飞行体、控制方法和程序与流程

1.本公开涉及飞行体、控制方法和程序。


背景技术：

2.近来，被称为无人飞行器(uav)或无人机(下文中适当地称为无人机)的无人自主飞行体已被用于各种情况，诸如各种类型的拍照、观察、救灾等。因而，已经提出了各种用于无人机的控制方法(例如，参考ptl 1)。
3.[引用列表]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[ptl 1]
[0006]
jp 2018-52341 a


技术实现要素：

[0007]
[技术问题]
[0008]
一般而言，无人机着陆时的姿态受风的影响，因此容易变得不稳定。因而，需要控制无人机的姿态，使得即使在无人机受到风影响的情况下，无人机也能以稳定的姿态着陆。
[0009]
鉴于上述情形而设计了本公开，并且本公开的目的是提供一种即使在飞行体受到风影响的情况下也被控制以稳定姿态着陆的飞行体、控制方法以及程序。
[0010]
[问题的解决方案]
[0011]
本公开是例如包括控制单元的飞行体，该控制单元被配置为基于包括关于风向和风速的信息的风信息来设置水平地面速度。
[0012]
本公开是例如飞行体中的控制方法，包括由控制单元基于包括关于风向和风速的信息的风信息来设置水平地面速度。
[0013]
本公开是例如使计算机执行飞行体中的控制方法的程序，包括由控制单元基于包括关于风向和风速的信息的风信息来设置水平地面速度。
附图说明
[0014]
[图1]
[0015]
图1是当描述实施例中要考虑的问题时将参考的图。
[0016]
[图2]
[0017]
图2是当描述实施例中要考虑的问题时将参考的图。
[0018]
[图3]
[0019]
图3是当描述实施例的概述时参考的图。
[0020]
[图4]
[0021]
图4是当描述实施例的概述时参考的图。
[0022]
[图5]
[0023]
图5是当描述实施例的概述时参考的图。
[0024]
[图6]
[0025]
图6a至图6c是当描述风信息估计方法的示例时将参考的图。
[0026]
[图7]
[0027]
图7是图示根据第一实施例的无人机的配置示例的框图。
[0028]
[图8]
[0029]
图8是图示在根据第一实施例的无人机中执行的处理流程的流程图。
[0030]
[图9]
[0031]
图9是图示根据第二实施例的无人机的配置示例的框图。
[0032]
[图10]
[0033]
图10是图示在根据第二实施例的无人机中执行的处理流程的流程图。
[0034]
[图11]
[0035]
图11是图示在根据第三实施例的无人机中执行的处理流程的流程图。
[0036]
[图12]
[0037]
图12是图示根据第四实施例的无人机的配置示例的框图。
[0038]
[图13]
[0039]
图13是图示在根据第四实施例的无人机中执行的处理流程的流程图。
具体实施方式
[0040]
在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。将按以下次序进行描述。
[0041]
《实施例中要考虑的问题》
[0042]
《实施例的概述》
[0043]
《第一实施例》
[0044]
《第二实施例》
[0045]
《第三实施例》
[0046]
《第四实施例》
[0047]
《修改示例》
[0048]
以下要描述的实施例是本公开的优选的具体示例，并且本公开的内容不限于这些实施例。
[0049]
《实施例中要考虑的问题》
[0050]
首先，为了促进理解本公开，将参考图1和图2对实施例中要考虑的问题进行描述。
[0051]
