防风空中投放方法和系统与流程

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背景技术：

无人飞行器(uav)用于例如农业中的空中投放/喷洒。通常，投放的物质在向地面下降的同时顺风飘向下游。结果是，该物质也将顺风落在规划位置的下游。这种漂移不利于空中投放操作，并对环境构成威胁。

技术实现要素：

本公开的一个方面涉及视觉仿真系统。该系统可以包括获得导致从无人飞行器(uav)投放的物质投放的物质发生漂移的风的风速，并基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件以至少减轻偏移。

本公开的另一方面涉及空中投放系统。该系统可以包括存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器以及一个或多个处理器。一个或多个处理器可以单独地或共同地被配置为访问存储器并执行计算机可执行指令以获得导致uav投放的物质发生漂移的风的风速，并基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件以至少减轻偏移。

本公开的另一方面涉及一个或多个非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，当可执行指令由空中投放系统的一个或多个处理器执行时，使空中投放系统执行方法。该方法可以包括获得导致uav投放的物质发生漂移的风的风速，并基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件以至少减轻偏移。

本公开的另一方面涉及uav。uav可以包括框架，安装在框架上的一个或多个推进系统，耦接到框架或一个或多个推进系统中的至少一个且被配置为从uav投放物质的一个或多个喷嘴系统，以及一个或多个控制器。一个或多个控制器可以耦接到推进系统或喷嘴系统中的至少一个，并被配置为基于风速控制推进系统或喷嘴系统中的至少一个，以至少减轻由风导致的物质的漂移。

应理解，前面的概述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，且不限制要求保护的本发明。

附图说明

附图构成本公开的一部分，其示出了若干实施例，并且连同描述一起用于解释所公开的原理。

图1a-图1b是示出根据本公开的示例性实施例的对空中投放的风影响的图表示。

图2a是示出根据本公开的示例性实施例的空中投放系统的框图。

图2b-图2c是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的设备的框图。

图3a是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的uav的第一空间布局的图表示。

图3b是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的uav的第二空间布局的图表示。

图3c是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的方法的流程图。

图4a-图4g是示出根据本公开的示例性实施例的控制uav的一个或多个组件以使投放物质的至少一个喷嘴相对于3d空间移动的图表示。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的方法的流程图。

图6是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。下面的描述参考附图，不同附图中的相同数字表示相同或类似的元件，除非另有说明。为了简洁，对一个实施例中的组件的描述可以适用于不同的实施例中相同或类似的组件，尽管可以使用不同的附图标记指代不同实施例中的组件。在与本发明一致的示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式不代表与本发明一致的所有实现方式。相反，它们仅仅是与本发明的相关方面一致的系统和方法的示例。

uav技术提供了宝贵而有效的耕种解决方案，例如，空中投放或其他类似应用。uav可以携带需要从空中喷洒的各种固体(例如粉末、颗粒等)和/或液体，比如，营养物、肥料、种子、杀虫剂、除草剂、化学品灭火剂等。uav可以是固定翼uav、旋翼uav等。旋翼uav可以包括直升机或多旋转uav。多旋转uav可以具有各种旋翼类型，如双旋翼、三旋翼、四旋翼、六旋翼等。uav的喷嘴可以在飞行期间投放物质。例如，液体物质可以通过尺寸限制的孔来雾化或投放。

风对这种操作带来了重大问题。当投放的物质在重力作用下落向地面时，它也受到风力的影响。风将使物质顺风落在规划位置的下游。为了更好地被作物吸收，投放物质通常必须以有限的单位尺寸/质量进行投放，这加重了随风的漂移。

漂移不利于空中投放，并造成潜在的环境威胁。例如，逆风位置中的一些作物可能无法接收到足够的喷剂(如果有的话)。此外，由于大多数喷剂(例如杀虫剂、除草剂、肥料等)的化学性质，漂移可能对被意外喷洒到的区域(例如田地作物旁边的池塘)造成严重的生态破坏。

在图1a和图1b中示出了这种对空中投放的漂移影响。参考图1a，飞行器101在地表103上方飞行。飞行器101可以包括被配置为从空中投放物质的喷嘴102。在一些实施例中，飞行器101可以对风进行响应而在空中呈现出各种姿势。例如，飞行器101可以被配置为在无风时以实线姿势飞行。再例如，飞行器101可以被配置为当有来自左侧的风时以虚线姿势飞行，因为这种姿势将生成抵消风力的驱动力。关于姿势配置的更多细节将在下面参考图2a和图2b讨论。不管采用的姿势如何，在无风情况下，当飞行器101在地表103上方的某个高度处悬停并开始投放物质时，投放的物质在重力作用下落向地面，并落在图中标记为“规划位置(无风)”的位置104a处。虚线区域104b指示在无风情况下投放的物质在空中经过的示例性体积。然而，当有风吹动时，投放的物质可能从原始轨迹漂移，并落在图中标记为“风导致的漂移”的位置105a处。实线区域105b指示有风情况下投放的物质可能通过的示例性体积。如图1a所示，投放物质的漂移可以使其下落位置从原始的下落位置105a顺风发生偏移。原始降落位置是投放物质的目标降落位置。

图1b从顶视图中比较了有风和无风情况下投放物质的降落位置。在该示例中，飞行器移动穿过田地，同时投放农药。规划喷洒区域是虚线区域106。然而，由于上面讨论的风，降落位置顺风漂移到实线区域107。结果是，区域106的左侧的一些操作区域没有接收到预期的农药，而一些非操作区域意外地接收到农药。特别地，落在池塘108中的一些漂移农药可能对池塘环境造成损害。

一些现有方法意图通过用具有较大孔的另一个喷嘴来切换喷嘴以投放较重的液滴来减轻随风漂移，或者将空中投放重新安排到风平息的另一时间。然而，一些液体(例如农药)投放需要有限的液滴尺寸以高效吸收并防止烧焦植物。因此，第一种方法对于许多应用来说是不现实的。此外，第二种方法不能解决以上所阐述的关于空中耕作的根本缺陷。在关键时刻不进行投放往往会降低作物产量。

在本文公开的各种实现方式中，可以通过获得风速并基于所获得的风速改变喷嘴的空间布局来减轻或解决漂移问题，从而使投放的物质的降落位置到达规划点。可以通过各种方法获得风速，例如基于如下各项确定风速：uav状态(例如，uav的空间布局，即通过uav上的惯性测量单元测量的六自由度的uav位置和姿势等)、uav推进系统状态(例如，致动uav旋翼的电机的电力、uav旋翼的转速等)、用户输入的参数(例如，直接或间接输入到uav的用户定义的参数等)、测风仪测量结果(例如，在uav上或uav外部携带的设备，用于测量风速等)等。此外，空间布局包括六个自由度(例如，x、y和z位置以及俯仰角、横滚角和偏航角)。

