而控制无人机始终与植物表面保持恒定的距离飞行。
然而，现有技术中无人机仿地飞行方法，仅可适用于作业区域为普通低杆植物，如小麦，水稻，大豆，棉花等，和地势平坦，或者地势变化较为连续的作业区域。对于作业区域为玉米，高粱，甘蔗，葵花等高秆植物，以及凹凸不平的作业区域，现有技术中的仿地飞行方法会出现无人机掉落或剧烈震荡等现象。
综上所述，现有技术中的无人机仿地飞行控制方法至少存在适用作业区域有限和安全性低的问题。
技术实现要素：
本申请实施例提供一种无人机仿地飞行控制方法，解决现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种无人机仿地飞行控制方法，包括：
获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；
根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；
根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。
第二方面，本申请实施例还提供了一种无人机仿地飞行控制装置，包括：
控制因子获取模块，用于获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；
第一控制力确定模块，用于根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；
控制力微调模块，用于根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。
这样，本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制方法，通过获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，解决了现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例中，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，可以有效地保障无人机在距离地面一定距离范围内作业，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一的无人机仿地飞行控制方法流程图；
图2是本申请实施例二的无人机仿地飞行控制方法流程图；
图3是本申请实施例二的无人机仿地飞行时作业区域示意图；
图4是本申请实施例三的无人机仿地飞行控制装置结构示意图之一；
图5是本申请实施例三的无人机仿地飞行控制装置结构示意图之二。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本申请实施例公开了一种无人机仿地飞行控制方法，包括：步骤100至步骤120。
步骤100，获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值。
具体实施时，可以通过在无人机上安装距离传感器、超声波传感器或雷达等传感器实现无人机与地面之间的距离的测量。例如，在无人机上安装超声波传感器，然后根据超声波发射端发射的超声波遇到地面后反射到接收端所用的时长，确定无人机与地面之间的第一距离。具体实施时，还可以采用其他方法获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，本申请对此不做限定。
具体实施时，根据不同的作业需求或作业区域的地形地貌，可以选择不同的调节因子，例如，所述调节因子可以为：无人机的水平飞行速度、无人机与作业区域内植物顶端之间的距离、或者无人机的水平飞行速度和无人机与作业区域内植物顶端之间的距离。对于无人机的水平飞行速度，可以采用现有技术中的方法通过gps定位系统实现或其他手段实现，本申请实施例中不再赘述。
测量无人机与作业区域内植物顶端之间的距离同样可以采用超声波测距、雷达测距或者双目图像测距等。例如，在无人机上安装超声波传感器，超声波传感器发射的超声波遇到植物的叶子后，植物表面会反射部分回波，若发射的超声波能量够大，则部分超声波会穿过植物到地面后再反射回接收端，根据超声波发射端发射的遇到植物表面和地面后分别反射到接收端所用的时长，可以确定无人机与地面之间的距离，以及无人机与植物之间的距离。
步骤110，根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力。
具体实施时，可以首先预设无人机飞行时与地面之间的期望距离，然后基于pid控制器(比例-积分-微分控制器)，将所述第一距离和无人机飞行时与地面之间的期望距离作为pid控制器的输入，以输出控制无人机飞行的控制力。pid控制器的内部控制逻辑参见现有技术，此处不再赘述。
步骤120，根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。
在无人机执行飞行操作的过程中，为了能够保障作业效果的同时，保证飞行的安全性，需要根据实时获取的调节因子的值对根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力进行微调。例如，当无人机的水平飞行速度较大时，需要根据无人机的水平飞行速度调节所述控制力，以控制无人机的垂直飞行速度，使得无人机的垂直飞行速度与水平飞行速度正相关，这样，当无人机在遇到上坡或下坡地形时，可以保持与地面之间的距离。再例如，当无人机与作业区域内植物顶端之间的距离过大时，为了更好的保障作业效果，需要降低无人机垂直飞行高度，即结合无人机与作业区域内植物顶端之间的距离，对根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力进行微调，如减小无人机在垂直方向上输出的上升控制力，以使得无人机与植物表面保持一定距离飞行。