图1是示意性地图示无人机1正在着陆的状态的图。在图1所示的示例中，相对于图中的无人机1，风从左向右吹。为了无人机1的稳定着陆，期望无人机1的水平地面速度在着陆时变为0或接近0的值。当使无人机1垂直下降时，设想一种使无人机1以与风的速度相同的速度沿着与风相反的方向飞行使得在地表面附近水平地面速度变为0的方法。当执行这种控制时，无人机1的姿态向上风侧倾斜(图1中由附图标记a1和a2表示的状态)。然后，无人机1的机身靠近地面的一侧在接近地表面时受到相当大的地面效应，导致生成旋转力矩(图1中由附图标记a3表示的状态)。由于旋转力矩的生成，无人机1的姿态控制变得困难。此外，由于无人机1以倾斜状态着陆，因此无人机1在着陆时可能倾覆(图1中由附图标记a4表示的
状态)。
[0052]
因而，如图2中所示，设想使无人机1垂直下降(图2中由附图标记a5和a6表示的状态)并且在无人机1已经接近地表面的状态下使机身水平(图2中由附图标记a7表示的状态)的控制。但是，当无人机1的姿态在地表面附近显著变化时，无人机1的姿态容易变得不稳定。此外，无人机1根据其姿态的改变在风中摇摆，因此着陆会变得不稳定，因为无人机1保持水平地面速度。基于以上描述，本公开的实施例中执行用于使无人机1以稳定状态着陆的控制。
[0053]
《实施例的概述》
[0054]
接下来，将描述本公开的实施例的概述。在本描述中，还将描述实施例中的共同事项。
[0055]
[实施例的概述]
[0056]
图3是用于描述实施例的概述的图。假设无人机1着陆在图3所示的着陆点lp处。着陆点lp可以是预设坐标的位置或者是地面上合适的装置(下文中适当地称为地面站)所指示的坐标的位置。在空间中的适当位置设置过渡点pa，如图3中所示。过渡点pa是定位在着陆点lp上方的点并且是无人机开始着陆操作的点。位于某个空间中的位置(过渡点pa上方)的无人机1确定着陆。例如，无人机1根据通过遥控器的指令、给定任务的完成、电池剩余容量的减少、无人机1中包括的传感器的误动、通信故障的发生等自行确定着陆。
[0057]
当确定着陆时，无人机1获取风信息。风信息包括关于影响无人机飞行的风的信息并且包括关于风向和风速的信息。这种风信息可以通过包括在无人机1中的传感器获取或者可以从地面站传输到无人机1。
[0058]
无人机1确定着陆进场顺序和接地顺序。着陆进场序列是从无人机1的当前位置(图3中的pb)到过渡点pa对无人机1执行的控制。着陆进场顺序的具体示例是表示无人机1从当前点pb到过渡点pa的时间顺序位置以及无人机1在每个位置处的速度的信息。在此，为了无人机1的稳定着陆，期望着陆时的水平地面速度近似为0。近似为0意味着水平地面速度为0或足够接近0以使无人机1安全着陆。因而，在过渡点pa处，在着陆进场顺序中执行预先将水平地面速度指派给无人机1以使得无人机1的水平地面速度在着陆点lp变成近似为0的控制。具体而言，控制包括在无人机中的多个马达的转速，使得无人机的水平地面速度变成设置的水平地面速度。计算无人机1从当前点pb到过渡点pa的移动轨迹和每个位置处的水平地面速度，使得在过渡点pa处指派预定的水平地面速度，并且无人机1的操作基于计算结果被适当控制。
[0059]
接地顺序是从过渡点pa到着陆点lp对无人机1执行的控制。当无人机1检测到它已经通过过渡点pa时，根据接地顺序控制无人机1。接地顺序是例如表示着陆前的时间顺序位置和每个位置处的垂直速度的信息。同时，在接地顺序中定义在每个位置处使无人机1的姿态水平的控制或水平地面速度。无人机1通过基于接地顺序被控制而朝着着陆点lp下降，如图3中所示。由于在无人机1的机身已经变成水平的状态下着陆时的水平地面速度变成近似为0，因此能够抑制无人机1的机身的倾斜并使无人机1以稳定的姿态着陆。
[0060]
[实施例中的共同事项]
[0061]
(过渡高度)
[0062]
接下来，将描述实施例中的共同事项。首先，将描述作为从着陆点lp到过渡点pa的
高度的过渡高度h。同时，着陆点lp的坐标由(x，y，0)表示，过渡点pa的坐标由(x'，y'，h)表示(参见图4)。
[0063]
当过渡高度是h时，无人机1的下降速度是vz(t)，从过渡点起的时间是t，着陆所花的时间是t