为了实现喷嘴的空间布局的改变，可以控制uav和/或喷嘴。可以驱动各种uav组件(例如，机械组件、电气组件、电子组件等)以实现对uav和/或喷嘴的控制。例如，可以控制uav以改变其相对于3d空间(例如，3d或备选的坐标系中的真实环境或生活空间)的空间布局。又例如，可以控制喷嘴以改变其相对于3d空间的空间布局。又例如，可以控制喷嘴以改变其相对于uav的空间布局。本领域普通技术人员应明白，对所公开的方法中的一个或多个进行修改和/或组合以实现类似的结果。在一些实施例中，为了实现喷嘴的空间布局的改变，可以基于所获得的风来修改uav的飞行路径。例如，返回参考图1b，使飞行路径向左移位可以使投放的物质降落在区域106而不是区域107。

在一些实施例中，所公开的方法可以由空中投放系统实现。系统可以包括存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器以及一个或多个处理器。一个或多个处理器可以单独地或共同地被配置为访问存储器并执行计算机可执行指令以执行所公开的方法。例如，系统可以包括uav、控制器和/或另一设备。存储器和处理器可以一起设置或分开地设置在一个或多个这样的设备中。

在一些实施例中，所公开的方法可以由空中投放装置实现。装置可以实现为uav、移动设备(例如，移动电话、可穿戴设备等)、控制器(例如，uav的遥控器、uav的基站)、计算设备(例如，笔记本电脑)、服务器等。所公开的方法可以动态地(例如，利用实时反馈)或静态地(例如，根据预定程序)实现。例如，uav可以主动地(例如，由uav的一个或多个组件确定动作)或被动地(例如，由控制器控制)改变其空间布局，使得投放的物质降落在其原始规划位置。空间布局变化可以表现为uav的飞行路径、高度和/或姿势、uav喷嘴的配置、姿势和/或位置等的改变。

由此，因为田地接收到了足够的喷剂并且至少减少了意外喷洒，所以可以提高耕作效率。此外，空中投放不再受风况的影响，并且可以主动地进行自我调节以抵消这些情况。此外，不需要喷嘴改变尺寸，并且可以在规划时间执行空中投放。

图2a是示出根据本公开的示例性实施例的空中投放系统200的框图。系统200可以与本文公开的系统、设备和方法的任何合适的实施例结合使用。系统200可以包括通过网络230和/或可移除存储器设备240耦接的可移动物体210和终端设备220。系统200的组件中的一个或多个可以是可选的。在一些实施例中，系统200可以包括比图2a中所示出的组件多得多的组件。然而，为了公开说明性实施例，并不需要示出所有这些部件。例如，可移动物体210可以单独地或与另一系统或设备(例如，终端设备220)组合实现本文中所公开的空中投放方法。

网络230可以是有线/基于电缆的或无线的连接(例如，有线、无线电、蓝牙、云连接、4g/lte、wifi等)，其允许数据和信号在可移动物体210和终端设备220之间传输。网络230还可以包括网络设备，例如被配置为存储或中继信号和数据的云计算机或服务器。作为网络230的替代，数据、文件和/或指令可以通过可移除存储器设备240(例如，安全数字(sd)卡、usb驱动器等)传送或交换。

这里一般性地描述了可移动物体210，在下面参考图2b提供其组件和功能的详细描述。可移动物体可以被配置为在任何合适的环境中(例如在空中)移动(例如，固定翼飞行器、旋转翼飞行器或既没有固定翼也没有旋转翼的飞行器)。

可移动物体能够在环境内相对于六个自由度(例如三个平移自由度和三个旋转自由度)自由移动。备选地，可移动物体的移动可以相对于一个或多个自由度(例如，通过预定路径、轨道或取向)被约束。该移动可以由任何合适的致动机构(例如，引擎或电机)来致动。可移动物体的致动机构可以由任何合适的能源(例如电能、磁能、太阳能、风能、重力、化学能、核能或其任何合适的组合)供电。可移动物体可以经由动力系统自推进，如本文别处所述。推进系统可以可选地依赖于能源(例如电能、磁能、太阳能、风能、重力、化学能、核能或其任何合适的组合)操作。

在一些情况下，可移动物体可以是运载工具。合适的运载工具可以包括水中运载工具、飞行器、太空运载工具或地面运载工具。例如，飞行器可以是固定翼飞机(例如飞机、滑翔机)、旋转翼飞机(例如直升机、旋翼飞机)、具有固定翼和旋转翼的飞机，或没有固定翼和旋转翼的飞机(例如，飞艇、热气球)。

运载工具可以自推进，例如通过空气、在水中或水下、在太空中，或在地面上或地下自推进。自推进运载工具可以利用推进系统，例如包括一个或多个发动机、电机、轮子、轴、磁体、旋翼、螺旋桨、叶片、喷嘴或其任何合适的组合的动力系统。在一些情况下，推进系统可以用于使可移动物体从表面起飞、在表面上降落、保持其当前位置和/或朝向(例如，悬停)、改变朝向和/或改变位置。

可移动物体可以由用户远程控制。例如，可以借助控制终端和/或监控终端(例如，终端设备220)来控制可移动物体。用户可以远离可移动物体或在可移动物体上或其中，并同时使用控制终端和/或监控终端来控制可移动物体。可移动物体可以是uav。无人可移动物体可以在可移动物体上不具有乘员。可移动物体可以由人或自主控制系统(例如，计算机控制系统)或其任何合适的组合来控制。可移动物体可以是自主或半自主机器人，例如配置有人工智能的机器人。

可移动物体可以具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施例中，可移动物体可以具有在载运工具内或载运工具上有人类乘员的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体的大小和/或尺寸可以小于能够在载具内或载具上有人类乘员的大小和/或尺寸。可移动物体的大小和/或尺寸可以适于被人抬起或携带。备选地，可移动物体可以大于适于被人抬起或携带的大小和/或尺寸。

终端设备220可以实现为各种设备(例如，计算机、智能电话、平板电脑，可移动物体210的控制器、虚拟现实头盔、模拟器、智能眼镜、可穿戴设备等)。以下参考图2c提供其组件和功能的详细描述。

图2b是示出根据本公开的示例性实施例的实现为可移动物体210的空中投放系统的框图。可移动物体210可以包括处理单元201、存储单元202、感测单元203、通信单元204、电力单元205、推进系统206、喷嘴系统207和负载208，所有这些都可以安装在框架290(例如uav的机体)上或耦接到框架290，或者通过一个或多个通道可操作地彼此耦接。例如，电力单元205可以通过电力通道耦接到推进系统，负载208可以包括被配置为容纳投放物质的容器，容器通过机械通道耦接到喷嘴系统207(例如，泵和管道通道可以将投放物质从负载运送到喷嘴)，并且处理单元201可以通过通信总线耦接到存储单元202。在一些实施例中，负载208可以包括其他有效载荷，例如相机。可移动物体210的组件中的一个或多个可以是可选的。可移动物体210可以包括一个或多个类似的组件，例如一个或多个推进系统206、一个或多个喷嘴系统207等。在一些实施例中，可移动物体210可以包括比图2b中所示出的组件多得多的组件。然而，为了公开说明性实施例，没有必要示出所有这些组件。例如，处理单元201可以单独地或与另一单元或设备(例如，推进系统206)组合实现本文中所公开的空中投放方法。

