基于四轴飞行器的物资抛投方法、装置及系统与流程

文档序号:31347505发布日期:2022-08-31 12:02阅读:118来源:国知局
基于四轴飞行器的物资抛投方法、装置及系统与流程

1.本公开涉及无人机技术领域,尤其涉及一种基于四轴飞行器的物资抛投方法、装置及系统。


背景技术:

2.为了确保在发生自然灾害、事故灾害和社会安全事件等突发公共事件能够快速响应,尽最大可能降低人员伤亡和经济损失,保障救灾物资的及时、准确抛投到灾区是其中的至关重要的一个灾害应急处理环节。
3.传统的救灾物资的抛投方式速度慢、抛投不及时,且由于缺乏专人管理分类等原因,造成物资抛投的准确性低。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本公开实施例提供了一种基于四轴飞行器的物资抛投方法、装置及装置,以解决现有的救灾物资的抛投方式速度慢、抛投不及时,且由于缺乏专人管理分类等原因,造成物资抛投的准确性低的问题。
5.本公开实施例的第一方面,提供了一种基于四轴飞行器的物资抛投方法,包括:接收地面主控设备下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量;对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线轨迹信息;将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上。
6.本公开实施例的第二方面,提供了一种物资抛投装置,包括:接收模块,被配置为接收地面主控设备下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量;分解模块,被配置为对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线轨迹信息;传送模块,被配置为将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资
抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上。
7.本公开实施例的第三方面,提供了一种物资抛投系统,包括:主飞行器,主飞行器包括上述的物资抛投装置;多个目标从飞行器,每一个目标从飞行器分别与主飞行器通信连接,多个目标从飞行器相互之间通信连接;地面主控设备,地面主控设备分别与主飞行器、每一个目标从飞行器通信连接。
8.本公开实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
9.本公开实施例与现有技术相比,其有益效果至少包括:通过接收地面主控设备下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量;对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线轨迹信息;将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上,能够及时、快速、准确地将物资抛投到物资抛投区域中的各个预定物资抛投点。
附图说明
10.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,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公开的一些实施例,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获得其它的附图。
11.图1是本公开实施例的一种应用场景的场景示意图;图2是本公开实施例提供的一种基于四轴飞行器的物资抛投方法的流程示意图;图3是本公开实施例提供的基于四轴飞行器的物资抛投方法中的一种物资抛投区域的预定物资抛投点的分布示意图;图4是本公开实施例提供的一种物资抛投装置的结构示意图;图5是本公开实施例提供的一种物资抛投系统的结构示意图;图6是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
12.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本公开实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本公开的描述。
13.下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的一种基于四轴飞行器的物资抛投
方法、装置及系统。
14.图1是本公开实施例的一种应用场景的场景示意图。该应用场景可以包括主飞行器101、目标从飞行器102、目标从飞行器103、目标从飞行器104、地面主控设备105以及网络106。
15.主飞行器101、目标从飞行器102、目标从飞行器103、目标从飞行器104,是由机架、驱动电机、主控模块(例如,可以采用stm32f405芯片)、无线通信模块、图像采集设备(如摄像机等)、定位模块(如gps)、气压传感器、加速度计、陀螺仪、地磁计等组成的四轴飞行器。主飞行器101的主控模块相较于目标从飞行器102、目标从飞行器103、目标从飞行器104的主控模块的计算性能更好。
16.目标从飞行器102、目标从飞行器103、目标从飞行器104,可以是结构完全一样的四轴飞行器,也可以是结构不完全一样的四轴飞行器。
17.地面主控设备105,可以是提供各种服务的服务器,例如,对与其建立通信连接的主飞行器101发送的请求进行接收的后台服务器,该后台服务器可以对主飞行器101发送的请求进行接收和分析等处理,并生成处理结果。服务器可以是一台服务器,也可以是由若干台服务器组成的服务器集群,或者还可以是一个云计算服务中心,本公开实施例对此不作限制。
18.需要说明的是,服务器可以是硬件,也可以是软件。当服务器为硬件时,其可以是为提供各种服务的各种电子设备。当服务器为软件时,其可以是为主飞行器101提供各种服务的多个软件或软件模块,也可以是为主飞行器101提供各种服务的单个软件或软件模块,本公开实施例对此不作限制。
19.地面主控设备105,还可以是终端设备。该终端设备可以是具有显示屏且支持与主飞行器101通信的各种电子设备,例如,智能手机、电脑、膝上型便携计算机、台式计算机等。也可以是安装在上述的电子设备中的软件。
20.网络106可以是蓝牙、2.4g模块、433m模块、868m模块、wifi等无线通信网络。
21.主飞行器101通过接收到地面主控设备105下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量;然后,对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线轨迹信息;之后,再将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上。通过上述方式,可以利用四轴飞行器将物资及时、快速、精准地抛投至物资抛投区域中的各个预定物资抛投点。
22.需要说明的是,主飞行器101、目标从飞行器102、目标从飞行器103、目标从飞行器104、地面主控设备105以及网络106的具体类型、数量和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整,本公开实施例对此不作限制。
23.图2是本公开实施例提供的一种基于四轴飞行器的物资抛投方法的流程示意图。图2的基于四轴飞行器的物资抛投方法可以由图1的主飞行器101执行。如图2所示,该基于
四轴飞行器的物资抛投方法包括:步骤s201,接收地面主控设备下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量。
24.物资抛投区域,通常是指一些发生自然灾害、事故灾害和社会安全事件等突发公共事件的地区(如xx省xx市xx区xx镇xx村等)。
25.预定物资抛投点,通常是指在物资抛投区域内的具体物资抛投位置。结合图3,设物资抛投区域a中设置有4个预定物资抛投点