t
，无人机1在过渡点pa处的下降速度(下文中适当地称为过渡时的下降速度)是vz(0)＝v
zh
，并且无人机1在着陆时的下降速度(下文中适当地称为着陆时的下降速度)是vz(t
t
)＝v
z0
(参考图4)，这个关系用下面的数学公式1表示。
[0064]
[数学公式1]
[0065][0066]
特别地，当下降速度以恒定速率减小时，上面提到的积分被解析求解并且由以下数学公式2表示。
[0067]
[数学公式2]
[0068]
h＝1/2(v
zh-v
z0
)
·
t
t
[0069]
着陆时的下降速度被设置为不高于无人机可以安全着陆的下降速度的速度。当着陆时的下降速度被设置为0或相当接近0时，无人机在位置误差大的情况下很可能无法着陆，因此着陆时的下降速度被设置为在无人机可以安全着陆的范围内的速度。着陆时的下降速度可以根据机身的规格来设置。此外，过渡高度可以设置为根据机身的尺寸的近似指示(例如，机身直径的大约几倍)。在这种情况下，可以使用设置为过渡高度h的高度。作为示例，通过近似调整过渡处的下降速度vzh和时间t
t
来计算过渡高度h。
[0070]
(水平地面速度)
[0071]
接下来，将描述水平地面速度。当无人机1的质量是m并且其重力加速度是g时，无人机1的旋翼推力可以由(mg+fv)表示(参考图5)。另外，水平力
[0072][0073]
这是根据水平方向上的风接收的风压的水平分量。
[0074][0075]
是无人机1的水平地面速度向量。此外，
[0076][0077]
是水平方向上的风向量。
[0078]
无人机1的水平地面速度向量
[0079][0080]
由以下来自运动方程的微分方程表示。
[0081][0082]
如果在接地时间t
t
时无人机1的水平地面速度是0且的条件下求解上面提到的方程，那么可以获得无人机1在过渡点pa处的水平地面速度
[0083]
[0084]
虽然
[0085][0086]
对于上面提到的方程需要是明确的，但是可以根据以下数学公式3来近似。
[0087]
[数学公式3]
[0088][0089]
k1和k2是施加到无人机1的风压的主要和次要常数。k1和k2可以根据实验、模拟等预先获得。当只取无人机1的速度中与风平行的分量时，获取由以下数学公式4表示的方程。
[0090]
[数学公式4]
[0091][0092]
如果通过将k2逼近为k2＝0将上面提到的数学公式4数值求解或解析求解，那么可以获得在过渡点pa处所必需的无人机1的水平地面速度
[0093][0094]
根据每个实施例，这种水平地面速度由包括在无人机中的控制单元设置。同时，当确定无人机1的水平地面速度时，通过对水平地面速度执行积分等来确定过渡点pa的水平坐标(x’,y’)。然后，将其与如上所述确定的过渡高度h组合，从而确定过渡点pa的坐标(x’，y’，h)。
[0095]
(风信息估计法)
[0096]
接下来，将描述风信息估计方法。在本描述中，描述由无人机1(多旋翼飞行器)获取风信息的示例。
[0097]
作为估计风信息的方法，无人机1维持水平并且无人机1的空速被设置为0，如图6a中示意性所示。由于那时机身的地面速度
[0098]
变成等于风向量
[0099]
，因此这个值被设置为风信息。
[0100]
作为估计风信息的另一种方法，风向量
[0101][0102]
通过从根据安装在无人机1中的速度计或机身姿态估计的空速
[0103][0104]
中向量减去机身的地面速度
[0105][0106]
来估计(参见图6b)。估计结果被设置为风信息。
[0107]
当地面速度的估计的不确定性高时，无人机1沿着大气地返回起点的路线飞行(参考图6c)，并根据起点与终点处的空速之间的差估计风向和风速。因而，有可能抵消空速估计值的不确定性。
[0108]