本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制方法，通过获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，解决了现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例中，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，可以有效地保障无人机在距离地面一定距离范围内作业，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。
实施例二：
如图2所示，本申请实施例公开了一种无人机仿地飞行控制方法，包括：步骤200至步骤240。
步骤200，获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值。
具体实施时，所述调节因子可以包括：无人机的水平飞行速度、无人机与作业区域内植物顶端之间的距离中的至少一项。获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值的具体实施方式参见实施例一，此处不再赘述。
步骤210，根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力。
具体实施时，可以首先预设无人机飞行时与地面之间的期望距离，然后基于控制器，例如pid控制器(比例-积分-微分控制器)，将所述第一距离和无人机飞行时与地面之间的期望距离作为pid控制器的输入，以输出控制无人机飞行的控制力。所述控制力为控制无人机垂直方向飞行速度的控制力。例如，通过以下pid控制器确定控制无人机飞行的控制力u1：
u1＝kp1*(h1-h1)+ki1*σ(h1-h1)+kd1*(v1-v1)；(公式1)
其中，h1为预设的无人机与作业区域地面之间的期望距离；h1为无人机飞行时与作业区域地面之间的实际高度；v1为预设垂直方向的期望速度，v1为无人机在垂直方向的飞行速度；kp1、ki1、kd1和k均为常数，是pid控制器的参数，根据实际测试结果取值。具体实施时，还可以采用其他控制器将所述第一距离，以输出控制无人机飞行的控制力，如lq控制器，滑模控制器等其他控制器，此处不一一例举。本申请对控制器的类型不做限定。
步骤220，根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。
在无人机执行飞行操作的过程中，为了能够保障作业效果的同时，保证飞行的安全性，需要根据实时获取的调节因子的值对根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力进行微调。具体实施时，可以根据作业区域的实际地形、地貌情况选择调节因子。例如，对于作业区域为平原的情况，可以仅选择无人机与作业区域内植物顶端之间的距离作为调节因子；对于作业区域为丘陵且作业区域内的植物为低杆植物的情况，可以仅选择无人机的水平飞行速度作为调节因子；对于作业区域内地形复杂并且植物种类不单一的复杂情况，可以选择无人机与作业区域内植物顶端之间的距离、无人机的水平飞行速度两者共同作为调节因子。下面分别结合不同调节因子的情况，对无人机的仿地飞行控制方案进行具体说明。
第一种情况，仅选择无人机的水平飞行速度作为调节因子。
当所述调节因子为无人机的水平飞行速度时，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，包括：根据所述水平飞行速度调节所述控制力，使得调节后的控制力与所述水平飞行速度正相关。
以根据所述第一距离确定的控制无人机飞行的控制力为u1举例，可以通过以下公式2对所述控制力进行调节处理：
其中，u1＝kp1*(h1-h1)+ki1*σ(h1-h1)+kd1*(v1-v1)，u为调节后的控制力，v为无人机的水平飞行速度，kp1、ki1、kd1和k均为常数，是根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力的控制器的参数。由公式2可见，调节后的控制力与所述水平飞行速度正相关。当无人机在丘陵地带作业并且作业区域内种植低杆作物时，由于作业区域内的植物高度较低，和地面距离较接近，并且会变化不大，首先根据无人机和作业区域地面之间的第一距离输出控制力，控制无人机以一定的水平飞行速度和垂直飞行速度飞行。当无人机在作业过程中遇到了较大坡度的上坡地行时，如遇到了小山坡，如果无人机的水平飞行速度较快，当无人机在垂直方向上依然以最初的垂直飞行速度飞行时，可能会撞到山坡，因此，需要在垂直方向输出与水平方向飞行速度正相关的控制力，以提升无人机的垂直飞行速度，使无人机迅速上升，避免撞击。
第二种情况，仅选择无人机与作业区域内植物顶端之间的距离作为调节因子。
当所述调节因子为无人机与作业区域内植物顶端之间的距离时，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，包括：当所述无人机与作业区域内植物顶端之间的第二距离与第三距离之间的差值绝对值大于预设距离阈值时，基于所述第二距离调节所述控制力；其中，所述第二距离为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离，所述第三距离为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离。
仍以根据所述第一距离确定的控制无人机飞行的控制力为u1举例，可以通过以下公式3对所述控制力进行调节处理：
u＝u1+u2；(公式3)
