一种无人机的悬停精度测试方法和系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种无人机的悬停精度测试方法和系统，悬停精度包括高度控制精度和水平控制精度。该方法和系统具体为首先控制无人机悬停于预设目标地点的正上方，然后利用悬挂在无人机下部的垂直于地面的垂直标尺获取无人机在预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；之后利用垂直标尺检测无人机相对于垂直投影点的高度位移量，同时利用设置于预设目标地点所在平面上的水平标尺检测垂直投影点与预设目标地点之间的水平位移量；该高度位移量用于反映所述高度控制精度，水平位移量则用于反映所述水平控制精度，从而能够利用上述技术方案测得无人机在悬停时的悬停精度。
【专利说明】
一种无人机的悬停精度测试方法和系统
技术领域
[0001 ]本申请涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种无人机的悬停精度测试方法和系统。。【背景技术】
[0002]近年来，随着各国在无人机的民用方面逐渐开放，无人机在民用方面的应用越来越多。无人机已经被广泛运用于公共安全、应急搜救、电力、农业、环保、交通、通信、气象、影视航拍等多个领域。但是随着民用无人机领域井喷式的发展，市场上出现的民用无人机性能也参差不齐，其中，无人机在悬停时的悬停精度是一项十分重要的参数，其反映了无人机悬停在空中时的稳定性，特别是在某些需要极度稳定的工作环境下，例如在进行影视航拍时，悬停精度直接决定了工作效果的好坏，甚至会无法取得预定的工作效果。因此，有效测量无人机的悬停精度能够确定该无人机是否能胜任某种特定的工作，悬停精度的测试在无人机应用领域具有重要的作用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本申请提供一种无人机的悬停精度测试方法和系统，用于测量无人机在悬停时的悬停精度。
[0004]为了实现上述目的，现提出的方案如下:
[0005]—种无人机的悬停精度测试方法，所述无人机的悬停精度包括高度控制精度和水平控制精度，包括步骤:
[0006]控制所述无人机悬停于预设目标地点的正上方；
[0007]利用悬挂在所述无人机下部的垂直于地面的垂直标尺，获取所述无人机在所述预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；
[0008]利用所述垂直标尺，检测所述无人机相对于所述垂直投影点的高度位移量；
[0009]利用设置于所述预设目标地点所在平面上的水平标尺，检测所述垂直投影点与所述预设目标地点之间的水平位移量；
[0010]所述高度位移量用于反映所述高度控制精度，所述水平位移量用于反映所述水平控制精度。
[0011]可选的，所述垂直投影点为所述垂直标尺与所述目标地点所在平面的交汇点。
[0012]可选的，所述垂直标尺为带刻度的绳索。
[0013]可选的，所述绳索上设置有多个铅垂。
[0014]可选的，所述水平标尺为一带有多个同心圆的刻度盘。
[0015]可选的，所述刻度盘的中心与所述预设悬停地点重合。
[0016]—种无人机的悬停精度测试系统，所述无人机的悬停精度包括高度控制精度和水平控制精度，包括:
[0017]悬停控制模块，用于控制所述无人机悬停于预设目标地点的正上方；
[0018]投影点获取模块，用于利用悬挂在所述无人机下部的垂直于地面的垂直标尺，获取所述无人机在所述预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；
[0019]高度位移检测模块，用于利用所述垂直标尺，检测所述无人机相对于所述垂直投影点的高度位移量；
[0020]水平位移检测模块，用于利用设置于所述预设目标地点所在平面上的水平标尺， 检测所述垂直投影点与所述预设目标地点之间的水平位移量；
[0021]所述高度位移量用于反映所述高度控制精度，所述水平位移量用于反映所述水平控制精度。
[0022]可选的，所述垂直投影点为所述垂直标尺与所述目标地点所在平面的交汇点。
[0023]可选的，所述垂直标尺为带刻度的绳索。
[0024]可选的，所述绳索上设置有多个铅垂。
[0025]可选的，所述水平标尺为一带有多个同心圆的刻度盘。
[0026]可选的，所述刻度盘的中心与所述预设悬停地点重合。
[0027]从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种无人机的悬停精度测试方法和系统，悬停精度包括高度控制精度和水平控制精度。该方法和系统具体为首先控制无人机悬停于预设目标地点的正上方，然后利用悬挂在无人机下部的垂直于地面的垂直标尺获取无人机在预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；之后利用垂直标尺检测无人机相对于垂直投影点的高度位移量，同时利用设置于预设目标地点所在平面上的水平标尺检测垂直投影点与预设目标地点之间的水平位移量;该高度位移量用于反映所述高度控制精度，水平位移量则用于反映所述水平控制精度，从而能够利用上述技术方案测得无人机在悬停时的悬停精度。【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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他的附图。
