探测方法、装置及系统与流程

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种探测方法、装置及系统。

背景技术：

随着机器人技术的进步与普及，许多探测作业都有了机器人的参与。探测机器人具有体积小、重量轻、便于人员携带的优点，通常用于反恐侦查、危化探测、灾后搜救、事故灾害等危险性突发事件，能在第一时间代替人员进入现场执行信息探测任务。不仅如此，探测机器人还可以通过遥控操作或自主方式深入到复杂、危险、不确定的事故灾害现场，探测未知环境中的信息，为人员进入现场开展作业提供充分、详实、准确的情报支持。

传统的探测机器人中最为典型的是可抛投式机器人，通过人工投掷、弹射等方式进入复杂、狭窄、危险区域，实现快速部署和作业。然而可抛投式机器人往往会受限于环境，尤其在城市环境内，高层楼房及众多的台阶是难以逾越的障碍；且可抛投机器人地面行驶速度较低，既难以进行广阔区域的投放布置，也不适宜长距离的作业环境，故适用性比较低。再且，当使用者实施抛投或机器弹射时，大幅度的动作可能会对可抛投式机器人的机身造成损坏，其安全性也比较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种探测方法、装置及其系统，以解决传统的可抛投式机器人在复杂的作业环境下，适用性和安全性较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种探测方法，应用于探测装置，所述探测方法，包括：

获取探测机器人在探测作业中发出的信号；

根据所述信号确定行进模式；其中，所述行进模式包括飞行模式和陆行模式；所述飞行模式为：无人机携带所述探测机器人进行飞行，所述陆行模式为：所述探测机器人携带所述无人机在地面上行驶或者所述探测机器人在地面上行驶；

根据所述行进模式分别向所述探测机器人和无人机发送指令，触发所述探测机器人和所述无人机执行所述行进模式的相应动作。

可选的，所述获取探测机器人在探测作业中发出的信号，包括：

获取所述探测机器人在探测作业中，遇到障碍物时发出的停止信号；

或获取所述探测机器人被所述无人机携带在空中飞行时，监测到下方没有障碍物时发出的行驶信号。

可选的，所述根据所述信号确定行进模式，包括：

判断出所述信号为所述停止信号，则确定所述行进模式为飞行模式；

判断出所述信号为所述行驶信号，则确定出所述行进模式为陆行模式。

可选的，所述根据所述行进模式分别向所述探测机器人和无人机发送指令，触发所述探测机器人和所述无人机执行所述行进模式的相应动作，包括：

若确定所述行进模式为所述飞行模式，则停止所述探测机器人，且控制所述无人机携带所述探测机器人进行飞行；

若确定所述行进模式为所述陆行模式，则在所述无人机携带所述探测机器人着陆后，停止所述无人机，并启动所述探测机器人携带所述无人机在陆地上行驶。

可选的，所述若确定所述行进模式为所述飞行模式，则停止所述探测机器人，且控制所述无人机携带所述探测机器人进行飞行之后，还包括：

若所述探测机器人与目标探测物的水平距离处在预设范围内，则控制所述探测机器人与所述无人机在空中分离，且在所述探测机器人通过车轮着陆后，启动所述探测机器人靠近所述目标探测物进行探测作业。

可选的，所述若确定所述行进模式为所述陆行模式，则在所述无人机携带所述探测机器人着陆后，停止所述无人机，并启动所述探测机器人携带所述无人机在陆地上行驶之后，还包括：

若所述探测机器人与目标探测物的水平距离处在预设范围内，则控制所述探测机器人和所述无人机分离，并启动所述飞行器维持悬停或低速飞行状态，且启动所述探测机器人靠近所述目标探测物进行探测作业。

可选的，所述方法还包括：

若所述探测机器人完成对所述目标探测物的探测，则停止所述探测机器人的探测作业，且控制所述无人机携带所述探测机器人远离所述目标探测物。

可选的，所述控制所述无人机携带所述探测机器人远离所述目标探测物之前，还包括：

控制所述探测机器人远离所述目标探测物，并确定所述探测机器人和所述目标探测物间的预设距离。

本发明实施例第二方面提供了一种探测装置，包括：

获取单元，用于获取探测机器人在探测作业中发出的信号；

确定单元，用于根据所述信号确定行进模式；其中，所述行进模式包括飞行模式和陆行模式；所述飞行模式为：所述无人机携带所述探测机器人进行飞行，所述陆行模式为：所述探测机器人携带所述无人机在地面上行驶或者所述探测机器人在地面上行驶；