。预定物资抛投点的数量以及位置的设置可以根据物资抛投区域的具体地理位置以及受灾情况等来综合确定。一般地,预定物资抛投点要求设置在一些地势平坦、开阔以及便于受灾人员取物资的地点。对于受灾严重的区域,预定物资抛投点的数量一般相对受灾较轻微的区域的要多一些。
26.待抛投物资的物资类型,包括但不限于食品、药品、生活用品、急救物品等。
27.抛投量,可以是指待抛投物资的数量或者重量。例如,待抛投物资为方便面和饮用水,其中方便面的数量为100盒,饮用水200瓶(500ml/瓶)。
28.作为一示例,地面主控设备在接收到灾害救助部门下发的救灾通知后,可以根据救灾通知的灾区地点、所需物资等信息,创建物资抛投任务,并将该物资抛投任务下发至主飞行器。示例性的,假设地面主控设备接收救灾通知,该救灾通知的灾区地点为甲省乙市的区域a,其中,区域a中的







为主要灾区点,各个灾区点所需物资分别为:

需要物资为食品和药品;

需要物资为食品和急救物品;

需要物资为食品、药品和生活用品;

需要物资为食品。此外,救灾通知中还注明:

的受灾人数大约为y1人,

的受灾人数大约为y2人,

的受灾人数大约为y3人,

的受灾人数大约为y4人。当地面主控设备接收到上述救灾通知之后,可以根据上述灾区地点、所需物资等信息,创建如下物资抛投任务:物资抛投区域a,预定物资抛投点









所需的待抛投物资为食品和药品(其中,食品的类型和抛投量分别为方便面r1箱,饮用水d1瓶;药品的类型和抛投量分别为外伤类药品p1盒);

所需的待抛投物资为食品和急救物品(其中,食品的类型和抛投量分别为方便面r2箱,饮用水d2瓶;急救药品的类型和抛投量分别为纱布f卷、消毒液s瓶);

所需的待抛投物资为食品、药品和生活用品(其中,食品的类型和抛投量分别为方便面r3箱,饮用水d3瓶;药品的类型和抛投量分别为外伤类药品p2盒,生活用品的类型和抛投量分别为衣物t套);

