无人机续航判断方法、装置和计算机储存介质与流程

本发明涉及无人机管理领域，特别涉及无人机续航判断方法、装置和计算机储存介质。

背景技术：

目前快递行业发展迅速。零售商品普遍能够进行网上购买，再通过快递送货上门。甚至餐饮行业也开始普及网上点餐，再通过快递送货上门。因此，目前对快递的需求呈爆炸式增长。

为了能够满足配送的最后一公里，许多的配送站点需要雇佣大量的人员来进行配送。配送员在接到订单后，通过步行、骑行或者开车的方式将货物送至用户手中。但是，配送员的配送依然无法满足行业对快递的需求。因此，配送方式中增加了更为快捷的无人机配送。

目前，无人机通常采用电能驱动，为每一个无人机配备可充电电池。为了能够使得无人机能够顺利完成配送任务，会将无人机的电池充满后在安排执行配送任务。

但是，当配送站点中待命的无人机全部在充电时，为了能够保险，当前流程中会等待最快的一无人机完成充电时，再执行配送任务。这会导致无人机的配送效率降低。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供无人机续航判断方法、装置和计算机储存介质，旨在提高无人机配送效率。

为实现上述目的，本发明提出的一种无人机续航判断方法，所述无人机续航判断方法包括：

获得无人机信息、电池信息以及飞行航程信息；

根据所述无人机信息以及所述飞行航程信息获得飞行航程耗时；

根据所述无人机信息以及所述电池信息获得电池的支持飞行时间；

在所述支持飞行时间大于所述飞行航程耗时时，判定电池能够支持无人机执行飞行航程。

可选的，所述根据所述无人机信息以及所述飞行航程信息获得飞行航程耗时包括：

根据所述无人机信息以及所述飞行航程信息获得无人机的飞行速度；

根据所述飞行航程信息获得所述飞行航程的飞行距离；

根据所述飞行速度以及所述飞行距离获得飞行航程耗时。

可选的，所述飞行速度包括上升速度、下降速度和水平飞行速度；

所述飞行距离包括飞行高度和巡航距离；

所述根据所述飞行速度以及所述飞行距离获得飞行航程耗时包括：

根据飞行高度、上升速度和下降速度获得上升耗时和下降耗时；

根据巡航距离和水平飞行速度获得巡航耗时；

根据所述上升耗时、下降耗时和巡航耗时获得飞行航程耗时。

可选的，所述根据飞行高度、上升速度和下降速度获得上升耗时和下降耗时包括：

根据飞行航程和飞行高度获得上升高度H1＝∑h1，下降高度H2＝∑h2；其中，h1和h2均为飞行高度中小段的数据；

根据所述上升速度Vup和上升高度H1＝∑h1，获得上升耗时T1＝∑h1/up；

根据所述下降速度Vdown和下降高度H2＝∑h2，获得上升耗时T2＝∑h2/Vdown；

所述根据巡航距离和水平飞行速度获得巡航耗时包括：

根据飞行航程获得巡航距离S＝∑s，其中s为巡航距离中小段的数据；

根据所述水平飞行速度Vc和巡航距离S＝∑s，获得巡航耗时T3∑s/c。

可选的，所述根据所述无人机信息以及所述电池信息获得电池的支持飞行时间包括：

根据所述无人机信息以及所述电池信息获得所述无人机的预设能效；

根据所述电池信息获得电池电能；

根据所述预设能效和电池电能获得电池的支持飞行时间。

可选的，所述预设能效包括预设电量百分比能效和预设电量毫安时能效；

所述电池电能包括电池百分比电量和电池毫安时电量；

所述根据所述预设能效和电池电能获得电池的支持飞行时间包括：

根据所述预设电量百分比能效和电池百分比电量获得百分比电量支持飞行时间；

根据所述预设电量毫安时能效和电池毫安时电量获得毫安时电量支持飞行时间；

将所述百分比电量支持飞行时间和毫安时电量支持飞行时间中较小值作为电池的支持飞行时间。

可选的，所述根据所述无人机信息以及所述电池信息获得所述无人机的预设能效包括：

根据所述无人机信息获得无人机空载时或满载时的标准能效、无人机健康度，以及无人机当前负重信息；

根据所述电池信息获得电池健康度；

根据所述标准能效、无人机健康度、负重信息以及电池健康度获得第一能效修正参数；

根据所述标准能效和第一能效修正参数获得预设能效。

可选的，所述根据所述标准能效和第一能效修正参数获得预设能效包括：

根据所述飞行航程信息获取飞行航程的环境参数；

根据所述环境参数获得第二能效修正参数；

根据所述标准能效、第一能效修正参数和第二能效修正参数获得预设能效。

本发明提供了一种无人机续航判断方法、装置和计算机储存介质，所述无人机续航判断装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无人机续航判断程序，所述无人机续航判断程序被所述处理器执行时实现如上述的方法的步骤。