触发单元，用于根据所述行进模式分别向所述探测机器人和无人机发送指令，触发所述探测机器人和所述无人机执行所述行进模式的相应动作。

可选的，所述获取单元，包括：

第一获取单元，用于获取所述探测机器人在探测作业中，遇到障碍物时发出的停止信号；

第二获取单元，用于获取所述探测机器人被所述无人机携带在空中飞行时，监测到下方没有障碍物时发出的行驶信号。

可选的，所述确定单元，包括：

确定子单元，用于判断出所述信号为所述停止信号，则确定所述行进模式为飞行模式；以及判断出所述信号为所述行驶信号，则确定出所述行进模式为陆行模式。

可选的，所述触发单元，包括：

触发子单元，用于若确定所述行进模式为所述飞行模式，则停止所述探测机器人，且控制所述无人机携带所述探测机器人进行飞行；以及若确定所述行进模式为所述陆行模式，则在所述无人机携带所述探测机器人着陆后，停止所述无人机，并启动所述探测机器人携带所述无人机在陆地上行驶。

可选的，还包括：

第一控制单元，用于在确定所述行进模式为所述飞行模式，则停止所述探测机器人，且控制所述无人机携带所述探测机器人进行飞行之后，若所述探测机器人与目标探测物的水平距离处在预设范围内，则控制所述探测机器人与所述无人机在空中分离，且在所述探测机器人通过车轮着陆后，启动所述探测机器人靠近所述目标探测物进行探测作业。

可选的，还包括：

第二控制单元，用于在确定所述行进模式为所述陆行模式，所述无人机携带所述探测机器人着陆后，停止所述无人机，并启动所述探测机器人携带所述无人机在陆地上行驶之后，若所述探测机器人与目标探测物的水平距离处在预设范围内，则控制所述探测机器人和所述无人机分离，并启动所述无人机维持悬停或低速飞行状态，且启动所述探测机器人靠近所述目标探测物进行探测作业。

可选的，还包括：

第三控制单元，用于若所述探测机器人完成对所述目标探测物的探测，则停止所述探测机器人的探测作业，且控制所述无人机携带所述探测机器人远离所述目标探测物。

可选的，还包括：

第四控制单元，用于在控制所述无人机携带所述探测机器人远离所述目标探测物之前，控制所述探测机器人远离所述目标探测物，并确定所述探测机器人和所述目标探测物间隔预设距离。

本发明第三方面公开了一种探测系统，包括：探测机器人、无人机和执行本发明第一方面提供的任意一项所述的探测方法的地面探测站。

可选的，所述地面探测站的整车控制系统采用复合自适应控制结构控制所述探测机器人和无人机的运行；所述复合自适应控制结构包括：标称控制环、自适应控制环与路径跟踪环，其中，

所述标称控制环包括前馈调节器与解耦控制器，用于实现所述整车控制系统的输入信号和输出信号间的解耦；其中，所述输出信号用于输入所述探测机器人和所述无人机，所述输入信号为所述探测机器人和所述无人机的反馈信号；

所述自适应控制环包括自适应增稳控制器，所述自适应增稳控制器用于在线估算所述整车控制系统的指令和所述无人机的运行情况的匹配性，并根据所述整车控制系统的指令和所述无人机的运行情况的匹配性，实时更新所述整车控制系统的控制参数；其中，所述整车控制系统根据所述控制参数生成指令，所述指令用于控制所述无人机运行；

所述路径跟踪环包括路径跟踪器，所述路径跟踪器用于转换用户的输入指令得到所述输出信号。

本发明提供的探测方法、装置及系统中，可以根据探测机器人在探测作业中发出的信号，确定行进模式，并通过确定的行进模式来向探测机器人和无人机发送相应的指令，触发探测机器人和无人机做出相应的动作，从而解决探测机器人在自主探测作业中遇到的适用性和安全性都较低的问题，优化了探测机器人在当下探测作业中暴露出的短板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种探测方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种探测方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种探测方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种探测装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种探测系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的探测系统的工作过程的展示图；

