本技術(shù)涉及無人機(jī)，尤其涉及一種無人機(jī)的風(fēng)速修正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)在安防、救援、以及農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。在一些特定任務(wù)中，如在自然災(zāi)害（地震、洪水、山體滑坡等）發(fā)生時(shí)，地面交通往往受阻，傳統(tǒng)的救援物資運(yùn)輸方式難以快速將物資送達(dá)受災(zāi)群眾手中，無人機(jī)懸停投放物資技術(shù)可以在這種情況下發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而，外界環(huán)境中的風(fēng)速會(huì)對(duì)物資投放的準(zhǔn)確性產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)無人機(jī)懸停投放物資時(shí)，若不考慮風(fēng)速因素，投出的物資可能會(huì)因風(fēng)的作用偏離預(yù)定目標(biāo)，導(dǎo)致任務(wù)失敗或產(chǎn)生不必要的風(fēng)險(xiǎn)和損失。因此，迫切需要一種有效的風(fēng)速修正方法來提高無人機(jī)懸停投放物資的精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了有助于降低無人機(jī)懸停投放物資的誤差，本技術(shù)提供一種無人機(jī)的風(fēng)速修正方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本技術(shù)提供的一種無人機(jī)的風(fēng)速修正方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種無人機(jī)的風(fēng)速修正方法，包括：

4、控制無人機(jī)處于懸停狀態(tài)，并獲取無人機(jī)的第一位置信息；

5、獲取目標(biāo)位置的第二位置信息；

6、基于所述第一位置信息和所述第二位置信息，獲取目標(biāo)距離；

7、獲取風(fēng)況信息和物資信息；

8、基于所述第一位置信息和所述風(fēng)況信息，獲取投放物資時(shí)長；

9、基于所述目標(biāo)距離、所述投放物資時(shí)長、所述風(fēng)況信息和所述物資信息，獲取偏移量；

10、基于所述偏移量進(jìn)行位置修正，并獲取目標(biāo)投放位置；

11、基于所述目標(biāo)投放位置進(jìn)行投放物資操作。

12、通過采用上述技術(shù)方案，根據(jù)無人機(jī)的第一位置信息和目標(biāo)位置的第二位置信息計(jì)算無人機(jī)與目標(biāo)位置的目標(biāo)距離，再根據(jù)第一位置信息和第二位置信息以及風(fēng)況信息計(jì)算投放物資時(shí)長；根據(jù)目標(biāo)距離、投放物資時(shí)長、風(fēng)況信息和物資信息，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下相較于不考慮風(fēng)況影響時(shí)的偏移量，再根據(jù)偏移量對(duì)投放物資位置進(jìn)行修正，并得到目標(biāo)投放位置，最后基于目標(biāo)投放位置進(jìn)行投放物資；

13、通過精確獲取無人機(jī)和目標(biāo)的位置信息來確定目標(biāo)距離，結(jié)合風(fēng)況信息、物資信息以及投放物資時(shí)長等綜合計(jì)算偏移量以對(duì)投放物資位置進(jìn)行修正，從而有助于抵消掉因風(fēng)況等因素造成的偏移，獲取準(zhǔn)確的目標(biāo)投放位置，進(jìn)而有助于降低無人機(jī)懸停投放物資的誤差，提高命中目標(biāo)的準(zhǔn)確性。

14、可選的，所述基于所述目標(biāo)距離、所述投放物資時(shí)長、所述風(fēng)況信息和所述物資信息，獲取偏移量包括：

15、基于所述風(fēng)況信息，獲取風(fēng)速信息和風(fēng)向信息；

16、基于所述風(fēng)速信息，獲取所述物資所受到的風(fēng)力值；

17、基于所述風(fēng)力值以及所述物資信息，獲取所述物資的水平加速度；

18、基于所述投放物資時(shí)長、所述風(fēng)向信息以及所述水平加速度，獲取水平偏移量；

19、基于所述水平偏移量以及所述目標(biāo)距離，獲取角度偏移量；

20、基于所述水平偏移量以及所述角度偏移量，獲取所述偏移量。

21、可選的，所述基于所述投放物資時(shí)長、所述風(fēng)向信息以及所述水平加速度，獲取水平偏移量之前還包括：

22、基于所述物資信息和所述風(fēng)況信息，獲取偏移影響系數(shù)；

23、判斷所述偏移影響系數(shù)是否超過預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值；

24、若所述偏移影響系數(shù)超過所述預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值，則基于第一方式獲取所述水平偏移量；