处理单元201可以具有一个或多个处理器，例如可编程处理器(例如，中央处理单元(cpu)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)。存储单元202可以是存储可由处理单元201执行的逻辑、代码和/或指令的非暂时性计算机可读介质，用于执行本文中公开的一个或多个方法。在各种实施例中，存储单元202可以基于半导体、磁、光或任何合适的技术。存储单元202可以包括一个或多个存储器单元(例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存、usb驱动器、存储器卡、固态驱动器(ssd)、硬盘驱动器(hdd)、软盘、光盘、磁带、sd卡等)。在一些实施例中，来自感测单元203的数据可以直接传送到存储单元202的存储器单元并存储在其中。存储单元202的存储器单元可以存储可由处理单元201执行的逻辑、代码和/或指令，以执行本文所述方法的任何合适的实施例。例如，处理单元201可以被配置为执行指令以执行所公开的空中投放方法，以至少减轻随风漂移。存储器单元可以存储要通过处理单元201处理的数据。在一些实施例中，存储单元202的存储器单元可以用于存储由处理单元201产生的处理结果。在一些实施例中，处理单元201和/或存储单元202可以实现为被配置为控制可移动物体210的一个或多个组件的一个或多个控制器。例如，uav可以包括彼此耦接的一个或多个控制器、推进系统和喷嘴系统，并且可以从空中(例如，通过一个或多个喷嘴系统)投放物质。一个或多个控制器可以被配置为基于风速控制推进系统或喷嘴系统中的至少一个，以至少使由风导致的物质的漂移减轻。

感测单元203可以被配置为利用不同类型的传感器，这些传感器以不同方式收集与飞行器和环境有关的信息。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或来自不同的源的信号。例如，感测单元203可以包括惯性测量单元(imu)213。imu213可以被配置为检测可移动物体210的空间布局和/或空间布局的改变(例如，xyz位置、俯仰角、横滚角、偏航角等)备选地，感测单元203可以包括一个或多个其他传感器(例如，雷达、激光雷达、超声传感器、红外传感器等)、陀螺仪、加速度计、gps(全球定位系统)传感器、磁力计和/或图像传感器(例如，相机等)。例如，感测单元203可以包括雷达以跟踪可移动物体相对于地面的高度。对于一些实现方式，可移动物体可能需要在恒定高度处飞行以保持投放宽度恒定。又例如，感测单元203可以包括被配置为测量风速的测风仪223(或者备选地，被称为风速计、风速仪、空气速率计等)。

通信单元204可以被配置为向合适的外部设备或系统(例如，终端设备220、显示设备、遥控器等)发送数据(例如，感测数据、操作指令等)，或者从其接收数据。可以使用任何合适的通信手段，例如有线通信或无线通信。例如，通信单元204可以利用局域网(lan)、广域网(wan)、红外线、无线电、wi-fi、点对点(p2p)网络、电信网络、云通信等中的一个或多个。可选地，可以使用中继站，例如塔、卫星或移动基站。无线通信可以是接近度相关的或接近度不相关的。在一些实施例中，通信可能需要或可能不需要视线。通信单元204可以发送和/或接收以下中的一个或多个：来自感测单元203的感测数据、由处理单元201产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等。

通信单元204可以包括用于有线通信的连接器、无线发射机和接收机和/或用于无线通信的无线收发机。通信可以包括控制信号和/或数据。连接器、发射机/接收机或收发机可以被配置用于可移动物体210与各种设备之间的双向通信。例如，连接器、发射机/接收机或收发机可以向可移动物体210或另一设备发送和从可移动物体210或另一设备接收操作信号和/或数据。

电力单元205可以被配置为向可移动物体210的一个或多个组件供应电力，用以支持各种操作。电力单元205可以包括常规电池(例如锂离子电池)，可无线充电的电池和太阳能面板供电的电池(例如，附接到设置在可移动物体上的轻质太阳能面板的电池)。

推进系统206可以被配置为控制可移动物体210的一个或多个组件以实现可移动物体210的空间布局的改变。例如，推进系统206可以包括旋翼216和电机226，其被配置为沿空中的任何方向驱动可移动物体。推进系统206可以被配置为相对于六个自由度调节可移动物体的空间布局(例如，俯仰角、横滚角、偏航角等)、速度和/或加速度。可以通过推进机构来致动旋翼216的一个或多个参数(例如旋转的方向和速率)，以实现空间布局的改变。备选地或通过组合，推进系统206可以控制可移动物体210的载体或有效载荷的空间布局。在一些实施例中，如果可移动物体包括物质投放喷嘴并且喷嘴相对于可移动物体是静止的，则可移动物体的空间改变可以有效地转换为喷嘴相对于3d空间的空间改变。

示例性可移动物体210是uav。uav可以包括具有一个或多个旋翼的推进系统。可以提供任何数量的旋翼(例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个)。无人飞行器的旋翼、旋翼组件或其他推进系统可以使无人飞行器能够悬停/保持位置、改变取向和/或改变位置。相对的旋翼的轴之间的距离可以是任何合适的长度。本文中对uav的任何描述可以应用于可移动物体，例如不同类型的可移动物体，并且反之亦然。

喷嘴系统207可以包括一个或多个致动器227，其被配置为实现一个或多个喷嘴217的空间布局的改变。例如，致动器227可以伸展或缩回喷嘴217(例如，通过致动管的伸缩接头)。又例如，致动器227可以被配置为控制喷嘴217以相对于六个自由度调节空间布局(例如，xyz位置、俯仰角、横滚角、偏航角等)，例如，通过致动附接到喷嘴的伸缩杆或可以其他方式伸展的杆，和/或致动附接到喷嘴的旋转阀或可以其他方式旋转的机构。再例如，致动器227可以包括泵和相关联的管和气缸，以将投放物质从负载运送到喷嘴。

在一些实施例中，可移动物体可以被配置为携带负载208。负载可以包括乘客、货物、设备、仪器等中的一个或多个。负载可以设置在外壳内。该外壳可以与可移动物体的外壳分离，或者作为可移动物体的外壳的一部分。备选地，负载可以设置有外壳，而可移动物体不具有外壳。备选地，可以在没有外壳的情况下提供负载的一部分或整个负载。负载可以相对于可移动物体刚性固定。可选地，负载可以相对于可移动物体可移动(例如，相对于可移动物体可平移或可旋转)。