其中，u1＝kp1*(h1-h1)+ki1*σ(h1-h1)+kd1*(v1-v1)，kp1、ki1、kd1和k均为常数，是根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力的控制器的参数；u2为根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力，输出u2的微调控制力的公式如下所示：
在公式4中，h2为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离；h2为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离；kp2和ki2为微调控制参数，kp2、ki2和k取值为常量，具体取值根据微调控制效果确定；δ为预设的一个距离阈值，取值为整数，可以实际作业需求确定。由公式4可见，当无人机的实际飞行高度与作业区域内植物之间的离在预设阈值距离范围内时，根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力u2为0，不会对控制力u1进行微调；只有当无人机的实际飞行距离高度与作业区域内植物之间距离大于预设阈值距离范围内时，根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力u2不等于0，才对控制力u1进行微调。
以图3所示的作业区域为例，无人机作业区域依次为a,b,c，若使用传统的仿地飞行控制方法，则无人机由a区域飞到b区域后无人机在b区域要下降，到c区域可能和c区域作物发生碰撞。若仅使用公式1所示的控制器控制无人机仿地飞行，则无人机在b区域不会下降，但是当无人机到达c区域后，由于c区域作物较高，则无人机可能会与c区域作物发生碰撞。当使用如公式3所示的控制器控制无人机飞行时，无人机在飞到b区域后，根据控制力u1的控制，同时，由于没有植物，所以无人机与b区域内植物之间的距离与期望距离相等，微调控制力u2为0，无人机不会下降，则可以有效的避免无人机掉落。同时，当无人机飞到c区域时，无人机与植物之间的实际距离发生变化，并且变化量的绝对值大于预设距离阈值，则微调控制力u2输出不为0，根据公式3所示的控制逻辑，由微调控制力u2对根据所述第一距离确定控制的无人机飞行的控制力u1自动调整，使得无人机根据微调处理后的控制力u继续飞行，即无人机在控制力u的作用下与作物之间保持适当的距离继续飞行。
具体实施时，可以通过对公式1所示的pid控制器进行改进，按照公式3的方式输出控制力。也可以通过单独建立一个输出u2的微调控制器，如公式4所示，然后，将两个控制器，如公式1所示的pid控制器和公式4所示的微调控制器输出的控制力进行叠加，得到调节后的控制力。当单独建立微调控制器时，所述微调控制器可以为pid控制器、如lq控制器，滑模控制器等控制器，本申请对控制器的类型不做限定。
由于实际环境中不同株植物的高度不可能完全相同，在作业过程中，无人机与植物之间的距离在一个合理的范围内即可，因此，通过根据无人机与作业区域地面之间的距离输出控制无人机飞行的控制力u1控制无人机飞行，可以避免无人机产生上下震荡。同时，对于某作业区域内植物的高度和其他区域的高度相差较大的情况，若仅根据无人机与地面之间的距离控制无人机飞行，则可能造成无人机碰撞植物(例如，当无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离设置较小时)，或者无人机离植物表面过高，造成植保作业效果下降(例如，当无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离设置过大时)，通过根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对根控制力u1进行微调，当无人机与植物之间的距离发生较大变化时，可以及时控制无人机上升或下降，有效避免无人机碰撞植物或无人机离植物表面过高，造成植保作业效果下降。
第三种情况，选择无人机与作业区域内植物顶端之间的距离、无人机的水平飞行速度两者共同作为调节因子。
当所述调节因子包括：无人机的水平飞行速度和无人机与作业区域内植物顶端之间的距离时，所述根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，包括：根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对所述控制力进行初步调节处理；根据水平飞行速度进一步调节初步调节处理后的所述控制力，使得进一步调节后的所述控制力与所述水平飞行速度正相关。
其中，所述根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对所述控制力进行初步调节处理，包括：当所述无人机与作业区域内植物顶端之间的第二距离与第三距离之间的差值绝对值大于预设距离阈值时，基于所述第二距离调节所述控制力；其中，所述第二距离为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离，所述第三距离为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离。
仍以根据所述第一距离确定的控制无人机飞行的控制力为u1、根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力为u2举例，可以通过以下公式5对所述控制力进行调节处理：