所需的待抛投物资为食品(食品的类型和抛投量分别为方便面r4箱,饮用水d4瓶)。
29.上述各个灾区点的所需物资的抛投量可以根据各个灾区点的受灾人数、受灾情况等来具体确定。例如,上述的灾区点

的受灾人数大约为y1人,设需要抛投满足该灾区点

的受灾者一天的食物的量,设一个人一天吃至少2顿,每顿至少一盒方便面,若一箱方便面中有10包方便面,那么该灾区点

一天的所需食品(如方便面)的量(以箱为单位计)为:r1=2*y1/10。
30.类似的,关于灾区点





的所需物资,可参照上述灾区点

的所需物资的确定方式来具体确定,在此不在赘述。
31.步骤s202,对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线
轨迹信息。
32.在一示例性实施例中,上述步骤s202,具体可包括如下步骤:根据多个预定物资抛投点,将物资抛投任务拆分成多个抛投子任务,一个抛投子任务对应一个预定物资抛投点,一个抛投子任务对应配置一个任务编码信息;获取多个候选从飞行器的搭载性能信息,根据搭载性能信息从多个候选飞行器筛选出多个目标从飞行器;根据目标搭载性能信息和目标抛投物资信息,将每一个抛投子任务分发至与之匹配的目标从飞行器。
33.结合上述示例,主飞行器101在接收到地面主控设备下发的物资抛投任务后,可以根据预定物资抛投点







将该物资抛投任务拆分成4个抛投子任务。可分别为4个抛投子任务配置一个任务编码信息(可以是任务id、名称、字母、数字等信息)。例如,可分别为这4个抛投子任务配置一个数字任务编码:抛投子任务01、02、03和04。其中,抛投子任务01对应预定物资抛投点

,抛投子任务02对应预定物资抛投点

,抛投子任务03对应预定物资抛投点

,抛投子任务04对应预定物资抛投点


34.(目标)搭载性能信息,主要包括(目标)四轴飞行器可搭载的物品种类以及能够搭载物品的最大重量(即搭载重量上限值)。
35.候选从飞行器,通常是指确定可以参与本次物资抛投任务的飞行器。示例性的,假设当前的物资抛投任务的执行时间段为10:00~12:00,某飞行器k的任务列表中的10:00~12:00这一时间段没有待执行任务,则可确定该飞行器k在10:00~12:00这一时间段处于空闲状态,可以参与到本次的物资抛投任务中。
36.作为一示例,可以从预设的飞行器数据库中调取出候选从飞行器的搭载性能信息;接着,根据该搭载性能信息从中筛选出搭载性能满足上述预定物资抛投点







中的任意一个所需物资的部分或全部抛投量,且确定可参与到本次的物资抛投任务中的目标从飞行器。
37.示例性的,假设飞行器数据库中确定可以参与本次物资抛投任务的候选从飞行器有飞行器k1、k2、k3、k4和k5。其中,飞行器k1、k2、k3、k4和k5的搭载性能信息均满足预定物资抛投点







中的任意一个所需物资的部分或全部抛投量。若主飞行器选择了执行抛投子任务01,那么剩下的抛投子任务02、03、04,主飞行器可以根据飞行器k1、k2、k3、k4和k5的目标搭载性能信息和目标抛投物资信息,选择分配给飞行器k1、k2、k3、k4或k5中的其中三个飞行器。例如,将抛投子任务02分配给飞行器k1,抛投子任务03分配给飞行器k2,抛投子任务04分配给飞行器k3。当然也可以是选择分配给飞行器k1、k2、k3、k4和k5中的任意四个或者五个飞行器。一般地,优先选择搭载性能能够满足一个预定物资抛投点的所需物资的抛投量的候选飞行器作为目标从飞行器,以减少重复飞行抛投物资的次数,节约物资抛投成本,同时,有利于提高物资抛投效率。
38.目标抛投物资信息,是指各个预定物资抛投点的所需物资的相关信息,如所需物资种类和所需抛投量等信息。以预定物资抛投点