[0029]图1为本申请实施例提供的一种无人机的悬停精度测试方法的流程图；
[0030]图2为本申请提供的一种无人机悬停示意图；[0031 ]图3为本申请提供的另一种无人机悬停示意图；
[0032]图4为本申请另一实施例提供的一种无人机的悬停精度测试方法的结构框图。 【具体实施方式】
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。[〇〇34] 实施例一
[0035]图1为本申请实施例提供的一种无人机的悬停精度测试方法的流程图。
[0036]如图1所示，本实施例提供的悬停精度测试方法用于测试无人机在悬停一预设目标地点的正上方时的悬停精度，悬停精度包括在预设悬停时长内的高度控制精度和水平控制精度。[〇〇37]高度控制精度反映了无人机被控制悬停时，其高低方向上发生的自发变化时的高度变化量，还包括其在水平方向上的水平变化量。具体的测试步骤如下面所述。[〇〇38]S101:控制无人机悬停于预设目标地点的正上方。
[0039]首先将无人机控制悬停于预先选定的预设目标地点的正上方，该预设目标地点的正上方可以选择在一个平坦的地面上的某个预定点，以方便下一步测量。一般可以将无人机悬停时投影到该平坦地面上的点作为该预设目标地点，以该预设目标地点为基础点开始测量其悬停精度。
[0040]S102:获取无人机在预设目标地点所在水平面上的垂直投影点。[0041 ]在控制无人机开始悬停后，由于悬停误差的存在，其相对于预设目标地点所在的水平面上的预设目标地点就会随时间的变化而发生变化，获取该垂直投影点的目的在于该垂直投影点反映了无人机的悬停精度变化。鉴于选择了平坦的地面作为该水平面，因此该该垂直投影点位于预设目标地点所在的地面上。
[0042]S103:检测无人机相对于垂直投影点的高度位移量。
[0043]利用悬挂在无人机10下部、并垂直于地面的垂直标尺检测无人机10相对于其垂直投影点的高度位移量，该垂直标尺与地面的交汇点就是垂直投影点。[〇〇44]该垂直标尺优选带刻度的绳索20,如图2所示，并且为了保持绳索20保持垂直状态，可以在绳索上每隔40cm设置一铅锤21，并将每两个铅锤21之间的绳索利用颜色进行等值间隔(例如每个l〇cm)标识，以利于观测。[〇〇45]当无人机的高度发生变化时，绳索20与地面100的交汇点22之间的距离就会发生变化，通过检测该变化量既能确定该高度位移量。高度位移量用于反映该无人机的高度控制精度。
[0046]S104:检测无人机相对于垂直投影点的水平位移量。
[0047]可以在地面上设置一水平标尺，以检测无人机10的水平位移，该水平标尺优选多个同心圆30,如图3所示，该多个同心圆的圆形31最好与预设目标地点重合11。在悬挂于无人机10上的绳索与地面的交汇点22发生变化时，检测该交汇点22与与预设目标地点11之间的距离即可获得该水平位移量。该水平位移量用于反映水平控制精度。[0〇48]多个同心圆的半径可以等值增加，增加值为40cm，最大的同心圆为320cm，为方便观察，每个同心圆可以以不同颜色标注。
[0049]从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种无人机的悬停精度测试方法，悬停精度包括高度控制精度和水平控制精度。该方法具体为首先控制无人机悬停于预设目标地点的正上方，然后利用悬挂在无人机下部的垂直于地面的垂直标尺获取无人机在预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；之后利用垂直标尺检测无人机相对于垂直投影点的高度位移量，同时利用设置于预设目标地点所在平面上的水平标尺检测垂直投影点与预设目标地点之间的水平位移量;该高度位移量用于反映所述高度控制精度，水平位移量则用于反映所述水平控制精度，从而能够利用上述技术方案测得无人机在悬停时的悬停精度。
[0050]实施例二
[0051]图4为本申请另一实施例提供的一种无人机的悬停精度测试系统的结构框图。
[0052]如图4所示，本实施例提供的悬停精度测试系统用于测试无人机在悬停一预设目标地点的正上方时的悬停精度，悬停精度包括在预设悬停时长内的高度控制精度和水平控制精度。
[0053]高度控制精度反映了无人机被控制悬停时，其高低方向上发生的自发变化时的高度变化量，还包括其在水平方向上的水平变化量。具体包括悬停控制模块40、投影点获取模块50、高度位移检测模块60、水平位移检测模块70。[〇〇54]悬停控制模块40用于控制无人机悬停于预设目标地点的正上方。
[0055]该预设目标地点的正上方可以选择在一个平坦的地面上的某个预定点，以方便下一步测量。一般可以将无人机悬停时投影到该平坦地面上的点作为该预设目标地点，以该预设目标地点为基础点开始测量其悬停精度。[〇〇56]投影点获取模块50用于获取无人机在预设目标地点所在水平面上的垂直投影点。 [〇〇57]在悬停控制模块40控制无人机开始悬停后，由于悬停误差的存在，其相对于预设目标地点所在的水平面上的预设目标地点就会随时间的变化而发生变化，获取该垂直投影点的目的在于该垂直投影点反映了无人机的悬停精度变化。鉴于选择了平坦的地面作为该水平面，因此该该垂直投影点位于预设目标地点所在的地面上。[〇〇58]高度位移检测模块60用于检测无人机相对于垂直投影点的高度位移量。