除了上述方法之外，还可以基于在无人机1中执行的即时定位与地图构建(slam)的位置的改变、无人机1的姿态和马达输出来估计风信息。此外，可以基于无人机1的全球定位系统(gps)位置与无人机1的姿态和马达输出之间的差异来估计风信息。风信息可以由作为外部装置的地面站或另一个无人机来估计或测量。然后，可以将测得的风信息从地面站传输到无人机1，并由风信息获取单元获取。另外，风信息可以由用户通过用户接口(ui)输入并且输入的风信息可以被传输到无人机1。
[0109]
《第一实施例》
[0110]
[无人机内部配置示例]
[0111]
图7是图示根据第一实施例的无人机(下文中适当地称为无人机1a)的内部配置的示例的框图。例如，无人机1a包括控制单元101、机身控制单元102、传感器单元103、机身信息获取单元104、风信息获取单元105和通信单元106。控制单元101包括作为功能块的飞行状态管理单元101a、飞行计划器101b、着陆计划器101c和姿态计划器101d。
[0112]
控制单元101整体地控制无人机1a。飞行状态管理单元101a整体地管理无人机1a的飞行状态并且取决于飞行状态在根据飞行计划器101b的控制和根据着陆计划器101c的控制之间切换。飞行计划器101b生成无人机1a的飞行路线计划。飞行路线计划是其中定义无人机1a飞行通过的时间顺序位置和这些位置处的速度的信息。飞行路线计划可以预先设置或由飞行计划器101b根据指派给无人机1a的任务等设置。飞行计划器101b将飞行路线计划输出到姿态计划器101d。
[0113]
着陆计划器101c生成进场路线计划和接地路线计划。进场路线计划是其中定义从无人机1a的当前位置到过渡点pa的时间顺序位置和这些位置处的速度的信息。此外，根据本实施例的接地路线计划是其中定义从过渡点pa到着陆点lp的位置处的姿态、时间顺序位置和垂直速度的信息。着陆计划器101c向姿态计划器101d输出进场路线计划和接地路线计划。
[0114]
姿态计划器101d取决于从飞行计划器101b施加的飞行路线计划以及从着陆计划器101c施加的进场路线计划和接地路线计划来生成机身控制信息。姿态计划器101d生成例如无人机1a的机身控制信息，用于使无人机1a达到在飞行路线计划中定义的位置和这些位置处的速度(具体而言，所有方向上的地面速度)。姿态计划器101d根据飞行路线计划考虑到机身的位置和速度的差异而确定例如包括姿态、垂直加速度等的机身控制信息。
[0115]
另外，姿态计划器101d生成例如无人机1a的机身控制信息，用于使无人机1a达到在进场路线计划中定义的位置和这些位置处的速度(具体而言，所有方向上的地面速度)。此外，姿态计划器101d生成例如无人机1a的机身控制信息，用于使无人机1a达到在接地路线计划中定义的位置、这些位置处的垂直速度以及姿态。姿态计划器101d将机身控制信息输出到机身控制单元102。同时，姿态计划器101d生成例如机身控制信息，以用于控制无人机1a的姿态使得实现根据接地路线计划指派的姿态，而无需根据接地路线计划校正无人机1a的机身的水平位置和水平速度。
[0116]
机身控制单元102响应于从姿态计划器101d供应的机身控制信息而执行控制。机身控制单元102控制包括在无人机1a中的马达的旋转速度，使得无人机1a具有根据机身控制信息的姿态和速度。
[0117]
传感器单元103以用于获取无人机1a的机身信息(例如，无人机1a的当前位置、速
度、姿态等)的多个传感器的总称命名。构成传感器单元103的传感器可以包括gps、slam传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器等。
[0118]
机身信息获取单元104适当地将从传感器单元103输入的感测数据从模拟数据转换成数字数据。然后，机身信息获取单元104将转换成数字数据的感测数据输出到控制单元101。
[0119]
风信息获取单元105获取风信息并将获取的风信息输出到控制单元101。由于已经描述了风信息估计方法的具体示例，因此省略了重复的描述。