为例,其目标抛投物资信息包括方便面r1箱,饮用水d1瓶,外伤类药品p1盒。
39.预定航线轨迹信息,通常是指各飞行器从起点飞行到达其对应的预定物资抛投点的位置的飞行路线规划信息,包括飞行方向、飞行模式等。其中,飞行模式包括自稳模式、定
高模式、定点模式和自主悬停模式。自稳模式,通过飞行器上的惯性测量单元实现水平方向的姿态角度、角速度评估控制,从而实现稳定飞行。定高模式,在自稳模式的基础上,通过声呐实现垂直方向的高度、速度评估控制,或者通过气压计实现垂直方向的速度评估控制,从而实现定高飞行。定点模式,在定高模式的基础上,通过gps(全球定位系统)实现水平方向的位置、速度评估控制,从而实现定点飞行。自主悬停模式,即长时间自动保持当前水平位置和垂直高度的飞行,可通过定点模式实现。
40.在一些实施例中,将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,包括:接收各个目标从飞行器发送的飞行姿态数据;根据飞行姿态数据和预定航线轨迹信息,判断是否存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器;若不存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器,则将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备。
41.机体坐标系,是以四轴飞行器的自身重心为原点建立的坐标轴,其中,将机头方向定位x轴正向,机身垂直向下为z轴正向,而基于右手定则将右向定位y轴正向。
42.飞行姿态数据,主要包括机体坐标系下的姿态角度、角速度、加速度信息。
43.作为一示例,各个目标从飞行器可以基于加速度计算的机体姿态角度,实时利用陀螺仪的角速度进行四元数解算,并利用互补滤波算法将二者进行融合,同时利用三轴磁力信息对航向角进行融合校正,从而实时解算出其机体坐标系下的姿态角度、角速度、加速度信息,即得到飞行姿态数据。然后,将该飞行姿态数据发送至主飞行器。
44.主飞行器在接收到各个目标从飞行器发送的飞行姿态数据时,可通过分别比较各个目标从飞行器的飞行姿态数据与其预定航线轨迹信息,再根据比较结果确定是否存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器。
45.假设主飞行器将抛投子任务02分配给飞行器k1(目标从飞行器01),抛投子任务03分配给飞行器k2(目标从飞行器02),抛投子任务04分配给飞行器k3(目标从飞行器03),那么以目标从飞行器01为例,将抛投子任务02对应的预定航线轨迹信息与目标从飞行器01上报的飞行姿态数据进行比较,以确定目标从飞行器01当前位置是否在预定航线轨迹上,或者是在预定航线轨迹的允许偏差范围内,进而确定目标从飞行器01是否偏离预定航线轨迹。
46.类似的,对于目标从飞行器02、03,可采用同样的方式来确定它们是否偏离它们对应的预定航线轨迹,在此不再赘述。
47.在实际应用中,主飞行器会根据预定物资抛投点、所选定的目标从飞行器搭载物资的起点位置等信息,设计执行本次物资抛投任务的编队队形。编队队形是指主飞行器带领各个搭载完待抛投物资的目标从飞行器从起点位置飞行到各自的预定物资抛投点并抛投物资的飞行队形。在编队队形中,每一个目标从飞行器对应有执行各自的抛投子任务的预定航线轨迹。
48.作为一示例,若根据各个目标从飞行器的飞行姿态数据及其对应的预定航线轨迹信息,确定不存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器,即各个目标从飞行器的当前位置均在其预定航线轨迹上或者是在其预定航线轨迹的允许偏差范围内,则将各个目标从飞行
器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备。任务执行信息主要包括各个飞行器的当前位置信息、物资抛投进度信息。