在一些实施例中，负载可以包括有效载荷。有效载荷可以被配置为不执行任何操作或功能。备选地，有效载荷可以是被配置为执行操作或功能的有效载荷，也被称为功能型有效载荷。例如，有效载荷可以是图像捕获设备。可以将任何合适的传感器合并到有效载荷中，诸如图像捕获装置(例如，相机)、音频捕获装置(例如，抛物面麦克风)、红外成像装置或紫外成像装置。传感器可以提供静态感测数据(例如照片)或动态感测数据(例如视频)。在一些实施例中，传感器提供针对有效载荷的目标的感测数据。在一些实施例中，有效载荷可以包括物质存储218。物质存储218可以被配置为存储用于投放的物质(例如，营养物、种子、杀虫剂、除草剂或化学灭火剂)。物质存储218可以由任何合适的材料(例如塑料、碳纤维等)制成。物质存储218可以通过各种通道(例如塑料管和泵)耦接到喷嘴系统207，使得物质可以被输送到喷嘴用于投放。

备选地或通过组合，有效载荷可以包括用于向一个或多个目标提供信号的一个或多个发射器。可以使用任何合适的发射器，例如照明源或声源。在一些实施例中，有效载荷包括一个或多个收发机，例如用于与远离可移动物体的模块进行通信。例如，通信可以是与本文中所描述的终端设备进行的通信。可选地，有效载荷可以被配置为与环境或目标进行交互。例如，有效载荷可以包括能够操纵物体的工具、仪器或机构，例如机器人手臂。

可选地，负载可以包括载体。可以针对有效载荷提供载体，并且有效载荷可以直接(例如，直接接触可移动物体)或间接(例如，不接触可移动物体)经由载体与可移动物体耦接。相反，有效载荷可以安装在可移动物体上而不需要载体。有效载荷可以与载体一体地形成。备选地，有效载荷可以可拆卸地耦接到载体。在一些实施例中，有效载荷可以包括一个或多个有效载荷元件，并且一个或多个有效载荷元件可以相对于如上所述的可移动物体和/或载体移动。

载体可以与可移动物体一体地形成。备选地，载体可以可拆卸地耦接到可移动物体。载体可以直接或间接地耦接到可移动物体。载体可以提供对有效载荷的支撑(例如，承载有效载荷的至少一部分重量)。载体可以包括能够稳定和/或引导有效载荷的移动的合适的安装结构(例如，云台平台或云台稳定器)。在一些实施例中，载体可以适于控制有效载荷相对于可移动物体的状态(例如，位置和/或取向)。例如，载体可以被配置为相对于可移动物体移动(例如相对于一个、两个或三个平移度和/或一个、两个或三个旋转度)，使得负载相对于合适的参考系保持其位置和/或朝向，而与可移动物体的移动无关。参考系可以是固定参考系(例如周围环境)。备选地，参考系可以是移动参考系(例如，可移动物体、负载目标)。

在一些实施例中，载体可以被配置为允许负载相对于载体和/或可移动物体移动。该移动可以是相对于多达三个自由度(例如，沿着一个、两个或三个轴)的平移或者相对于多达三个自由度的旋转(例如，围绕一个、两个或三个轴)或其任何合适的组合。

在一些情况下，载体可以包括载体框架组件和载体致动组件。载体框架组件可以为有效载荷提供结构支撑。载体框架组件可以包括单独的载体框架部件，其中一些可以相对于彼此可移动。载体致动部件可以包括致动上述单独的载体框架组件移动的一个或多个致动器(例如电机、气缸)。致动器可以同时允许多个载体框架组件的移动，或者可以被配置为一次允许单个载体框架组件的移动。载体框架组件的移动可以产生有效载荷的对应的移动。例如，载体致动部件可以致动一个或多个载体框架组件围绕一个或多个旋转轴(例如，横滚轴、俯仰轴或偏航轴)旋转。在一些情况下，其中uav具有围绕中心的垂直轴对称设置的偶数个旋翼，横滚轴/角和俯仰轴/角可以互换使用。一个或多个载体框架组件的旋转可以使有效载荷围绕一个或多个旋转轴相对于可移动物体旋转。备选地或通过组合，载体致动部件可以致动一个或多个载体框架组件沿着一个或多个平移轴平移，并由此产生有效载荷沿着一个或多个对应的轴相对于可移动物体的平移。

系统200的组件可以以任何合适的配置来布置。例如，可移动物体210的一个或多个组件可以位于飞行器、载体、有效载荷、终端、感测系统或与以上的一个或多个进行通信的附加的外部设备(例如终端设备220)上。另外，尽管图2b描绘了单个处理单元201和单个存储单元202，但本领域技术人员应明白，这不是意在限制，并且系统200可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施例中，多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可以处于不同的位置，例如，在飞行器、载体、有效载荷、终端、与以上的一个或多个通信的附加的外部设备或其合适的组合上，使得由系统执行的处理和/或存储器功能的任何合适的方面可以发生在前述位置的一个或多个位置处。

图2c是示出根据本公开的示例性实施例的实现为终端设备220的空中投放系统的框图。终端设备220可以包括处理单元221、存储单元222、测风仪229(或者备选地，被称为风速计、风速仪、空气速率计等)、通信单元224和电力单元225，它们通过一个或多个通道可操作地彼此耦接。例如，电力单元225可以通过电力通道耦接到处理单元221，处理单元221可以通过通信总线耦接到存储器单元222。终端设备220的一个或多个组件(例如测风仪229)可以是可选的。在一些实施例中，终端设备220可以包括比图2c中所示出的组件多得多的组件。然而，为了公开说明性实施例，没有必要示出所有这些部件。例如，处理单元221可以单独地或与另一系统或设备(例如可移动物体210)组合来实现本文中所公开的空中投放方法。

处理单元221可以具有一个或多个处理器，例如可编程处理器(例如，中央处理单元(cpu)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)。存储单元222可以是存储可由处理单元221执行的逻辑、代码和/或指令的非暂时性计算机可读介质，用于执行本文中公开的一个或多个方法。在各种实施例中，存储单元222可以基于半导体、磁、光或任何合适的技术。存储单元222可以包括一个或多个存储器单元(例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存、usb驱动器、存储器卡、固态驱动器(ssd)、硬盘驱动器(hdd)、软盘、光盘、磁带、sd卡等)。在一些实施例中，来自测风仪229的数据可以直接传送到存储单元222的存储器单元并存储在其中。测风仪229可以被配置为测量风速。存储单元222的存储器单元可以存储可由处理单元221执行的逻辑、代码和/或指令，以执行本文所述方法的任何合适的实施例。例如，处理单元221可以被配置为执行指令以指示上述处理单元201执行参考图5的下述方法500。又例如，上述处理单元221和处理单元201可以被配置为执行下述方法500(例如，处理单元221执行方法500的步骤501，处理单元201执行方法500的步骤502)。存储器单元可以存储要通过处理单元221处理的数据。在一些实施例中，存储单元222的存储器单元可以用于存储由处理单元221产生的处理结果。

