一种控制无人机滞临水面的方法与流程

本发明涉及水质检测技术领域，具体为一种控制无人机滞临水面的方法。

背景技术：

随着水质对人类社会的意义日趋重要，水质系统的研究发展对国家安全、经济利益、科学研究的重要性也越来越大，水质监测的问题也越来越受到广大研究者们的重视。近些年无人机技术逐渐应用于水域，前景广泛，但其技术本身还有诸多不足，其中以极限姿态控制和续航为主，比如前者受地面效应干扰，后者影响无人机作业时，为解决长时间，远距离动态监测水域水质问题，提出一种控制无人机滞临水面的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种控制无人机滞临水面的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控制无人机滞临水面的方法，包括以下步骤：

步骤一：无人机准备：首先在无人机的主体底外侧端安装支架，然后在无人机的主体底端中央位置安装工作设备，然后在支架的底端两侧都安装浮力结构，然后在左侧的浮力结构的底侧安装第一测距雷达，在左侧的浮力结构的前端安装第一测流速雷达，最后在右侧的浮力结构的底端安装第二测距雷达，右侧的浮力结构的前端安装有安装第二测流速雷达；

步骤二：无人机安装：然后将步骤一中准备好的无人机设置在水面上，通过第一测距雷达测出无人机相对水面的高度h0，通过第二测距雷达测出无人机相对水面的高度h1，通过第一测流速雷达获得无人机该点点位的水流速v0，通过第二测流速雷达获得无人机该点点位的水流速v1；

步骤三：无人机调节：检验无人机当前相对高度，h01和h02的当前值与各自卡尔曼滤波器得到的预测值进行对比，设置误差阈值5％，当误差大于阈值时，继续悬停，重新进行计算，当误差小于阈值时，更新位置数据，然后判断机头方向与流速方向是否一致，当机头方向与流速方向不一致时，调整机头方向与流速方向一致，然后进行调节无人机速度与流速一致，然后进行降高处理，使得当前高度小于误差阈值，高度为0，然后关闭无人机的旋翼；

步骤四：无人机返回：在无人机需要返回时或无人机内置电池电量较低，且满足于可以飞行返回指定地点时，启动无人机，使得无人机返回指定地点。

优选的，所述步骤一中的工作设备为监测设备或者检测设备等其中的一种或者多种。

优选的，所述步骤一中的浮力结构为浮箱、浮块等其他提供浮力结构的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明不仅能够长时间接触水面并让检测设备获得稳定可靠的监测数据，解决目前因无人机续航短所带来的采测数据不全面问题，而且从分析性能上，目前本产品能满足大流速环境下，在线自动监测需要。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图中：1-无人机、2-支架、3-工作设备、4-浮力结构、5-第一测速雷达、6-第一测距雷达、7-第二测速雷达、8-第二测距雷达。

具体实施方式

实施例1：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种控制无人机滞临水面的方法，包括以下步骤：

步骤一：无人机准备：首先在无人机1的主体底外侧端安装支架2，然后在无人机1的主体底端中央位置安装工作设备3，然后在支架2的底端两侧都安装浮力结构4，然后在左侧的浮力结构4的底侧安装第一测距雷达6，在左侧的浮力结构4的前端安装第一测流速雷达5，最后在右侧的浮力结构4的底端安装第二测距雷达8，右侧的浮力结构4的前端安装有安装第二测流速雷达7；

步骤二：无人机安装：然后将步骤一中准备好的无人机1设置在水面上，通过第一测距雷达6测出无人机1相对水面的高度h0，通过第二测距雷达8测出无人机1相对水面的高度h1，通过第一测流速雷达5获得无人机1该点点位的水流速v0，通过第二测流速雷达7获得无人机1该点点位的水流速v1；

步骤三：无人机调节：检验无人机1当前相对高度，h01和h02的当前值与各自卡尔曼滤波器得到的预测值进行对比，设置误差阈值5％，当误差大于阈值时，继续悬停，重新进行计算，当误差小于阈值时，更新位置数据，然后判断机头方向与流速方向是否一致，当机头方向与流速方向不一致时，调整机头方向与流速方向一致，然后进行调节无人机1速度与流速一致，然后进行降高处理，使得当前高度小于误差阈值，高度为0，然后关闭无人机1的旋翼；