49.作为另一示例,若根据各个目标从飞行器的飞行姿态数据及其对应的预定航线轨迹信息,确定当前存在至少一个偏离预定的编队队形的离队从飞行器,则向离队从飞行器下发纠偏指令,纠偏指令包括期望飞行姿态数据,以使离队从飞行器根据纠偏指令,重新采集自身的当前飞行姿态数据,根据当前飞行姿态数据和期望飞行姿态数据,计算飞行姿态偏差值,并根据飞行姿态偏差值纠正其当前飞行轨迹,将纠偏结果返回至主飞行器;若根据纠偏结果确定离队从飞行器已返回原定的航线轨迹,则将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备。
50.期望飞行姿态数据,主要包括期望姿态角度、期望角速度和期望加速度。
51.示例性的,假设经比较发现目标从飞行器01的当前位置不在其对应的预定航线轨迹上,或者是超出预定航线轨迹的允许偏差范围,则可将目标从飞行器01确定为离队从飞行器01。与此同时,可向离队从飞行器01下发纠偏指令,该纠偏指令中携带有期望姿态角度、期望角速度和期望加速度。离队从飞行器01在接收到该纠偏指令后,可重新采集并解算其当前飞行姿态数据,以在一定程度上排除因前一次采集解算的飞行姿态数据出现错误而导致误判其偏离预定的编队队形的情况。接着,根据当前飞行姿态数据和期望飞行姿态数据,计算飞行姿态偏差值。飞行姿态偏差值包括姿态角度偏差值、角速度偏差值、加速度偏差值。接着,根据该飞行姿态偏差值纠正其当前飞行轨迹,使得其能够回到原定的航线轨迹上。示例性的,假设离队从飞行器01的姿态角度偏差值为+t,角速度偏差值为-w、加速度偏差值为+a,那么可以通过将离队从飞行器01的当前姿态角度调整-t,当前角速度调整+w,当前加速度调整-a,以使得其当前姿态角度、当前角速度和当前加速度尽可能达到期望姿态角度、期望角速度和期望加速度,从而回到原定的航线轨迹上。
52.在一种情况下,当接收到离队从飞行器01返回的纠偏结果,并确定离队从飞行器01已返回原定的航线轨迹,则将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备。
53.在另一种情况下,若主飞行器根据纠偏结果确定离队从飞行器01未返回原定的航线轨迹,则强制接管离队从飞行器01的飞行控制权限,以控制并纠正离队从飞行器01的当前飞行轨迹;当确定离队从飞行器01的当前飞行轨迹已返回原定的航线轨迹时,释放对离队从飞行器01的飞行控制权限。
54.在又一种情况下,若是主飞行器通过强制接管离队从飞行器01的飞行控制权限,经控制和纠正离队从飞行器01的当前飞行轨迹,仍未能使得离队从飞行器01返回原定的航线轨迹,可以向地面主控设备发送异常报文,该异常报文中携带有离队从飞行器的当前飞行轨迹、当前飞行姿态数据、纠偏记录信息等,以使地面主控设备可及时了解异常情况,并制定相应的应对措施,保障物资抛投的准确、快速和安全送达物资抛投区域的各个预定物资抛投点。
55.在一些实施例中,各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,具体可包括如下步骤:各个目标从飞行器在执行与之对应的抛投子任务,飞行到达各自的预定物资抛投点时,启动机身搭载的图像采集设备,采集预定物资抛投点的周围环境图像;若根据周围环
境图像确定预定物资抛投点不存在障碍物时,将机身搭载的目标抛投物资抛投至预定物资抛投点。
56.若根据周围环境图像确定预定物资抛投点存在障碍物时,则控制机身下降预定高度并切换至悬停模式,并启动图像采集设备重新拍摄获得预定物资抛投点的新周围环境图像;若根据新周围环境图像确定预定物资抛投点仍存在障碍物,则根据新周围环境图像寻找新的物资抛投点;将机身搭载的目标抛投物抛投至新的物资抛投点。
57.结合上述示例,假设主飞行器将抛投子任务02分配给飞行器k1(目标从飞行器01),抛投子任务03分配给飞行器k2(目标从飞行器02),抛投子任务04分配给飞行器k3(目标从飞行器03)。以目标从飞行器01执行抛投子任务02为例,当目标从飞行器01按照抛投子任务02的预定航线轨迹飞行到预定物资抛投点