通信单元224可以被配置为向合适的外部设备或系统(例如，可移动物体210、显示设备等)发送数据(例如，测风仪数据、操作指令等)，或从其接收数据。可以使用任何合适的通信手段，例如有线通信或无线通信。例如，通信单元224可以利用局域网(lan)、广域网(wan)、红外线、无线电、wifi、点对点(p2p)网络、电信网络、云通信等中的一个或多个。可选地，可以使用中继站，例如塔、卫星或移动基站。无线通信可以是接近度相关的或接近度不相关的。在一些实施例中，通信可能需要或可能不需要视线。通信单元224可以发送和/或接收以下中的一个或多个：来自测风仪229的感测数据、由处理单元221产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等。

通信单元224可以包括用于有线通信的连接器、无线发射机和接收机和/或用于无线通信的无线收发机。通信可以包括控制信号和/或数据。连接器、发射机/接收机或收发机可以被配置用于终端设备220与各种设备之间的双向通信。例如，连接器、发射机/接收机或收发机可以向可移动物体210或另一设备发送和从可移动物体210或另一设备接收操作信号和/或数据。

电力单元225可以被配置为向终端设备220的一个或多个组件供应电力，用以支持各种操作。电力单元225可以包括常规电池(例如锂离子电池)，可无线充电的电池和太阳能面板供电的电池(例如，附接到轻质太阳能面板的电池)。

示例性终端设备220是控制器。控制器可以被配置为控制uav(可移动物体210)以执行所公开的空中投放方法。例如，控制器可以改变uav的飞行路径，使得投放的物质的降落位置不被风影响。尽管图2c描绘了单个处理单元221和单个存储单元222，但本领域技术人员应明白，这不是意在限制，并且终端设备200可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施例中，多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可以处于不同的位置，例如，在飞行器、载体、有效载荷、终端、与以上的一个或多个通信的附加的外部设备或其合适的组合上，使得由系统执行的处理和/或存储器功能的任何合适的方面可以发生在前述位置的一个或多个位置处。

图3a-图3b是示出根据本公开的示例性实施例的比较用于空中投放的uav的第一空间布局(图3a，在无风情况下)与第二空间布局(图3b，在有风情况下)的图表示。在一些实施例中，在无风情况下获得的第一空间布局可以被称为默认空间布局，在风的影响下获得的第二空间布局可以被称为当前空间布局。为了获得风速，可以对一个或多个参数进行监测和比较，例如uav状态(例如，由uav上的惯性测量单元测量的六自由度uav的空间布局)、uav推进系统状态(例如，用于为uav旋翼供电的电机的电力和uav旋翼的转速)、用户输入的参数(例如，直接或间接输入到uav的用户定义的参数)、测风仪测量结果(例如，uav上或uav外部携带的用于测量风速的设备)等。例如，可以比较图3a和图3b中所描述的uav状态，并且可以如以下参考图3c所述地获得对应的风速。又例如，可以比较图3a和图3b中的uav的推进系统状态以获得对应的风速。再例如，用户可以输入具有各自的相关联的参数的第一空间布局和/或第二空间布局以获得风速。再例如，用户可以输入当前和/或默认的风况(例如，风速率和风的方向)以获得风速。再例如，风速可以通过测风仪测量。测风仪可以设置在uav上，或者设置在uav外部(例如，在地面上、在另一个设备上等)。

图3a示出了在无风情况下uav301的示例性状态。例如，uav301可以在某个高度处悬停，同时从uav301的一个或多个喷嘴向地表面302投放物质。物质可以以发散角离开喷嘴，并向规划投放区域散布。在空中，投放的物质可以显现为通过锥形体积303下降。由于不存在风并且假设喷嘴不偏向任何方向(例如，喷嘴均匀地沿所有水平方向向地面喷洒)，所以相对于uav，投放的物质可以在水平平面中的所有方向上看起来是均匀的。此外，uav301可以看起来基本平行于水平平面(例如，零俯仰角和横滚角)。可以将该空间布局(例如，俯仰角、横滚角和偏航角、uav的高度等)和相关联的参数(例如，uav沿x、y和z方向的加速度、旋翼速率和方向、投放的物质的单位质量、投放的物质的散布角、地表面上的喷洒宽度等)包括在无风情况下的uav的第一空间布局中并将其存储。再例如，uav可以在某个高度处沿x方向(例如，纸面之外)飞行，同时从uav301的一个或多个喷嘴向地表面302投放物质。在该飞行模式中，uav在y方向(例如，在水平平面内并垂直于uav301的运动)上仍然是静止的，在图3a中示出了投放角和降落位置。尽管这里所提供的示例主要基于恒定的飞行高度，但可以根据应用实时调节高度。

图3b示出了在风的影响下的uav304的示例性状态。例如，uav304可以在某个高度处悬停，同时从uav304的一个或多个喷嘴朝向地表面305投放物质。uav304和投放的物质306均可能受到风影响。如该图所示，为了抵消风影响(例如，为了在3d空间中保持相同的悬停位置)，uav304可以调节空间布局(例如，俯仰角、横滚角、偏航角等)。例如，uav304右侧的旋翼可以比左侧的旋翼旋转得更快，使得uav304的右侧高于左侧。旋翼倾斜的结果是，向左的驱动力抵消了风并使uav304平衡在水平方向的相同位置。因此，可以捕获并存储包括有风情况下的包括相关联参数的uav的第二空间布局。

通过比较第一空间布局(例如，在无风情况下)与以上讨论的第二空间布局(例如，在风的影响下)，可以导出或以其他方式获得风速。例如，可以映射空间布局和uav的加速度之间的关系，使得每个空间布局或空间布局改变可以与风速和/或与推进系统状态相关联。

所获得的风速可以包括风的大小和方向。在一些实施例中，所获得的风速可以仅包括大小或仅包括方向信息。方向可以包括例如水平平面中并垂直于uav的移动的方向。因此，所获得的风速可以分为彼此垂直的多个方向上的分量，并且y方向上的风速(即，水平方向且垂直于uav的运动路线的方向)可以与漂移有关。由于投放的物质在向地面305下降的同时被顺风吹动，所以上述投放的物质的锥形体积303可能变形为向顺风方向倾斜的体积306。因此，与图3a中的降落位置相比，投放的物质的降落位置将顺风移位。漂移与风速(即风的速率和风的方向)以及与投放物质从喷嘴到地面的下降时间有关，下降时间与uav相对于地面的高度和投放物质的平均下降速度有关，如下面的公式所示。漂移距离可以随风的速率线性地改变大小。