步骤四：无人机返回：在无人机1需要返回时或无人机1内置电池电量较低，且满足于可以飞行返回指定地点时，启动无人机1，使得无人机1返回指定地点。

本发明不仅能够长时间接触水面并让检测设备获得稳定可靠的监测数据，解决目前因无人机续航短所带来的采测数据不全面问题，而且从分析性能上，目前本产品能满足大流速环境下，在线自动监测需要。

步骤一中的工作设备3为监测设备，步骤一中的浮力结构4为浮箱。

实施例2：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种控制无人机滞临水面的方法，包括以下步骤：

步骤一：无人机准备：首先在无人机1的主体底外侧端安装支架2，然后在无人机1的主体底端中央位置安装工作设备3，然后在支架2的底端两侧都安装浮力结构4，然后在左侧的浮力结构4的底侧安装第一测距雷达6，在左侧的浮力结构4的前端安装第一测流速雷达5，最后在右侧的浮力结构4的底端安装第二测距雷达8，右侧的浮力结构4的前端安装有安装第二测流速雷达7；

步骤二：无人机安装：然后将步骤一中准备好的无人机1设置在水面上，通过第一测距雷达6测出无人机1相对水面的高度h0，通过第二测距雷达8测出无人机1相对水面的高度h1，通过第一测流速雷达5获得无人机1该点点位的水流速v0，通过第二测流速雷达7获得无人机1该点点位的水流速v1；

步骤三：无人机调节：检验无人机1当前相对高度，h01和h02的当前值与各自卡尔曼滤波器得到的预测值进行对比，设置误差阈值5％，当误差大于阈值时，继续悬停，重新进行计算，当误差小于阈值时，更新位置数据，然后判断机头方向与流速方向是否一致，当机头方向与流速方向不一致时，调整机头方向与流速方向一致，然后进行调节无人机1速度与流速一致，然后进行降高处理，使得当前高度小于误差阈值，高度为0，然后关闭无人机1的旋翼；

步骤四：无人机返回：在无人机1需要返回时或无人机1内置电池电量较低，且满足于可以飞行返回指定地点时，启动无人机1，使得无人机1返回指定地点。

本发明不仅能够长时间接触水面并让检测设备获得稳定可靠的监测数据，解决目前因无人机续航短所带来的采测数据不全面问题，而且从分析性能上，目前本产品能满足大流速环境下，在线自动监测需要。

步骤一中的工作设备3为监测设备，步骤一中的浮力结构4为浮块。

实施例3：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种控制无人机滞临水面的方法，包括以下步骤：

步骤一：无人机准备：首先在无人机1的主体底外侧端安装支架2，然后在无人机1的主体底端中央位置安装工作设备3，然后在支架2的底端两侧都安装浮力结构4，然后在左侧的浮力结构4的底侧安装第一测距雷达6，在左侧的浮力结构4的前端安装第一测流速雷达5，最后在右侧的浮力结构4的底端安装第二测距雷达8，右侧的浮力结构4的前端安装有安装第二测流速雷达7；

步骤二：无人机安装：然后将步骤一中准备好的无人机1设置在水面上，通过第一测距雷达6测出无人机1相对水面的高度h0，通过第二测距雷达8测出无人机1相对水面的高度h1，通过第一测流速雷达5获得无人机1该点点位的水流速v0，通过第二测流速雷达7获得无人机1该点点位的水流速v1；

步骤三：无人机调节：检验无人机1当前相对高度，h01和h02的当前值与各自卡尔曼滤波器得到的预测值进行对比，设置误差阈值5％，当误差大于阈值时，继续悬停，重新进行计算，当误差小于阈值时，更新位置数据，然后判断机头方向与流速方向是否一致，当机头方向与流速方向不一致时，调整机头方向与流速方向一致，然后进行调节无人机1速度与流速一致，然后进行降高处理，使得当前高度小于误差阈值，高度为0，然后关闭无人机1的旋翼；

步骤四：无人机返回：在无人机1需要返回时或无人机1内置电池电量较低，且满足于可以飞行返回指定地点时，启动无人机1，使得无人机1返回指定地点。

本发明不仅能够长时间接触水面并让检测设备获得稳定可靠的监测数据，解决目前因无人机续航短所带来的采测数据不全面问题，而且从分析性能上，目前本产品能满足大流速环境下，在线自动监测需要。

步骤一中的工作设备3为检测设备，步骤一中的浮力结构4为浮箱。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。