图7为本发明实施例提供的一种复合自适应控制结构的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供了一种探测方法，请参考图1，该方法包括以下步骤：

s101、获取探测机器人在探测作业中发出的信号。

其中，探测机器人发出的信号可以是多种信号。在正常的探测作业中，由于作业环境不同，探测机器人发出的信号也不同。例如在遇到障碍物时，探测机器人会发出停止信号；或探测机器人在被无人机携带在空中飞行时，监测到下方没有障碍物时发出行驶信号。地面探测站可以通过获取的信号不同来做出相应的反馈。

进一步需要说明的是，在同一时间点，地面探测站只能获取到探测机器人在某种作业环境下发出的某一种信号，而不会同时获取到两种不同的信号。

s102、根据信号确定行进模式；其中，行进模式包括飞行模式和陆行模式；飞行模式为：无人机携带所述探测机器人进行飞行，陆行模式为：所述探测机器人携带所述无人机在地面上行驶或者所述探测机器人在地面上行驶。

其中，在步骤s101中，探测机器人在不同的作业环境下会发出不同的信号，因此，根据获取的不同信号，可以确定当前探测机器人所处的作业环境，进而根据当前作业环境确定适合的行进模式；行进模式包括飞行模式和陆行模式，通过灵活的切换行进模式，以完成探测机器人在复杂环境下的探测工作。

需要说明的是，根据获取的信号来确定的行进模式，并不是确定探测机器人当前持续的行进模式，而是确定在当前作业环境下需要切换的行进模式。例如，当获取到探测机器人遇到无法跨越的台阶时发出的停止信号，根据获取到的停止信号来确定行进模式为飞行模式，从而通过切换为飞行模式，帮助探测机器人跨越台阶，而不至于因无法前进而被迫停止探测作业。

s103、根据行进模式分别向探测机器人和无人机发送指令，触发探测机器人和无人机执行指令中的指示动作。

步骤s102中确定了行进模式，通过预先设定好的规则，不同的行进模式分别对应不同的指令，进而把相应的指令分别发送给探测机器人和无人机，触发探测机器人和无人机执行指令中的动作。指令中的动作可以是停止探测机器人并启动无人机，或是启动探测机器人并停止无人机；但无论触发了何种动作，都是基于要解决的作业环境问题上，所做出的正确的动作集合组成的指令。

需要进一步说明的是，地面探测站根据行进模式分别向探测机器人和无人机发送指令，所述指令可以是由两种不同的指令组成，即独立发送给探测机器人的指令，和独立发送给无人机的指令。不同的指令分别要求探测机器人和无人机做出不同的动作，以完成探测机器人与无人机之间的释放、分离、回收等可重构式陆空协同作业模式。

综上所述，在上述实施例所提供的一种探测方法中，明确定义了一种通过探测机器人发送信号，地面探测站基于获取的信号确定行进模式，并通过确定的行进模式来向探测机器人和无人机发送相应的指令，触发探测机器人和无人机做出相应的动作，以完成探测机器人与无人机之间的释放、分离、回收等可重构式陆空协同作业模式，从而解决探测机器人在自主探测作业中遇到的问题，优化了探测机器人在当下探测作业中暴露出的短板。

为更好解释说明上述本发明实施例涉及到的探测方法的过程，本发明另一实施例提供了另一种探测方法，结合图1中的内容，通过图2内容上的延伸概述进行举例说明。

s201、获取探测机器人在探测作业中遇到障碍物时发出的停止信号。

初始阶段，可以是探测机器人携带无人机通过陆行模式进行探测作业，在逐渐靠近目标探测物的过程中，有可能会遇到障碍物；障碍物例如是难以跨越的台阶、水池、动物群体等；通过自身传感装置感知到障碍物的存在，触发探测机器人发出停止信号，并停止当前行进状态。