在一些实施例中，在风的影响下，uav304可以在某个高度处沿某个方向(例如，沿x方向)飞行，同时从uav304的一个或多个喷嘴向地面305投放物质。在3d空间中，由风施加到uav304的力可以被分解为沿x、y和z方向的三个力。在垂直方向(z方向)上，可以通过旋翼速率的改变抵消z方向的风力。在水平平面(xy平面)中，沿x方向的物质的随风漂移可能是无关紧要的，由于飞行路径可能主要是径直路径，并且即使有漂移，规划的区域仍将沿x方向被覆盖。y方向的风力可能是上述漂移和有害后果的主要原因。因此，获得风速可以包括获得y方向上的风的速率。

与图3b相比，除了在图3a中所讨论的实施例之外，可以存在许多其他替代的基线实施例。也就是说，可以将第二空间布局和相关联的参数与任何预定基线空间布局和相关联的参数进行比较，以获得风速、确定漂移等。预定的基线实施例可以包括无风情况下的实施例，例如图3a中的实施例或具有预定的情况的实施例。预定的情况可以包括预定的风速、预定的空间布局等。可以类似于图3a的实施例和图3b的实施例之间的比较，执行图3b的实施例和预定的实施例之间的比较。预定的实施例可以包括与预定的风况相关联的预定的空间布局。例如，当基线实施例处于有风的情况下时，基线可以包括uav的空间布局以及相关联的风速(例如，沿预定方向的微风)和相关联的漂移距离。基线还可以包括相关联的漂移距离，可以基于相关联的漂移距离计算无风情况下的原始降落位置。可以将uav的当前空间布局与基线进行比较，以确定空间布局的差异。基于所确定的空间布局的差异，可以确定风速的改变(例如，增加、减小或零改变)。因此，可以调节uav的一个或多个组件以至少部分地抵消风速的改变。

图3c是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的方法300的流程图。方法300可以包括多个步骤，其中的一些可以是可选的或者可以按照其他顺序重新布置。方法300的一个或多个步骤可以由系统200的一个或多个组件(例如，可移动物体210)实现。

在步骤331处，可以确定是否已经输入任何uav参数。参数输入可以包括例如用于控制uav的一个或多个状态(例如，其空间布局)的用户输入。例如，用户可能已经将uav设置为在高度h处从位置a飞行到位置b，并且横滚角为10度。用户输入可以被直接输入到可移动物体210、经由终端设备220发送等。如果步骤331的确定为“否”，则方法300进行到步骤332。如果该步骤的确定为“是”，则方法300进行到步骤333。

在步骤332处，如以上参考图3b所述地获得uav的状态(例如当前状态)。

在步骤333处，可以对输入参数进行过滤。可以从在步骤332中获得的状态中滤除输入参数。例如，如果所获得的横滚角是30度，而输入的横滚角是10度，则过滤后的横滚角的状态应该是20度。

在步骤334处，可以基于(过滤后的)uav状态获得一个或多个空气移动速率/风的速率。uav状态可以包括3d位置、姿势角、推进系统状态(例如，旋翼速率、电机功率)等。一个或多个空气移动速率可以包括沿着飞行路径的速率、水平平面中且垂直于飞行路径的速率、垂直平面中且垂直于飞行路径的速率等。例如，可以如以上参考图3b所述地获得沿y方向的风的速率。

在步骤335处，可以基于(例如，矢量求和)步骤334获得的空气移动速率获得风速(例如，包括大小和方向的当前风速)。

在步骤336处，可以控制uav的一个或多个组件以减轻风的影响。以下参考图4a-图4g描述细节。

图4a-图4g是示出根据本公开的示例性实施例的控制uav的一个或多个组件以使投放物质的至少一个喷嘴相对于3d空间移动的图表示。在这些图中，实线表示可以指示在没有实现所公开的抵消风的方法的情况下，受风影响下的uav的状态或空间布局，虚线表示可以指示当实现了各种抵消风的方法时，受风影响下的uav的状态或空间布局。在这些实现方式中，可以致动uav的一个或多个组件以使至少一个喷嘴相对于3d空间坐标移动(例如，通过控制uav、通过控制喷嘴、通过致动旋翼、电机或其其它相关机械组件等)，以减轻风所导致的漂移。移动可以至少部分地抵消所获得的风速。移动可以包括线性移动(例如，沿着直线的运动，从一个3d位置到另一个3d位置)和/或角移动(例如，围绕固定点的运动，从一个俯仰/横滚/偏航角到另一个俯仰/横滚/偏航角)。可以修改/组合针对线性/角移动所采用的路径，并且不一定是绝对的。例如，uav可以逆风改变其飞行路径或者喷嘴可以逆风移动，使得物质被逆风投放并落在规划位置。这些示例不是穷尽的实现方式的列表。可以修改和/或组合任何示例性实现方式以减轻漂移。

参考图4a，uav可以致动一个或多个组件(例如，推进系统等)以使uav在3d空间的水平平面中线性移动，从而减轻风导致的漂移。在一些实施例中，uav411可以在一定高度处悬停或飞行，同时向地面413投放物质，并且在风的影响下，喷洒宽度可以从规划位置415移动到漂移位置414。因此，使uav从uav411的当前位置逆风飞行到位置412可以使喷洒区域移动回到规划位置415。使uav逆风飞行可以包括使uav抵抗以上所讨论的风力飞行。可以致动推进系统的旋翼和/或电机以实现uav的移动。例如，对于二乘二的轴对称旋翼配置，可以将任何两个旋翼视为一侧，而将其他两个旋翼视为另一侧。增加一侧的两个旋翼的旋转可以使uav向另一侧倾斜，从而产生使uav向另一侧移动的水平力。本领域普通技术人员应明白，应用其他可行机构来实现类似的结果。在图4a中，漂移喷洒宽度和规划喷洒宽度可以在长度上基本类似。

参考图4b，uav可以致动一个或多个组件(例如，推进系统等)以使uav在3d空间的水平平面中和垂直方向上线性移动，从而减轻风导致的漂移。在一些实施例中，uav421可以在一定高度处悬停或飞行，同时向地面423投放物质，并且在风的影响下，喷洒区域可以从规划位置425移动到漂移的位置424。因此，使uav从uav421的当前位置逆风飞行到位置422可以使喷洒区域移动回到规划位置425。使uav逆风飞行可以包括使uav抵抗以上所讨论的y方向上的风力并改变uav的高度。可以致动推进系统的旋翼和/或电机以实现uav的移动。例如，对于二乘二的旋翼配置，除了在水平平面中移动之外，减小(或增加)电机和/或旋翼的转速还可以使uav下降(或升高)。本领域普通技术人员应明白，应用其他可行机构来实现类似的结果。在图4b中，漂移喷洒宽度和规划喷洒宽度可以在长度上不同。因此，除了将喷洒移位回到规划位置之外，还可以实现对uav高度的控制以控制喷洒宽度。例如，使uav升高可以增加喷洒宽度，而使uav下降可以减小喷洒宽度。