上述公式5中，u2为根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力，如公式4所示；u1为根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力，如公式1所示；v为无人机的水平飞行速度，k为根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离确定控制无人机飞行的控制力的控制器的参数，如公式1中pid控制器的参数k。具体实施时，首先，根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离h2和h2对所述控制力u1进行初步调节处理，得到初步调节后的控制力u’；然后，再根据水平飞行速度v进一步调节初步调节处理后的所述控制力u’，使得进一步调节后的所述控制力u与所述水平飞行速度正相关。根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离h2和h2对所述控制力u1进行初步调节处理，得到初步调节后的控制力u’的具体实施方式参见公式3，此处不再赘述。根据水平飞行速度v进一步调节初步调节处理后的所述控制力u’时可以通过公式6处理：
上述公式6中，u’为根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离h2和h2对所述控制力u1进行初步调节处理，得到初步调节后的控制力，即u'＝u1+u2，u1为根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力的控制器的参数；u2为根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离输出的微调控制力，v为无人机的水平飞行速度，k为根据控制结果确定的控制参数，为常量，公式6的控制逻辑参见公式2，此处不再赘述。
通过结合无人机与作业区域内植物顶端之间的距离、无人机的水平飞行速度，对根据无人机与作业区域地面之间的距离输出的控制力进行调整，可以是无人机适用于情况复杂的作业区域，如：植物高矮不齐、地面凸凹不平等作业环境。
可选的，为了进一步提升无人机飞行的安全性，根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行之后，还包括：
步骤230，根据第四距离与所述第一距离的误差，调节控制无人机仿地飞行的控制力，以限制调节无人机垂直方向的飞行速度，并调节无人机水平方向的飞行速度。
其中，所述第四距离为预设的无人机与作业区域地面之间的期望距离。
由于无人机自身动力等限制，控制无人机输出的爬升速度或者下降速度不能超过无人机本身最大爬升或者下降速度。若地势较为陡峭，或者地势起伏较大时，应实时调节输出的控制力，以实时调节无人机的飞行速度。具体实施时，根据第四距离与所述第一距离的误差，调节控制无人机仿地飞行的控制力，以调节无人机垂直方向的飞行速度，并调节无人机水平方向的飞行速度，包括：在预设时长内，对第四距离减去所述第一距离的差值进行累积；根据差值累积结果调节控制无人机飞行的控制力，具体为：若第四距离与第一距离相减的误差累积值始终为正数且呈递增趋势，则提升无人机上坡的垂直飞行速度，并减小无人机水平方向的飞行速度；若误差累积值为负数且误呈递减趋势，则降低无人机下坡的垂直飞行速度，并减小无人机水平方向的飞行速度。
具体实施时，可以通过公式7对一段时间内无人机与地面的期望距离和实际距离进行累积：
上述公式7中，h1为无人机与作业区域地面之间的期望距离；h(t)为t时刻无人机与作业区域地面之间的实际距离，即第一距离。通过公式7对无人机在t1时刻至tn时刻的无人机与作业区域地面之间的期望距离和实际距离之间的误差进行累积。如果误差累积值q为正且越来越大，则说明h1一直大于h(t),即无人机的实际飞行高度一直小于期望高度，说明控制无人机上升的速度小于坡度上升的速度，此时应加大无人机爬升速度，减小无人机的水平飞行速度。如果，误差累积值q为负数且越来越小，则说明h1一直小于h(t),即无人机的实际飞行高度一直大于期望高度，说明控制无人机下降的速度小于坡度下降的速度。此时应加大无人机下降速度，减小无人机的水平飞行速度。
可选的，为了进一步提升无人机飞行的安全性，根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行之后，还包括：
步骤240，根据实时获取的无人机的海拔变化，调节无人机水平方向的最大飞行速度。
由于控制无人机仿地飞行，所以无人机离地面的距离几乎恒定，地面的起伏就表现在海拔的波动上，在无人机仿地飞行时，通过计算一段时间内无人机海拔变化的方差，可依据此方差的大小来判断当前地势起伏状态，并进一步限定无人机的最大飞行速度，避免飞机随地形的起伏而发生较大的震荡。
具体实施时，所述根据实时获取的无人机的海拔变化，调节控制无人机仿地飞行的控制力，并且调节无人机水平方向的最大飞行速度，包括：实时获取无人机的海拔；确定预设时间段内所述海拔变化的方差；当所述方差大于预设方差阈值时，调节无人机在水平方向的最大飞行速度。
具体实施时，可以通过以下公式8确定无人机在一段时间内海拔变化的方差：
上述公式8中，s2为在t1时刻到tn时刻之间无人机的海拔方差，
具体实施时，还可以先执行步骤240，再执行步骤230，或者仅执行其中一个步骤。
本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制方法，通过获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，解决了现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例中，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，可以有效地保障无人机在距离地面一定距离范围内作业，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。
同时，通过对一段时间内无人机与地面的期望距离和实际飞行距离之间的误差进行累积，判断出无人机作业区域的地形情况，以便于根据地形情况及时调节无人机的飞行速度；并且，通过对一段时间内无人机获取的海拔变化的方差，判断地势起伏状况，以便于根据地势起伏及时调节无人机的飞行速度；进一步提升了无人机飞行的安全性。