[0120]
通信单元106允许无人机1a与其它装置通信。通信单元106包括根据通信方法的调制/解调电路等。通信单元106执行例如与地面站gs的通信。根据这种通信，例如，从地面站gs传输的风信息被通信单元106接收。通信单元106将接收到的风信息输出到控制单元101。
[0121]
[处理流程]
[0122]
图8是图示在根据第一实施例的无人机1a中执行的处理流程的流程图。
[0123]
飞行状态管理单元101a在步骤st101中确定着陆。如上所述，飞行状态管理单元101a根据来自遥控器的指令、指定任务的完成、电池剩余容量的减少、无人机1中包括的传感器的误动、通信故障的发生等确定着陆。虽然未示出，但是无人机1a在步骤st101之前基于根据飞行计划器101b的飞行路线计划飞行。然后，处理前进到步骤st102。
[0124]
在步骤st102中，飞行状态管理单元101a将计划器从飞行计划器101b切换到着陆计划器101c。此外，飞行状态管理单元101a将着陆点lp的坐标应用到着陆计划器101c。然后，处理前进到步骤st103。
[0125]
在步骤st103中，着陆计划器101c获取风信息。风信息可以由无人机1a估计或从地面站gs传输。然后，着陆计划器101c根据获取的风信息生成接地路线计划。具体而言，着陆计划器101c基于获取的风信息设置无人机1a的水平地面速度并且基于水平地面速度确定过渡点pa的位置。上面已经描述了设置水平地面速度的具体方法。此外，着陆计划器101c生成包括过渡点pa处的姿态(在本示例中为水平)、从过渡点pa到着陆点lp的时间顺序位置、这些位置处的垂直加速度等的接地路线计划。然后，处理前进到步骤st104。
[0126]
在步骤st104中，着陆计划器101c生成从当前位置到过渡点pa的进场路线计划，使得过渡点pa的位置和无人机1a在过渡点pa处的速度与步骤st103中确定的水平地面速度对应。然后，处理前进到步骤st105。
[0127]
在步骤st105中，着陆计划器101c向姿态计划器101d提供进场路线计划。然后，处理前进到步骤st106。
[0128]
在步骤st106中，姿态计划器101d基于过渡点pa之前的进场路线计划生成机身控制信息。根据基于生成的机身控制信息操作的机身控制单元102，无人机1a移动到在进场路线计划中定义的位置。另外，根据基于生成的机身控制信息操作的机身控制单元102，无人机1a的马达旋转以达到在进场路线计划中定义的速度。然后，处理前进到步骤st107。
[0129]
在步骤st107中，确定机身高度已经达到过渡点pa的高度。例如，飞行状态管理单元101a基于从传感器单元103输入的感测数据确定无人机1a的机身高度已经达到过渡点pa的高度。飞行状态管理单元101a向着陆计划器101c通知无人机1a的机身高度已经达到过渡点pa的高度。接收到通知的着陆计划器101c将在步骤st103中生成的接地路线计划提供给姿态计划器101d。然后，处理前进到步骤st108。
[0130]
在步骤st108中，姿态计划器101d基于接地路线计划生成机身控制信息。本例中的接地路线计划是用于使姿态水平的信息和关于垂直加速度的信息。因而，已经接收到接地路线计划的姿态计划器101d生成用于在通过过渡点pa之后维持无人机1a的姿态水平的机身控制信息和包括垂直速度的机身控制信息。然后，姿态计划器101d将生成的机身控制信息输出到机身控制单元102。根据基于机身控制信息操作的机身控制单元102，无人机1a在维持其姿态水平的同时以预定义的速度下降。然后，处理前进到步骤st109。
[0131]