本发明提供了一种计算机储存介质，其特征在于，所述计算机储存介质上存储有无人机续航判断程序，所述无人机续航判断程序被所述处理器执行时实现如上述的方法的步骤。

本发明所提供的无人机续航判断方法，通过计算获得飞行航程耗时以及支持飞行时间，再来判断电池是否能够支持无人机执行飞行航程。该判断流程简单，因此判断的效率高；并且通过该方法判断的正确性较高，因此具有增强无人机飞行稳定性的效果。通过本方式判定电池能够支持无人机执行飞行航程时，则无需再等待充电，而可以直接执行飞行航程，从而避免需要充电充满才能起飞，提高了无人机配送的效率。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明无人机续航判断方法第一实施例的流程图；

图2为如图1中步骤S102的流程示意图；

图3为如图2中步骤S1023的流程示意图；

图4为如图1中步骤S103的流程示意图；

图5为如图4中步骤S1033的流程示意图；

图6为如图4中步骤S1031的流程示意图；

图7为如图4中步骤S1031的变形流程示意图；

图8为记录的飞行数据日志和电池电量关系图；

图9为本发明无人机续航判断装置一实施例的流程图；

图10为本发明计算机可读介质一实施例的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种无人机续航判断方法。

请参看图1，本发明无人机续航判断方法第一实施例。所述无人机续航判断方法包括：

步骤S101，获得无人机信息、电池信息以及飞行航程信息。

其中，无人机信息可以包括无人机的重量、飞行年限、无人机额定功率、无人机额定载重、无人机额定功率下飞行速度、最大飞行速度、预设飞行速度等等信息。电池信息可以包括电池的电芯数量、电芯类型、当前电量、使用年限等等消息。该电池可以是内置于无人机中的电池，则该电池信息和无人机信息为绑定状态。当然，也电池可以是与无人机为可更换的分开设置的电池，从而可以根据飞行航程信息需要来匹配无人机以及电池。然后将匹配的无人机和电池来进行相应的计算。飞行航程信息可以包括飞行起点、飞行目的地、飞行路径、飞行高度、飞行日期等等信息。飞行航程可以根据配送订单生成的，也可以是用户自行定制的。

步骤S102，根据所述无人机信息以及所述飞行航程信息获得飞行航程耗时。

其中，可以根据飞行航程信息中的起点和终点，以及飞行路径来获得飞行航程的路程，然后再根据无人机信息中的飞行速度则可以获得从起点到终点之间所需的巡航飞行时间，然后再加上起飞和降落的时间，即可获得飞行航程耗时。关于起飞和降落的时间，可以是预设的一个固定时间，或者是根据飞行高度和上升和下降的速度而计算的时间。

步骤S103，根据所述无人机信息以及所述电池信息获得电池的支持飞行时间。

其中，可以根据所述无人机信息中的额定功率、预设能效等信息，然后再根据电池信息中的电池毫安时信息来计算能够支持无人机正常运行多少时间。当然，也可以根据所述无人机信息中，通过历史数据统计的，在预设飞行速度下的能效情况，以及电池信息中的电池毫安时信息来计算能够指出无人机正常运行多少时间。

步骤S104，在所述支持飞行时间大于所述飞行航程耗时时，判定电池能够支持无人机执行飞行航程。

本实施例，通过计算获得飞行航程耗时以及支持飞行时间，再来判断电池是否能够支持无人机执行飞行航程。该判断流程简单，因此判断的效率高；并且通过该方法判断的正确性较高，因此具有增强无人机飞行稳定性的效果。通过本方式判定电池能够支持无人机执行飞行航程时，则无需再等待充电，而可以直接执行飞行航程，从而避免需要充电充满才能起飞，提高了无人机配送的效率。