需要说明的是，上述初始阶段中可以是探测机器人携带无人机自主向目标探测物行进，也可以是无人机携带探测机器人通过飞行方式靠近目标探测物，具体根据当时的作业环境来确定初始阶段的行进方式。

s202、根据停止信号确定行进模式为飞行模式。

地面探测站获取到探测机器人发出的停止信号，并第一时间判断为探测机器人在探测作业中遇到了无法克服的障碍物，进一步将行进模式确定切换为飞行模式。其中，在预先设置的触发规则中，探测机器人只有遇到障碍物时才会发送停止信号，因此可以显而易见的反推其当前作业环境。

s203、判断探测机器人与目标探测物的水平距离是否处于预设范围之内。

若不处于预设范围之内，则执行步骤s204，若处于预设范围之内，则执行步骤s205。

需要进一步说明的是，加入步骤s203这一判断环节，是为了更好的提高探测机器人的隐蔽性和安全性。由于无人机的外形和噪音都比较大，使用中容易被发现，而在一些特殊探测工作中，需要探测机器人隐蔽的完成探测工作，因此可以预先设定与目标探测物的范围半径，通过判断是否处在该预设范围之内，执行相应的指令，减少暴露的因素。

s204、停止探测机器人，且控制无人机携带探测机器人进行飞行。

基于步骤s201～s203，若判断探测机器人不处于预设范围之内，则停止探测机器人，且控制无人机携带探测机器人进行飞行。其中，探测机器人与无人机所完成的动作信息均包含在指令中，地面探测站通过发送指令指示探测机器人和无人机完成一系列的动作。

s205、停止探测机器人并启动无人机，且无人机携带探测机器人越过障碍物后，控制探测机器人和无人机分离，并启动无人机维持悬停或低速飞行状态，且启动探测机器人靠近目标探测物进行探测作业。

若判断探测机器人处于预设范围之内，则执行步骤s205。其中，步骤s205与步骤s204的区别只在于指令中包含的动作信息不同，上述提到的事项，此处便不再赘述。

可选的，无人机维持悬停或低速飞行状态，并可以是在水平方向上处于地面探测站与探测机器人之间，还可在高度方向上处于较高的位置，起到地面站与探测机器人之间的通讯中继站的作用。这一点特别是在探测机器人与地面探测站水平距离相距较远的情况下，通讯中继站可显著加强通讯信号的强度，避免通讯信号因户外丛林或高山遮挡，或者恶劣天气的影响，探测机器人无法快速顺畅接收到地面站的控制指令。

为更好解释说明上述本发明实施例涉及到的探测方法的过程，本发明另一实施例还提供了另一种探测方法，结合图1中的内容，通过图3内容上的延伸概述进行举例说明。

s301、获取探测机器人被无人机携带在空中飞行时，监测到下方没有障碍物时发出的行驶信号。

需要进一步说明的是，图3的流程基于飞行模式之下，即在探测机器人被无人机携带在空中飞行时。在此基础之下，探测机器人通过检查下方环境判断是否越过了障碍物。当监测到下方没有障碍物时发出行驶信号。

s302、根据形式信号确定行进模式为陆行模式。

地面探测站获取到探测机器人发出的行驶信号，并第一时间判断为地面作业环境可以同行，进一步将行进模式确定切换为陆行模式。

s303、判断探测机器人与目标探测物的水平距离是否处于预设范围之内。

其中上述步骤s203已经对判断环节做出了详细的阐述，此处不再赘述。

s304、无人机携带探测机器人着陆后，停止无人机，并启动探测机器人携带无人机在陆地上行驶。

基于步骤s301～步骤s303，若判断探测机器人不处于预设范围之内，则停止无人机，并启动探测机器人携带无人机在陆地上行驶。

s305、控制探测机器人与无人机在空中分离，且在探测机器人通过车轮着陆后，启动探测机器人靠近目标探测物进行探测作业。

若判断探测机器人处于预设范围之内，则控制探测机器人与无人机在空中分离，且在探测机器人通过车轮着陆后，启动探测机器人靠近目标探测物进行探测作业。其中，控制探测机器人和无人机在空中分离，并启动探测机器人靠近目标物进行探测作业，同样是出于安全性和隐蔽性的考虑。

综上所述，在上述实施例所提供的一种探测方法中，明确定义了一种通过探测机器人发送行驶信号，地面探测站基于获取的行驶信号确定行进模式陆行模式，并向探测机器人和无人机发送相应的指令，触发探测机器人和无人机做出相应的动作，以完成探测机器人与无人机之间的释放、分离、回收等可重构式陆空协同作业模式，从而解决探测机器人在自主探测作业中遇到的问题，优化了探测机器人在当下探测作业中暴露出的短板。