25、若所述偏移影響系數(shù)未超過所述預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值，則基于第二獲取方式，獲取所述水平偏移量；

26、其中，基于第一方式獲取所述水平偏移量，滿足以下計(jì)算公式：

27、，

28、x為水平偏移量，n為區(qū)間數(shù)量，i表示第i個(gè)區(qū)間，cd表示物資的阻力系數(shù)，ρ為空氣密度，vi表示物資在第i個(gè)區(qū)間的平均風(fēng)速，hi表示第i個(gè)區(qū)間的區(qū)間距離，θi表示物資下落到第i個(gè)區(qū)間時(shí)風(fēng)向與無人機(jī)到目標(biāo)位置連線方向的夾角，m為物資質(zhì)量，g為重力加速度，為水平加速度，a為物資在垂直于風(fēng)向平面上的投影面積。

29、可選的，所述判斷所述偏移影響系數(shù)是否超過預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值包括：

30、基于所述第一位置信息，獲取初始投放物資高度；

31、判斷所述初始投放物資高度是否超過預(yù)設(shè)高度閾值；

32、若所述初始投放物資高度超過所述預(yù)設(shè)高度閾值，則判定所述偏移影響系數(shù)超過預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值；

33、若所述投放物資高度未超過所述預(yù)設(shè)高度閾值，則獲取所述目標(biāo)位置所在區(qū)域的歷史風(fēng)況信息；

34、基于所述歷史風(fēng)況信息，獲取指定時(shí)間所對(duì)應(yīng)的第一風(fēng)況變化情況和指定高度所對(duì)應(yīng)的第二風(fēng)況變化情況；

35、判斷是否存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求；

36、若不存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求，則判定所述偏移影響系數(shù)超過預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值；

37、若存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求，則判定所述偏移影響系數(shù)未超過預(yù)設(shè)目標(biāo)閾值。

38、可選的，所述判斷是否存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求包括：

39、獲取當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并基于預(yù)設(shè)節(jié)點(diǎn)劃分規(guī)則和所述當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)，獲取目標(biāo)時(shí)間區(qū)間；

40、基于所述第一風(fēng)況變化情況和所述目標(biāo)時(shí)間區(qū)間，獲取指定時(shí)間內(nèi)的第一最大風(fēng)速和第一最小風(fēng)速；

41、基于所述第二風(fēng)況變化情況和所述目標(biāo)時(shí)間區(qū)間，獲取指定高度內(nèi)的第二最大風(fēng)速和第二最小風(fēng)速；

42、獲取所述第一最大風(fēng)速和第一最小風(fēng)速之間的第一風(fēng)速差值，以及所述第二最大風(fēng)速和第二最小風(fēng)速之間的第二風(fēng)速差值；

43、判斷是否存在所述第一風(fēng)速差值和/或所述第二風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值；

44、若存在所述第一風(fēng)速差值和/或所述第二風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值，則判定不存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求；

45、若不存在所述第一風(fēng)速差值和/或所述第二風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值，則判定存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求。

46、可選的，所述若不存在所述第一風(fēng)速差值和/或所述第二風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值，則判定存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求包括：

47、若不存在所述第一風(fēng)速差值和/或所述第二風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值，則獲取相鄰指定時(shí)間之間的第三風(fēng)速差值和相鄰指定高度之間的第四風(fēng)速差值；

48、判斷是否存在所述第三風(fēng)速差值和/或所述第四風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值；

49、若存在所述第三風(fēng)速差值和/或所述第四風(fēng)速差值超過預(yù)設(shè)第一差值閾值，則獲取第一目標(biāo)數(shù)量和；

50、判斷所述第一目標(biāo)數(shù)量和是否超過預(yù)設(shè)數(shù)量閾值；

51、若所述第一目標(biāo)數(shù)量和超過預(yù)設(shè)數(shù)量閾值，則判定不存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求。

52、可選的，所述判斷是否存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求還包括：

53、基于所述第一風(fēng)況變化情況和目標(biāo)時(shí)間區(qū)間，獲取指定時(shí)間內(nèi)的第一最大風(fēng)向角和第一最小風(fēng)向角；

54、基于所述第二風(fēng)況變化情況和所述目標(biāo)時(shí)間區(qū)間，獲取指定高度內(nèi)的第二最大風(fēng)向角和第二最小風(fēng)向角；