请结合参看图2，可选的，所述步骤S102，根据所述无人机信息以及所述飞行航程信息获得飞行航程耗时包括：

步骤S1021，根据所述无人机信息以及所述飞行航程信息获得无人机的飞行速度。

其中，所述飞行速度为程序中设定的，用于执行该次飞行航程时所采用的速度，而并非无人机的最大速度、额定功率速度或者经济速度。当然，该飞行速度必须为一个正确值，无人机能够执行的数值，从而使得无人机能够正常工作。具体的，该飞行速度可以根据飞行航程信息中的相关信息来制定。具体的，例如该配送的货物为易碎的贵重物品，则飞行速度将采用谨慎的飞行速度；或者该配送的货物为冷冻的生鲜食品，则飞行速度将采用快速送达的飞行速度；或者该配送的货物为普通物品，则飞行速度将采用经济的飞行速度。

步骤S1022，根据所述飞行航程信息获得所述飞行航程的飞行距离。

飞行航程中的飞行距离可以根据实际规划路径进行计算获得。

步骤S1023，根据所述飞行速度以及所述飞行距离获得飞行航程耗时。

本实施例，通过获得无人机信息以及飞行航程信息，从而能够快速和准确计算获得无人机在执行时所需的飞行航程耗时。

请结合参看图3，可选的，所述飞行速度包括上升速度、下降速度和水平飞行速度。例如：

谨慎的飞行速度：

上升限速3m/s，上升加速度1m/s²；

水平飞行限速10m/s，水平加速度3m/s²；

下降限速2m/s，下降加速度1m/s²；

且离地5米高度时，下降速度降为0.5m/s,离地2米高度时，下降速度降为0.2m/s，保证降落安全。

快速送达的飞行速度：

上升限速8m/s，上升加速度3m/s²；

水平飞行限速40m/s，水平加速度10m/s²；

下降限速6m/s，下降加速度3m/s²；

且离地10米高度时，下降速度降为1m/s,离地5米高度时，下降速度降为0.5m/s，保证降落安全。

经济飞行的速度：

上升限速5m/s，上升加速度2m/s²；

水平飞行限速25m/s，水平加速度6m/s²；

下降限速4m/s，下降加速度2m/s²；

且离地10米高度时，下降速度降为1m/s,离地5米高度时，下降速度降为0.5m/s，保证降落安全。

所述飞行距离包括飞行高度和巡航距离。

例如，飞行高度为50米，巡航距离根据具体飞行路径来进行计算。为了能够便于为无人机规划航线，可以将同向同速巡航飞行的无人机规划至同一飞行高度。

所述步骤S1023，根据所述飞行速度以及所述飞行距离获得飞行航程耗时包括：

步骤S10231，根据飞行高度、上升速度和下降速度获得上升耗时和下降耗时。

步骤S10232，根据巡航距离和水平飞行速度获得巡航耗时。

步骤S10233，根据所述上升耗时、下降耗时和巡航耗时获得飞行航程耗时。

本实施例，通过将飞行航程具体细分为上升耗时，下降耗时，巡航耗时，从而将高度上的移动和水平方向的移动分开计算，再通过上升速度和下降速度来获得飞行耗时，进而具有获得的飞行航程耗时更精确的效果。

可选的，所述步骤S10233，根据飞行高度、上升速度和下降速度获得上升耗时和下降耗时包括：

根据飞行航程和飞行高度获得上升高度H1＝∑h1，下降高度H2＝∑h2；其中，h1和h2均为飞行高度中小段的数据。

根据所述上升速度Vup和上升高度H1＝∑h1，获得上升耗时T1＝∑h1/up。

根据所述下降速度Vdown和下降高度H2＝∑h2，获得上升耗时T2＝∑h2/Vdown。

其中，将上升和下降过程分为多个小段，再根据上升和下降速度来分阶段计算。以上升阶段为例，飞行高度为100米，可以将上升路程分为2个50米；并且以上述经济飞行的速度来飞行，则：