基于本发明提供的一种探测方法，本发明实施例还提供一种探测装置，请参考图4，该装置包括以下结构：

获取单元401，用于获取探测机器人在探测作业中发出的信号。

可选的，本发明的另一实施例中，对于两种不同的获取情况，获取单元401可以包括：

第一获取单元，用于获取所述探测机器人在探测作业中，遇到障碍物时发出的停止信号；

第二获取单元，用于获取所述探测机器人被所述无人机携带在空中飞行时，监测到下方没有障碍物时发出的行驶信号。

确定单元402，用于根据所述信号确定行进模式；其中，所述行进模式包括飞行模式和陆行模式；所述飞行模式为：所述无人机携带所述探测机器人进行飞行，所述陆行模式为：所述探测机器人携带所述无人机在地面上行驶或者所述探测机器人在地面上行驶。

可选的，本发明的另一实施例中，确定单元402，包括：

确定子单元，用于判断出所述信号为所述停止信号，则确定所述行进模式为飞行模式；以及判断出所述信号为所述行驶信号，则确定出所述行进模式为陆行模式。

触发单元403，用于根据所述行进模式分别向所述探测机器人和无人机发送指令，触发所述探测机器人和所述无人机执行所述行进模式的相应动作。

可选的，本发明的另一实施例中，触发单元403，包括：

触发子单元，用于若确定所述行进模式为所述飞行模式，则停止所述探测机器人，且控制所述无人机携带所述探测机器人进行飞行；以及若确定所述行进模式为所述陆行模式，则在所述无人机携带所述探测机器人着陆后，停止所述无人机，并启动所述探测机器人携带所述无人机在陆地上行驶。

可选的，本发明的另一实施例中，所述探测装置还包括：

第一控制单元，用于在确定所述行进模式为所述飞行模式，则停止所述探测机器人，且控制所述无人机携带所述探测机器人进行飞行之后，若所述探测机器人与目标探测物的水平距离处在预设范围内，则控制所述探测机器人与所述无人机在空中分离，且在所述探测机器人通过车轮着陆后，启动所述探测机器人靠近所述目标探测物进行探测作业。

可选的，本发明的另一实施例中，所述探测装置还包括：

第二控制单元，用于在确定所述行进模式为所述陆行模式，所述无人机携带所述探测机器人着陆后，停止所述无人机，并启动所述探测机器人携带所述无人机在陆地上行驶之后，若所述探测机器人与目标探测物的水平距离处在预设范围内，则控制所述探测机器人和所述无人机分离，并启动所述无人机维持悬停或低速飞行状态，且启动所述探测机器人靠近所述目标探测物进行探测作业。

可选的，本发明的另一实施例中，所述探测装置还包括：

第三控制单元，用于若所述探测机器人完成对所述目标探测物的探测，则停止所述探测机器人的探测作业，且控制所述无人机携带所述探测机器人远离所述目标探测物。

可选的，本发明的另一实施例中，所述探测装置还包括：

第四控制单元，用于在控制所述无人机携带所述探测机器人远离所述目标探测物之前，控制所述探测机器人远离所述目标探测物，并确定所述探测机器人和所述目标探测物间隔预设距离。

本发明的上述几个实施例中，探测装置中的单元的具体执行过程，可参见对应的方法实施例的内容，此处不再赘述。

基于本发明提供的一种探测方法，本发明实施例还提供一种探测系统，请参考图5，该系统包括以下结构：

探测机器人501，探测机器人包括本体和行走机构，本体具有侧围、设置在所述侧围顶部的顶盖、以及设置在所述侧围底部的底座；侧围、顶盖和底座围成空腔，可以放置能源模块和控制模块。行走机构的外廓均高于所述本体，用于保护所述本体避免磕碰；行走机构可以是车轮式或履带式两种形式。

可选的，探测机器人的本体上还可以安装翻转摆臂，一端固定连接在探测机器人上，另一端可转动的伸缩和转动，用于对探测机器人的姿态进行调整；在探测机器人从高处掉落或摔跤时，能起到自救或者摔跤回位等功能。

地面探测站502，用于控制探测机器人和无人机，对探测作业进行总调度工作。其中，地面探测站获取探测机器人发出的信息，根据获取的不同信号，确定当前探测机器人所处的作业环境，进而根据当前作业环境确定适合的行进模式；发送指令以指示探测机器人和无人机切换行进模式。其中，地面探测站502的具体执行过程可参见上述任意一个实施例公开的探测方法的内容，此处不再赘述。