参考图4c，uav可以致动一个或多个组件(例如，喷嘴系统等)以使至少一个喷嘴相对于uav线性移动，从而减轻风导致的漂移。在一些实施例中，uav431可以在一定高度处悬停或飞行，同时从喷嘴432向地面433投放物质，并且在风的影响下，喷洒宽度可以从规划位置435移动到漂移位置434。因此，控制喷嘴从喷嘴432的当前位置移动到位置436可以使喷洒区域移动回到规划位置425。控制喷嘴可以包括在水平平面中相对于uav移动喷嘴。可以致动以上所讨论的致动器227以实现喷嘴的移动。例如，电机可以耦接到伸缩杆437的一端，喷嘴可以耦接到另一端。电机可以致动杆以相对于uav伸展或缩回，使得喷嘴可以相对于uav线性移动。本领域普通技术人员应明白，应用其他可行机构来实现类似的结果。在图4c中，漂移喷洒宽度和规划喷洒宽度可以在长度上基本类似。在该示例中，由于仅喷嘴移动就可以使喷洒区域返回到规划位置，所以uav可以不沿y方向移动。

参考图4d，uav可以致动一个或多个组件(例如，喷嘴系统等)以使至少一个喷嘴相对于uav线性移动，从而减轻风导致的漂移。在一些实施例中，uav441可以在一定高度处悬停或飞行，同时从喷嘴442向地面423投放物质，并且在风的影响下，喷洒区域可以从规划位置445移动到漂移的位置444。因此，控制喷嘴从喷嘴442的当前位置到位置446可以使喷洒区域移动回到规划位置445。控制喷嘴可以包括在水平平面中和垂直方向上相对于uav移动喷嘴。在水平平面中移动喷嘴类似于以上参考图4c的讨论。在垂直方向上移动喷嘴可以通过经由致动器227伸展或缩回喷嘴来实现。例如，除了上述的伸展/缩回喷嘴之外，喷嘴本身可以伸展/缩回以实现投放起始点的改变。电机可以耦接到喷嘴，并且喷嘴可以是例如伸缩管或具有伸缩接头的管，使得电机可以相对于uav伸展或缩回喷嘴的投放口。本领域普通技术人员应明白，应用其他可行机构来实现类似的结果。在图4d中，漂移喷洒宽度和规划喷洒宽度可以在长度上不同。因此，除了将喷洒移位回到规划位置之外，还可以实现对喷嘴高度的控制以实现喷洒宽度。例如，使喷嘴升高可以增加喷洒宽度，而使喷嘴下降可以减小喷洒宽度。

参考图4e，uav可以致动一个或多个组件(例如，推进系统等)以使uav相对于3d空间角移动，从而减轻风导致的漂移。在一些实施例中，uav451可以在一定高度处悬停或飞行，同时从喷嘴452向地面455投放物质，并且在风的影响下，喷洒宽度可以从规划位置457移动到漂移位置456。因此，控制uav从uav451的当前姿势改变为姿势453可以使喷嘴从姿势452改变为姿势454，因此使喷洒区域移动回到规划位置457。这里，姿势改变可以指代相对于3d空间的uav的俯仰角、横滚角和/或偏航角改变。例如，在该图中，假设uav飞出纸面，则从姿势451到姿势453的改变表示uav的横滚角的改变。可以致动推进系统的旋翼和/或电机以实现uav在3d空间中的角移动，使物质的投放方向至少部分地抵消风向。例如，对于如上所述的二乘二的旋翼配置，减小(或增加)一侧上的电机和旋翼的转速可以使uav向旋转较慢的一侧倾斜。本领域普通技术人员应明白，应用其他可行机构来实现类似的结果。在图4e中，漂移喷洒宽度和规划的喷洒宽度可以在长度上基本类似。

参考图4f，uav可以致动一个或多个组件(例如，喷嘴系统等)以使至少一个喷嘴相对于uav角移动，从而减轻风导致的漂移。在一些实施例中，uav461可以在一定高度处悬停或飞行，同时从喷嘴462向地面464投放物质，并且在风的影响下，喷洒宽度可以从规划位置466移动到漂移位置465。因此，控制喷嘴从喷嘴462的当前姿势改变为姿势463可以使喷洒区域移动回到规划位置466。这里，喷嘴的姿势改变可以指代相对于uav的喷嘴的俯仰角、横滚角和/或偏航角改变。例如，在该图中，从姿势462到姿势463的改变表示喷嘴的横滚角的改变。可以致动喷嘴系统(例如，致动器227)以实现喷嘴的角移动，使物质的投放方向至少部分地抵消风向。例如，喷嘴可以附接到耦接到电机的可旋转结构(例如，旋转阀)，并且电机可以被配置为使可旋转结构相对于uav旋转。本领域普通技术人员应明白，应用其他可行机构来实现类似的结果。在图4f中，漂移喷洒宽度和规划喷洒宽度可以在长度上基本类似。

参考图4g，uav可以致动一个或多个组件(例如，喷嘴系统等)以使至少一个喷嘴线性移动和角移动，从而减轻风导致的漂移。除了经由致动器227附加地伸展或缩回喷嘴，图4g大部分类似于图4f。例如，可以将参考图4d和图4f的上述机构组合以实现这样的结果。在一些实施例中，uav471可以在一定高度处悬停或飞行，同时从喷嘴472向地面474投放物质，并且在风的影响下，喷洒宽度可以从规划位置476移动到漂移位置475。因此，控制喷嘴从喷嘴472的当前空间布局改变/移动到另一空间布局473可以使喷洒区域移动回到规划位置476。