第一个50米的匀速为3.33m/s，则需要15s；

第二个50米的匀速为3.33m/s，则需要15s；

因此，上升阶段总共需要：30秒。当然，如果将上升过程划分得更细，例如以10米为单位，或者1米为单位等，则能够获得更精确的上升阶段所需时间。

相应的，下降阶段总共需要：由于限速更低，以及最终阶段的缓慢减低过程，其需要30秒以上，具体可以根据相关参数进行计算。

所述根据巡航距离和水平飞行速度获得巡航耗时包括：

根据飞行航程获得巡航距离S＝∑s，其中s为巡航距离中小段的数据。

根据所述水平飞行速度Vc和巡航距离S＝∑s，获得巡航耗时T3∑s/c。

例如，水平巡航飞行阶段假设总里程为10km的直线飞行，则需要：404.17秒。相应的，若水平巡航中包括转弯，则可以通过分小段计算的方式，将转弯考虑进入计算，从而获得更精确的飞行时间。

本实施例，通过将飞行航程拆分为多个小路程，再计算每一小路程的耗时，从而能够计算到加速度等情况，从而能够使得耗时计算更加精确。

请结合参看图4，所述步骤S103，根据所述无人机信息以及所述电池信息获得电池的支持飞行时间包括：

步骤S1031，根据所述无人机信息以及所述电池信息获得所述无人机的预设能效。

例如，根据无人机信息中的电机类型和额定功率等等，再根据电池信息中的总电量、电芯参数信息等等，在预设数据库中查找该无人机匹配该电池时的预设单位能量支持飞行时间，从而获得预设能效。

步骤S1032，根据所述电池信息获得电池电能。

步骤S1033，根据所述预设能效和电池电能获得电池的支持飞行时间。

本实施例，通过获得无人机的预设能效，则能够了解无人机在飞行过程中，单位能量支持飞行的时间；再通过获得电池的电能，则能够计算获得电池的支持飞行时间。该计算流程较为简单，并且能够较为精确的获得电池安装在对应无人机上时的支持飞行时间。

可选的，所述预设能效包括预设电量百分比能效和预设电量毫安时能效。

所述电池电能包括电池百分比电量和电池毫安时电量。

请结合参看图5，所述步骤S1033，根据所述预设能效和电池电能获得电池的支持飞行时间包括：

步骤S10331，根据所述预设电量百分比能效和电池百分比电量获得百分比电量支持飞行时间。

步骤S10332，根据所述预设电量毫安时能效和电池毫安时电量获得毫安时电量支持飞行时间。

步骤S10333，将所述百分比电量支持飞行时间和毫安时电量支持飞行时间中较小值作为电池的支持飞行时间。

例如：预设1％电量可以运行的时间t1，预设1毫安时可以运行的时间t2。

起飞前读取电池电量百分比p1，电池毫安时m1。

则百分比电量支持飞行时间为time_pct＝t1*p1,毫安时电量支持飞行时间为time_mah＝t2*m1。

则当前电池电量的支持飞行时间为time_flight＝min(time_pct,time_mah).

本实施例，通过百分比电量和毫安时电量两个维度来计算电池的支持飞行时间，从而能够更为精确获得电池的支持飞行时间。避免电池在某些阶段掉电不均匀的情况干扰飞行计算。

请结合参看图6，可选的，所述步骤S1031，根据所述无人机信息以及所述电池信息获得所述无人机的预设能效包括：

步骤S10311，根据所述无人机信息获得无人机空载时或满载时的标准能效、无人机健康度，以及无人机当前负重信息。

步骤S10312，根据所述电池信息获得电池健康度。

步骤S10313，根据所述标准能效、无人机健康度、负重信息以及电池健康度获得第一能效修正参数。

步骤S10314，根据所述标准能效和第一能效修正参数获得预设能效。

例如，无人机空载能效包括：百分比电量能效1min/1％，和毫安时电量能效0.33s/mAh。该数值为采用健康新电池和健康新无人机进行测试而获得的测试结果。

无人机健康度：使用2年，健康度70％；该健康度可以根据无人机的使用年限，采用的驱动电机年限，是否维修等等来进行归纳统计。

电池健康度：电池寿命1年，充电次数1500次，当前电量70％/20000mAh，健康度70％。

负重信息包括：载重5kg固态物体。

然后再根据查表，或者预设计算公式，获得第一能效修正参数。

例如：无人机健康度70％，通过计算获得该无人机个体的修正值为0.91。

电池寿命1年，充电次数1500次，当前电量70％/20000mAh，通过计算获得该电池的修正值为0.85；

载重5kg固态物体，通过计算获得载重5kg固体时的修正值为0.77；

因此，综合上述修正值获得最终修正值为1.60，则获得的预设能效为：百分比电量能效0.59min/1％，和毫安时电量能效0.2s/mAh。

本实施例，通过预设标准能效，并且通过标准能效、无人机健康度、电池健康度以及负重信息，来获得第一能效修正参数，从而能够更为精确的计算出当前无人机配合当前电池时的预设能效。从而使得整个电池续航的评估更为精确。