的上空时,启动其机身搭载的图像采集设备(如摄像机),采集预定物资抛投点

的周围环境图像。接着,对该周围环境图像进行图像分析,判断预定物资抛投点

是否存在障碍物。若判断结果为预定物资抛投点

不存在障碍物,则将其机身搭载的目标抛投物资(方便面r2箱,饮用水d2瓶,纱布f卷,消毒液s瓶)抛投到预定物资抛投点


58.若判断结果为预定物资抛投点

存在障碍物,则可通过目标从飞行器01上的主控模块控制机身下降预定高度(下降预定高度可以根据实际情况灵活设置,该下降预定高度不能大于飞行器与地面的安全距离,同时又要确保能够拍摄到清晰的图像)并切换至悬停模式。悬停模式,即四轴飞行器在控制机身下降预定高度后,保持在当前垂直高度和当前水平位置。再次启动图像采集设备重新拍摄获得预定物资抛投点的新周围环境图像,再对该新周围环境图像进行图像分析,再次确认该预定物资抛投点

是否存在障碍物,以排除前次出现误判的情况。若是判断结果为预定物资抛投点

仍存在障碍物,则根据新周围环境图像寻找新的物资抛投点。假设寻找到新的物资抛投点为

',则将机身搭载的目标抛投物抛投至新的物资抛投点

'。
59.在实际应用中,如果四轴飞行器不能一次性搭载某个预定物资抛投点所需的全部物资,可以采用分次搭载抛投或者通过调度多个四轴飞行器来协同抛投。
60.步骤s203,将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上。
61.作为一示例,地面主控设备在接收到主飞行器传送的目标从飞行器01、02、03以及其自身的任务执行信息时,可以通过物资抛投区域的电子地图记录的地图信息,结合主飞行器、目标从飞行器01、02、03的任务执行信息,将主飞行器、目标从飞行器01、02、03在物资抛投区域中所处的实时位置信息以及物资抛投进度信息标注并显示在该物资抛投区域的电子地图上,以便于监控人员可以直观地查看到物资抛投区域中的各个预定物资抛投点的物资抛投进度以及各飞行器的飞行状态。
62.本公开实施例提供的技术方案,通过接收地面主控设备下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量;对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行
器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线轨迹信息;将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上,能够及时、快速、准确地将物资抛投到物资抛投区域中的各个预定物资抛投点。
63.上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本技术的可选实施例,在此不再一一赘述。
64.下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节,请参照本公开方法实施例。
65.图4是本公开实施例提供的一种物资抛投装置的示意图。如图4所示,该物资抛投装置包括:接收模块401,被配置为接收地面主控设备下发的物资抛投任务,物资抛投任务包括物资抛投区域,物资抛投区域包括多个预定物资抛投点,与每一个预定物资抛投点对应的待抛投物资信息,待抛投物资信息包括待抛投物资的物资类型和抛投量;分解模块402,被配置为对物资抛投任务进行分解,得到多个抛投子任务,将多个抛投子任务分发至多个目标从飞行器,以使各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,每一个抛投子任务包括任务编码信息、目标抛投物资信息、预定航线轨迹信息;传送模块403,被配置为将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,以使地面主控设备根据任务执行信息,将主飞行器及每一个目标从飞行器在物资抛投区域中的实时位置信息及物资抛投进度信息标注并显示在物资抛投区域的电子地图上。
66.在一些实施例中,上述分解模块402,包括:拆分单元,被配置为根据多个预定物资抛投点,将物资抛投任务拆分成多个抛投子任务,一个抛投子任务对应一个预定物资抛投点,一个抛投子任务对应配置一个任务编码信息;获取单元,被配置为获取多个候选从飞行器的搭载性能信息,根据搭载性能信息从多个候选飞行器筛选出多个目标从飞行器;匹配单元,被配置为根据目标搭载性能信息和目标抛投物资信息,将每一个抛投子任务分发至与之匹配的目标从飞行器。
67.在一些实施例中,将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备,包括:接收各个目标从飞行器发送的飞行姿态数据;根据飞行姿态数据和预定航线轨迹信息,判断是否存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器;若不存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器,则将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备。