无人机503，用于在探测机器人在探测作业中遇到障碍物时，通过飞行携带探测机器人跨越障碍物。无人机可以是涵道飞行器，并设置六个涵道，提供足够的升力，并具有一定的损坏容错率。

在一个实际的场景应用过程中，参见图6，在探测系统中，探测机器人可以与无人机先处于连接状态，并在平坦的的地面静音行驶，在遇到例如围墙、水域等障碍物后，在地面探测站输出的控制指令的作用下，无人机携带探测机器人飞离障碍物。在确定成功远离障碍物之后，同样在地面探测站的作用下，无人机和探测机器人分离。在接近目标物时，无人机可以飞回，由探测机器人独自靠近目标物进行地面近距离探测。在探测机器人的探测工作结束后，探测机器人可以通过探测地面站或者单独与无人机通信，驱动无人机向探测机器人靠近，无人机与探测机器人进行连接，并由无人机携带探测机器人实现快速撤离。

还需要说明的是，探测系统在负载运输工况时，由于作业环境变化会引起较大的状态改变，该系统不确定性往往具有时变特性并且无法直接测量，当不确定性的变化范围超过闭环系统的鲁棒裕度时，就极有可能导致探测系统的性能下降甚至失稳。因此需要获取探测系统准确的实时动态响应特性，并基于此，设计不确定性补偿控制结构，保证稳定运行。

目前，经典鲁棒控制理论能够处理类似的不确定性系统的控制问题，并且能够补偿一般级别的外部扰动，保证一定程度的系统标称性能。但是，无人机这种涵道飞行器涉及到重构时的切换，会带来系统状态参数变化。此外，由于无人机通常在较复杂的环境下作业，由于环境变化引起的气动部件特性变化也会带来较大的系统状态参数误差。因此，仅仅依靠固定参数的鲁棒控制器难以得到理想的控制效果。

为了提高控制系统结构的适应性，针对被控对象含有较大状态参数误差的情况，本申请基于鲁棒控制理论与自适应控制理论，提出一种复合自适应控制结构，应用于探测系统中的地面探测站的整车控制系统。

地面探测站的整车控制系统中设置的复合自适应控制结构，其控制逻辑如图7所示，包括标称控制环、自适应控制环与路径跟踪环；其中，

标称控制环包括一个前馈调节器与一个鲁棒解耦控制器，两者可以理解成共同构成标称控制器。标称控制器主要用来实现整车控制系统的输入-输出提供解耦，即解耦整车控制系统的输入信号和输出信号，整车控制系统的输入信号可以理解成地面探测站输入到探测机器人和无人机的每一种指令，整车控制系统的输出信号则可以理解成探测机器人和无人机发送到地面探测站的反馈信号。同时，标称控制器还可以保证整车控制系统的基本控制性能。

自适应控制环包括一个自适应增稳控制器，自适应增稳控制器主要用于在线估算整车控制系统的指令和无人机的运行情况的匹配性，并根据整车控制系统的指令和无人机的运行情况的匹配性，实时更新整车控制系统的控制参数，以实现整车控制系统利用控制参数生成的指令能够适应于无人机的运行情况。

路径跟踪环包括一个路径跟踪器，路径跟踪器主要用来实现整车控制系统的外环参量对参考输入的跟踪，并根据外环参量参考解算内环输入。外环参量为用户输入到整车控制系统的指令，内环输入为整车控制系统转换所述用户输入的指令而得到的输出信号，该输出信号用于输入到探测机器人和无人机。因此，实现整车控制系统的外环参量对参考输入的跟踪，并根据外环参量参考解算内环输入，可以理解成路径跟踪器可以实现根据用户输入的指令，生成能够实现控制探测机器人和无人机的指令。

复合自适应控制结构中的标称控制环与自适应控制环共同构成上述鲁棒-l1复合自适应结构，其中，标称控制环中的鲁棒解耦控制器基于经典鲁棒控制理论进行设计，自适应控制环的自适应增稳控制器基于l1自适应理论进行设计。通过两者的有机结合，与经典鲁棒控制器相比，复合自适应控制结构能够实现系统不确定性的在线估计与实时补偿；与l1输出反馈自适应控制器相比，复合自适应控制结构解决了其无法直接应用于mimo系统的缺陷，提高了控制系统对非匹配不确定性的补偿能力。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其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，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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。