为了能够使得修正参数更精确，可以对修正参数进行定期维护。例如：

请参看图8，记录飞行航程在执行过程中的电池电量时间变化曲线，以及飞行数据日志。

然后再根据记录的电池电量时间变化曲线以及飞行数据日志回归拟合出各种条件下更趋近现实的能效修正参数。

例如，本实施例中，通过测试数据回归得到某一内置电池无人机的，关于毫安时电量能效以及载重重量的如下关系：

s_per_mah＝f(weight)＝a*weight+b，

其中，s_per_mah：每毫安时可飞行时间，单位s；

a＝-0.000150933321b＝0.2404020744；

weight：载重，单位g。

请结合参看图7，在另一实施例中，所述步骤S1031中，还可以进步增加通过环境参数来进一步修正预设能效。在该另一实施例中，具体如下：

步骤S20311，根据所述无人机信息获得无人机空载时或满载时的标准能效，以及无人机当前负重信息。

步骤S20312，根据所述电池信息获得电池健康度。

步骤S20313，根据所述标准能效、负重信息以及电池健康度获得第一能效修正参数。

上述步骤和前述实施例相同，具体请参看上述实施例。

步骤S20314，根据所述飞行航程信息获取飞行航程的环境参数。

其中，环境参数可以包括：当时当地的风速Vf、三维风向角度α、气压参数P，降雨量Hr，环境温度T等等。

根据所述环境参数获得第二能效修正参数。

根据所述标准能效、第一能效修正参数和第二能效修正参数获得预设能效。

本实施例，通过预设标准能效，并且通过标准能效、电池健康度以及负重信息，来获得第一能效修正参数；进一步，通过获得环境参数，例如，风速、风向、温度、是否下雨等信息来获得第二能效修正参数；从而能够更为精确的计算出当前无人机配合当前电池，并且在当前环境下时的预设能效。从而使得整个电池续航的评估更为精确。

根据本实施例的示例，上述步骤的标号并不用于限定本实施例中各个步骤的先后顺序，各个步骤的编号只是为了使得描述各个步骤时可以通用引用该步骤的标号进行便捷的指代，只要各个步骤执行的顺序不影响本实施例的逻辑关系即表示在本申请请求保护的范围之内。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

请参看图9，本发明无人机续航判断装置一实施例。

所述无人机续航判断装置2000包括：存储器2100、处理器2200及存储在所述存储器2100上并可在所述处理器2200上运行的无人机续航判断程序2300，所述无人机续航判断程序2300被所述处理器2200执行时实现如上述各个实施例中所述的方法的步骤。

具体步骤可以参看上述实施例，在此不再赘述。

本实施例，通过计算获得飞行航程耗时以及支持飞行时间，再来判断电池是否能够支持无人机执行飞行航程。该判断流程简单，因此判断的效率高；并且通过该方法判断的正确性较高，因此具有增强无人机飞行稳定性的效果。通过本方式判定电池能够支持无人机执行飞行航程时，则无需再等待充电，而可以直接执行飞行航程，从而避免需要充电充满才能起飞，提高了无人机配送的效率。

请参看图10，本发明计算机可读介质一实施例。

所述计算机储存介质3000上存储有无人机续航判断程序3100，所述无人机续航判断程序3100被所述处理器执行时实现如上述各个实施例中所述的方法的步骤。

具体步骤可以参看上述实施例，在此不再赘述。

本实施例，通过计算获得飞行航程耗时以及支持飞行时间，再来判断电池是否能够支持无人机执行飞行航程。该判断流程简单，因此判断的效率高；并且通过该方法判断的正确性较高，因此具有增强无人机飞行稳定性的效果。通过本方式判定电池能够支持无人机执行飞行航程时，则无需再等待充电，而可以直接执行飞行航程，从而避免需要充电充满才能起飞，提高了无人机配送的效率。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。