68.在一些实施例中,根据飞行姿态数据和预定航线轨迹信息,判断是否存在偏离预定的编队队形的离队从飞行器之后,还包括:
若存在至少一个偏离预定的编队队形的离队从飞行器,则向离队从飞行器下发纠偏指令,纠偏指令包括期望飞行姿态数据,以使离队从飞行器根据纠偏指令,重新采集自身的当前飞行姿态数据,根据当前飞行姿态数据和期望飞行姿态数据,计算飞行姿态偏差值,并根据飞行姿态偏差值纠正其当前飞行轨迹,将纠偏结果返回至主飞行器;若根据纠偏结果确定离队从飞行器已返回原定的航线轨迹,则将各个目标从飞行器及其自身的任务执行信息传送至地面主控设备。
69.若根据纠偏结果确定离队从飞行器未返回原定的航线轨迹,则强制接管离队从飞行器的飞行控制权限,以控制并纠正离队从飞行器的当前飞行轨迹;当确定离队从飞行器的当前飞行轨迹已返回原定的航线轨迹时,释放对离队从飞行器的飞行控制权限。
70.在一些实施例中,各个目标从飞行器执行与之对应的抛投子任务,并将任务执行信息传回主飞行器,包括:各个目标从飞行器在执行与之对应的抛投子任务,飞行到达各自的预定物资抛投点时,启动机身搭载的图像采集设备,采集预定物资抛投点的周围环境图像;若根据周围环境图像确定预定物资抛投点不存在障碍物时,将机身搭载的目标抛投物资抛投至预定物资抛投点。
71.若根据周围环境图像确定预定物资抛投点存在障碍物时,则控制机身下降预定高度并切换至悬停模式,并启动图像采集设备重新拍摄获得预定物资抛投点的新周围环境图像;若根据新周围环境图像确定预定物资抛投点仍存在障碍物,则根据新周围环境图像寻找新的物资抛投点;将机身搭载的目标抛投物抛投至新的物资抛投点。
72.应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
73.图5是本公开实施例提供的一种物资抛投系统的结构示意图。如图5所示,该物资抛投系统包括:主飞行器101,所述主飞行器包括如图4所示的物资抛投装置;多个目标从飞行器102、103、104,每一个所述目标从飞行器分别与所述主飞行器通信连接,所述多个目标从飞行器相互之间通信连接;地面主控设备105,所述地面主控设备分别与所述主飞行器、每一个所述目标从飞行器通信连接。
74.图6是本公开实施例提供的电子设备6的示意图。如图6所示,该实施例的电子设备6包括:处理器601、存储器602以及存储在该存储器602中并且可在处理器601上运行的计算机程序603。处理器601执行计算机程序603时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者,处理器601执行计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
75.电子设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备6可以包括但不仅限于处理器601和存储器602。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是电子设备6的示例,并不构成对电子设备6的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或
者不同的部件。
76.处理器601可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
77.存储器602可以是电子设备6的内部存储单元,例如,电子设备6的硬盘或内存。存储器602也可以是电子设备6的外部存储设备,例如,电子设备6上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。存储器602还可以既包括电子设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。
78.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
79.集成的模块/单元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存储介质中。基于这样的理解,本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如,在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
80.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本公开的保护范围之内。
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