实施例三：
相应的，参见图4，本申请还公开了一种无人机仿地飞行控制装置，包括：
控制因子获取模块400，用于获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；
第一控制力确定模块410，用于根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；
控制力微调模块420，用于根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行。
具体实施时，所述调节因子可以包括：无人机的水平飞行速度、无人机与作业区域内植物顶端之间的距离中的至少一项。
可选的，当所述调节因子为无人机的水平飞行速度时，所述控制力微调模块420进一步用于：
根据所述水平飞行速度调节所述控制力，使得调节后的控制力与所述水平飞行速度正相关。
可选的，当所述调节因子为无人机与作业区域内植物顶端之间的距离时，所述控制力微调模块420进一步用于：
当所述无人机与作业区域内植物顶端之间的第二距离与第三距离之间的差值绝对值大于预设距离阈值时，基于所述第二距离调节所述控制力；其中，所述第二距离为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离，所述第三距离为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离。
可选的，当所述调节因子包括：无人机的水平飞行速度和无人机与作业区域内植物顶端之间的距离时，所述控制力微调模块420进一步用于：
根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对所述控制力进行初步调节处理；
根据水平飞行速度进一步调节初步调节处理后的所述控制力，使得进一步调节后的所述控制力与所述水平飞行速度正相关；
其中，所述根据无人机与作业区域内植物顶端之间的距离对所述控制力进行初步调节处理，包括：当所述无人机与作业区域内植物顶端之间的第二距离与第三距离之间的差值绝对值大于预设距离阈值时，基于所述第二距离调节所述控制力；其中，所述第二距离为无人机与作业区域内植物顶端之间的实际距离，所述第三距离为预设的无人机与作业区域内植物顶端之间的期望距离。
可选的，如图5所示，所述装置还包括：
第一控制力调节模块430，用于根据第四距离与所述第一距离的误差，调节控制无人机仿地飞行的控制力，以调节无人机垂直方向的飞行速度，并调节无人机水平方向的飞行速度；
其中，所述第四距离为预设的无人机与作业区域地面之间的期望距离。
可选的，如图5所示，所述装置还包括：
第二控制力调节模块440，用于根据实时获取的无人机的海拔变化，调节无人机水平方向的最大飞行速度。
本申请实施例公开的无人机仿地飞行控制装置，通过获取无人机与作业区域地面之间的第一距离，和调节因子的值；根据所述第一距离确定控制无人机飞行的控制力；根据所述调节因子的值对所述控制力进行调节处理，使得所述无人机在调节处理后的控制力作用下仿地飞行，解决了现有技术中的飞行控制方法存在的适用作业地域有限和安全性低的问题。本申请实施例中，通过基于无人机与作业区域地面之间的距离作为首要控制因子，并结合调节因子对首要控制因子输出的控制力进行微调，可以有效地保障无人机在距离地面一定距离范围内作业，即能保障作业效果，在作业区域地形、地貌复杂的情况下，还能保证无人机的飞行安全性。
同时，通过对一段时间内无人机与地面的期望距离和实际飞行距离之间的误差进行累积，判断出无人机作业区域的地形情况，以便于根据地形情况及时调节无人机的飞行速度；并且，通过对一段时间内无人机获取的海拔变化的方差，判断地势起伏状况，以便于根据地势起伏及时调节无人机的飞行速度；进一步提升了无人机飞行的安全性。
本申请的装置实施例与方法相对应，装置实施例中各模块的具体实现方式参见方法是实施例，此处不再赘述。
相应的，本申请还公开了一种无人机，所述无人机设置有距离传感器；所述执行设备还设置有中央处理器和存储器，所述存储器用于存储实施例一和实施例二所述的无人仿地飞行控制方法的程序，所述中央处理器包括前述实施例三所述的各模块和单元，用于执行存储器中存储的程序，以执行实施例一和实施例二所述的无人仿地飞行控制方法的各步骤。所述距离传感器可以为超声波传感器、雷达等。所述无人机还设置有gps模块，用于获取无人机的速度和海拔。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本领域普通技术人员可以理解，在本申请所提供的实施例中，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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。另外，在本申请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。
所述功能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，本申请的技术方案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)执行本申请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、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，不经过创造性劳动想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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