参见图2a-图4g，可以获得风速，并且可以基于风速改变uav的状态(例如其空间布局)以抵消随风漂移。可以基于uav状态和各种方法获得风速。通过控制uav的空间布局和/或喷嘴的空间布局，物质的有效的投放起始点可以在3d空间中移动，使得降落位置将移动回到规划位置。空间布局可以包括六个自由度，例如x位置、y位置、z位置、俯仰角、横滚角和偏航角。本领域普通技术人员应明白，对所公开的设备和方法中的一个或多个进行修改和/或组合以实现类似的结果。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的方法的流程图500。方法500可以包括多个步骤，其中的一些可以是可选的或者可以按照其他顺序重新布置。方法500的一个或多个步骤可以由系统200的一个或多个组件实现(例如，单独的可移动对象210、单独的终端设备220、可移动物体210和终端设备220的组合等)。在步骤501处，可以获得导致从uav投放的物质的漂移的风速。在一些实施例中，当飞行器从空中投放物质时，漂移可以包括从投放的物质的原始降落位置的水平移位，原始降落位置可以是在无风情况下的投放的物质的降落位置。原始降落位置还可以从包括预定空间布局、预定非零有风情况和/或预定漂移在内的基线来确定。投放的物质可以包括液体(例如，营养物、种子、杀虫剂、除草剂、液体灭火器等)、粉末(例如，粉末灭火剂等)或颗粒(例如，种子等)中的至少一个。在步骤502处，可以基于所获得的风速来致动uav的一个或多个组件，以减轻漂移。可以响应于确定漂移超过阈值来执行步骤502。例如，在执行了步骤501之后，系统200可以获得如以上参考图3a和图3b所述的漂移距离，并确定所获得的漂移距离是否超过预定阈值(例如，由用户输入的阈值5cm)。如果确定为“是”，则方法500可以进行到步骤502以至少减轻漂移；否则，系统200可以不实现减轻漂移。

图6示出了示出根据本公开的示例性实施例的用于空中投放的方法的流程图。方法600可以包括多个步骤，其中的一些可以是可选的或者可以按照其他顺序重新布置。方法600的一个或多个步骤可以由200的一个或多个组件(例如，可移动物体210)实现。如图所示，上述步骤501可以包括子步骤601：基于将uav的第一空间布局与uav的第二空间布局进行比较来确定风速，第一空间布局是无风情况下的空间布局。此外，上述步骤502可以包括子步骤602：使投放物质的至少一个喷嘴相对于3d空间移动，该移动至少部分地抵消所获得的风速。

在一些实施例中，获得风速可以包括基于将uav的第一空间布局与uav的第二空间布局进行比较来确定风速，第一空间布局是无风情况下的空间布局。风速可以包括风的速率和风的方向。uav的空间布局可以包括uav的俯仰角和横滚角。

在一些实施例中，获得风速可以包括基于uav状态、uav推进系统状态、用户输入的参数或测风仪测量结果中的至少一个来确定风速。例如，风速可以通过设置在uav上的测风仪或通过设置在uav外部并且独立于uav的测风仪来测量。

在一些实施例中，为了抵消漂移，基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件可以使投放物质的至少一个喷嘴相对于3d空间移动，使得该移动至少部分地抵消所获得的风速。

在一些实施例中，至少一个喷嘴相对于3d空间的移动可以包括在3d空间的水平平面或3d空间中的高度的至少一个中的线性移动。例如，控制uav的一个或多个组件可以包括控制uav推进系统(例如，至少控制旋翼速率)以使uav相对于3d空间线性移动。又例如，控制uav的一个或多个组件可以包括控制喷嘴系统(例如，伸展或缩回喷嘴)以使至少一个喷嘴相对于uav线性移动。

在一些实施例中，至少一个喷嘴相对于3d空间的移动包括角移动，使得物质的投放方向至少部分地抵消风的方向。例如，控制uav的一个或多个组件可以包括控制uav推进系统(例如，至少控制旋翼速率)以使uav相对于3d空间的俯仰角、横滚角或偏航角中的至少一个改变。又例如，控制uav的一个或多个组件可以包括控制喷嘴系统(例如，控制喷嘴相对于uav的俯仰角、横滚角或偏航角中的至少一个)以使至少一个喷嘴相对于uav的投放方向改变。

还提供了支持或实现本公开的各种方法和技术的系统、装置，非暂时性计算机可读介质。例如，一个实施例提供了一种空中投放系统。系统可以包括存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器以及一个或多个处理器。一个或多个处理器可以单独地或共同地被配置为访问存储器并执行计算机可执行指令以获得导致uav投放的物质发生漂移的风的风速，并基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件以至少减轻偏移。

另一实施例提供了一个或多个非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，当可执行指令由空中投放系统的一个或多个处理器执行时，使空中投放系统执行方法。该方法可以包括获得导致uav的投放物漂移的风的风速，并基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件以至少减轻偏移。

另一实施例提供了一种空中投放装置可以是uav。uav可以包括存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器以及一个或多个处理器。一个或多个处理器可以单独地或共同地被配置为访问存储器并执行计算机可执行指令以获得导致从uav投放的物质发生漂移的风的风速，并基于所获得的风速控制uav的一个或多个组件以至少使漂移减轻。

本发明的特征可以以、使用或借助于计算机程序产品来实现，计算机程序产品是其上/其中存储有指令的存储介质(媒体)或计算机可读介质(媒体)，可以将所述指令用来对处理系统进行编程以执行本文中呈现的任何特征。存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括：软盘、光盘、dvd、cd-rom、微型驱动器和磁光盘、rom、ram、eprom、eeprom、dram、vram、闪存设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器ic)或者适于存储指令和/或数据的任何类型的媒体或设备。

本发明的特征存储在机器可读介质(媒体)中的任何一个上，可以被结合在用于控制处理系统的硬件的软件和/或固件中，并且用于使得处理系统能够利用本发明的结果与其他机构交互。这样的软件或固件可以包括但不限于应用代码、设备驱动程序、操作系统和执行环境/容器。

本发明的特征还可以使用例如诸如专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)设备的硬件组件来在硬件中实现。实现硬件状态机以便执行本文所述的功能对于相关领域的技术人员将是显而易见的。

附加地，可以使用包括一个或多个处理器、存储器和/或根据本公开的教导编程的计算机可读存储介质在内的一个或多个常规通用或专用数字计算机、计算设备、机器或微处理器，来方便地实现本发明。编程技术人员可以基于本公开的教导容易地准备适当的软件编码，这对软件领域的技术人员将是显而易见的。

虽然以上已经描述了本发明的各种实施例，但应该理解，它们已经以示例而非限制的方式呈现。对于相关领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

以上借助于功能构建块描述了本发明，功能构建块示出了特定功能及其关系的执行。为了描述的方便，这些功能构建块的边界在本文中经常被任意定义。只要适当地执行了指定的功能及其关系，就可以定义替代边界。因此任何这样的替代边界都在本发明的范围和精神之内。

已经出于示出和描述的目的提供了本发明的前述描述。这并不是穷尽性的或将本发明限制于公开的确切形式。本发明的宽度和范围不应该受到任何上述示例性实施例的限制。对于本领域技术人员而言，许多修改和变化将是显而易见的。修改和变化包括所公开的特征的任何相关组合。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例以及适合于预期的特定用途的各种修改。意图是，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。此外，词语“包括”、“具有”、“包含有”和“包括有”以及其它类似形式旨在在含义上等同并且是开放性的，这些词语中的任何一个之后的一个或多个项目并不意在作为这样的一个或多个项目的详尽列表，也并不意在仅限于所列出的一个或多个项目。还必须注意，如本文和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物。