[0059] 利用悬挂在无人机10下部、并垂直于地面的垂直标尺检测无人机10相对于其垂直投影点的高度位移量，该垂直标尺与地面的交汇点就是垂直投影点。
[0060]该垂直标尺优选带刻度的绳索20,如图2所示，并且为了保持绳索20保持垂直状态，可以在绳索上每隔40cm设置一铅锤21，并将每两个铅锤21之间的绳索利用颜色进行等值间隔(例如每个l〇cm)标识，以利于观测。[〇〇61]当无人机的高度发生变化时，绳索20与地面100的交汇点之间的距离就会发生变化，通过检测该变化量既能确定该高度位移量。高度位移量用于反映该无人机的高度控制精度。
[0062]水平位移检测模块70用于检测无人机相对于垂直投影点的水平位移量。
[0063]可以在地面上设置一水平标尺，以检测无人机10的水平位移，该水平标尺优选多个同心圆30,如图3所示，该多个同心圆的圆形31最好与预设目标地点重合11。在悬挂于无人机10上的绳索与地面的交汇点发生变化时，检测该交汇点与预设目标地点11之间的距离即可获得该水平位移量。该水平位移量用于反映水平控制精度。[0〇64]多个同心圆的半径可以等值增加，增加值为40cm，最大的同心圆为320cm，为方便观察，每个同心圆可以以不同颜色标注。
[0065]从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种无人机的悬停精度测试悬停，悬停精度包括高度控制精度和水平控制精度。该系统具体为首先控制无人机悬停于预设目标地点的正上方，然后利用悬挂在无人机下部的垂直于地面的垂直标尺获取无人机在预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；之后利用垂直标尺检测无人机相对于垂直投影点的高度位移量，同时利用设置于预设目标地点所在平面上的水平标尺检测垂直投影点与预设目标地点之间的水平位移量;该高度位移量用于反映所述高度控制精度，水平位移量则用于反映所述水平控制精度，从而能够利用上述技术方案测得无人机在悬停时的悬停精度。
[0066]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。
【主权项】
1.一种无人机的悬停精度测试方法，所述无人机的悬停精度包括高度控制精度和水平 控制精度，其特征在于，包括步骤:控制所述无人机悬停于预设目标地点的正上方；利用悬挂在所述无人机下部的垂直于地面的垂直标尺，获取所述无人机在所述预设目 标地点所在的水平面上的垂直投影点；利用所述垂直标尺，检测所述无人机相对于所述垂直投影点的高度位移量；利用设置于所述预设目标地点所在平面上的水平标尺，检测所述垂直投影点与所述预 设目标地点之间的水平位移量；所述高度位移量用于反映所述高度控制精度，所述水平位移量用于反映所述水平控制 精度。2.如权利要求1所述的悬停精度测试方法，其特征在于，所述垂直投影点为所述垂直标 尺与所述目标地点所在平面的交汇点。3.如权利要求1所述的悬停精度测试方法，其特征在于，所述垂直标尺为带刻度的绳索。4.如权利所要求3所述的悬停精度测试方法，其特征在于，所述绳索上设置有多个铅垂。5.如权利要求1所述的悬停精度测试方法，其特征在于，所述水平标尺为一带有多个同 心圆的刻度盘。6.如权利要求5所述的悬停精度测试方法，其特征在于，所述刻度盘的中心与所述预设悬停地点重合。7.—种无人机的悬停精度测试系统，所述无人机的悬停精度包括高度控制精度和水平 控制精度，其特征在于，包括:悬停控制模块，用于控制所述无人机悬停于预设目标地点的正上方；投影点获取模块，用于利用悬挂在所述无人机下部的垂直于地面的垂直标尺，获取所 述无人机在所述预设目标地点所在的水平面上的垂直投影点；高度位移检测模块，用于利用所述垂直标尺，检测所述无人机相对于所述垂直投影点 的高度位移量；水平位移检测模块，用于利用设置于所述预设目标地点所在平面上的水平标尺，检测 所述垂直投影点与所述预设目标地点之间的水平位移量；所述高度位移量用于反映所述高度控制精度，所述水平位移量用于反映所述水平控制 精度。8.如权利要求7所述的悬停精度测试系统，其特征在于，所述垂直投影点为所述垂直标 尺与所述目标地点所在平面的交汇点。9.如权利要求7所述的悬停精度测试系统，其特征在于，所述垂直标尺为带刻度的绳索。10.如权利所要求9所述的悬停精度测试系统，其特征在于，所述绳索上设置有多个铅垂。11.如权利要求7所述的悬停精度测试系统，其特征在于，所述水平标尺为一带有多个 同心圆的刻度盘。12.如权利要求11所述的悬停精度测试系统，其特征在于，所述刻度盘的中心与所述预设悬停地点重合。
【文档编号】G05D1/08GK106020218SQ201610323590
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】丁建, 王彬, 黄建峰, 孙福昌, 姜云土, 魏文力, 童志刚, 吴劲晖, 傅寒凝, 徐晶, 曹浩楠, 陈彩霞, 覃金彩
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 国网浙江省电力公司检修分公司