55、獲取所述第一最大風(fēng)向角和第一最小風(fēng)向角之間的第一風(fēng)向角差值，以及所述第二最大風(fēng)向角和第二最小風(fēng)向角之間的第二風(fēng)向角差值；

56、判斷是否存在所述第一風(fēng)向角差值和/或所述第二風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值；

57、若存在所述第一風(fēng)向角差值和/或所述第二風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值，則判定不存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求；

58、若不存在所述第一風(fēng)向角差值和/或所述第二風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值，則判定存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求。

59、可選的，所述若不存在所述第一風(fēng)向角差值和/或所述第二風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值，則判定存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求包括：

60、若不存在所述第一風(fēng)向角差值和/或所述第二風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值，則獲取相鄰指定時(shí)間之間的第三風(fēng)向角差值和相鄰指定高度之間的第四風(fēng)向角差值；

61、判斷是否存在所述第三風(fēng)向角差值和/或所述第四風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值；

62、若存在所述第三風(fēng)向角差值和/或所述第四風(fēng)向角差值超過預(yù)設(shè)第二差值閾值，則獲取第二目標(biāo)數(shù)量和；

63、判斷所述第二目標(biāo)數(shù)量和是否超過預(yù)設(shè)數(shù)量閾值；

64、若所述第二目標(biāo)數(shù)量和超過預(yù)設(shè)數(shù)量閾值，則判定不存在所述第一風(fēng)況變化情況不滿足第一變化要求且所述第二風(fēng)況變化情況不滿足第二變化要求。

65、第二方面，本技術(shù)還公開了一種無人機(jī)的風(fēng)速修正系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

66、一種無人機(jī)的風(fēng)速修正系統(tǒng)，包括：

67、第一獲取模塊，用于控制無人機(jī)處于懸停狀態(tài)，并獲取無人機(jī)的第一位置信息；

68、第二獲取模塊，用于獲取目標(biāo)位置的第二位置信息；

69、第三獲取模塊，用于基于所述第一位置信息和所述第二位置信息，獲取目標(biāo)距離；

70、第四獲取模塊，用于獲取風(fēng)況信息和物資信息；

71、第五獲取模塊，用于基于所述第一位置信息和所述風(fēng)況信息，獲取投放物資時(shí)長；

72、第六獲取模塊，用于基于所述目標(biāo)距離、所述投放物資時(shí)長、所述風(fēng)況信息和所述物資信息，獲取偏移量；

73、第七獲取模塊，用于基于所述偏移量進(jìn)行位置修正，并獲取目標(biāo)投放位置；

74、投放物資模塊，用于基于所述目標(biāo)投放位置進(jìn)行投放物資操作。

75、通過采用上述技術(shù)方案，根據(jù)無人機(jī)的第一位置信息和目標(biāo)位置的第二位置信息計(jì)算無人機(jī)與目標(biāo)位置的目標(biāo)距離，再根據(jù)第一位置信息和第二位置信息以及風(fēng)況信息計(jì)算投放物資時(shí)長；根據(jù)目標(biāo)距離、投放物資時(shí)長、風(fēng)況信息和物資信息，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下相較于不考慮風(fēng)況影響時(shí)的偏移量，再根據(jù)偏移量對(duì)投放物資位置進(jìn)行修正，并得到目標(biāo)投放位置，最后基于目標(biāo)投放位置進(jìn)行投放物資；

76、通過精確獲取無人機(jī)和目標(biāo)的位置信息來確定目標(biāo)距離，結(jié)合風(fēng)況信息、物資信息以及投放物資時(shí)長等綜合計(jì)算偏移量以對(duì)投放物資位置進(jìn)行修正，從而有助于抵消掉因風(fēng)況等因素造成的偏移，獲取準(zhǔn)確的目標(biāo)投放位置，進(jìn)而有助于降低無人機(jī)懸停投放物資的誤差，提高命中目標(biāo)的準(zhǔn)確性。

77、綜上所述，本技術(shù)包括以下有益技術(shù)效果：

78、通過精確獲取無人機(jī)和目標(biāo)的位置信息來確定目標(biāo)距離，結(jié)合風(fēng)況信息、物資信息以及投放物資時(shí)長等綜合計(jì)算偏移量以對(duì)投放物資位置進(jìn)行修正，從而有助于抵消掉因風(fēng)況等因素造成的偏移，獲取準(zhǔn)確的目標(biāo)投放位置，進(jìn)而有助于降低無人機(jī)懸停投放物資的誤差，提高命中目標(biāo)的準(zhǔn)確性。