在步骤st109中，着陆计划器101c指示姿态计划器101d使无人机1a的螺旋桨进入空闲状态，同时检查无人机1a的着陆。姿态计划器101d基于这种指令生成机身控制信息。姿态计划器101d将生成的机身控制信息输出到机身控制单元102。根据基于机身控制信息操作的机身控制单元102，无人机1a的螺旋桨进入空闲状态。空闲状态是指无人机1a的螺旋桨以预定旋转速度或更小旋转速度(无人机1a的机身不上升的旋转速度的程度)旋转的状态。当无人机1a的螺旋桨进入空闲状态时，用户可以确认无人机1a没有被破坏。同时，无人机1a的螺旋桨可以停止而不是进入空闲状态。
[0132]
根据上述第一实施例，水平地面速度在过渡点pa处被预先指派给无人机1a，使得着陆时的水平地面速度变为0或近似为0。此外，在过渡点pa之后，无人机1a的姿态被控制为水平。因而，能够使无人机1a稳定地着陆。
[0133]
《第二实施例》
[0134]
接下来，将描述第二实施例。在第二实施例的描述中，相同的附图标记被赋予与上述组件相同或同质的组件，并且将适当地省略重复的描述。除非另有提及，第一实施例中描述的事项可以应用于第二实施例。
[0135]
图9是图示根据第二实施例的无人机(下文中适当地称为无人机1b)的配置示例的框图。无人机1b与无人机1a的不同之处在于无人机1b不包括风信息获取单元105并且控制单元101在配置方面包括风测量计划器101e。
[0136]
风测量计划器101e生成用于获取风信息的路线计划。风测量计划器101e将生成的路线计划输出到姿态计划器101d。姿态计划器101d生成机身控制信息，用于使无人机1b沿着从风测量计划器101e提供的路线计划移动或使无人机1b的速度变成根据路线计划的速度。姿态计划器101d将生成的机身控制信息输出到机身控制单元102。根据基于机身控制信息操作的机身控制单元102来实现由风测量计划器101e生成的路线计划。
[0137]
图10是图示无人机1b中执行的处理流程的流程图。在步骤st101中，飞行状态管理单元101a如第一实施例中那样确定着陆。然后，处理前进到步骤st201。
[0138]
在步骤st201中，飞行状态管理单元101a将计划器从飞行计划器101b切换到风测量计划器101e。然后，处理前进到步骤st202。
[0139]
在步骤st202中，风测量计划器101e测量风并生成用于获取风信息的路线计划。用于获取风信息的路线计划是例如其中定义无人机1b的时间顺序位置、这些位置处的姿态和速度的信息。然后，处理前进到步骤st203。
[0140]
在步骤st203中，风测量计划器101e将由此生成的路线计划发送到姿态计划器101d。然后，处理前进到步骤st204。
[0141]
在步骤st204中，姿态计划器101d生成用于实现由风测量计划器101e计划的路线计划的机身控制信息，具体而言，飞行位置、飞行位置处的姿态和速度。然后，姿态计划器
101d将机身控制信息发送到机身控制单元102。无人机1b根据基于机身控制信息操作的机身控制单元102飞行。然后，处理前进到步骤st205。
[0142]
在步骤st205中，风测量计划器101e例如基于用于获取风信息的路线计划与实际无人机1b的位置之间的差异使用已知方法估计风信息。
[0143]
在步骤st205的处理之后，执行与步骤st102至st109相关的处理。由于已经描述了与步骤st102至st109相关的处理的细节，因此将省略重复的描述。
[0144]
根据上述第二实施例，无人机1b可以自主地生成用于获取风信息的路线计划并根据路线计划获取风信息。
[0145]
《第三实施例》
[0146]
接下来，将描述第三实施例。在第三实施例的描述中，相同的附图标记被赋予与上述组件相同或同质的组件，并且将适当地省略重复的描述。另外，除非另有提及，在第一和第二实施例中描述的内容可以应用于第二实施例。
[0147]
与在第一实施例中描述的无人机1a的配置相同的配置可以作为根据第三实施例的无人机(下文中适当地称为无人机1c)的配置被应用。虽然在第一实施例中提供了过渡点pa之后的姿态(水平)作为接地路线计划，但第三实施例与第一实施例的不同之处在于从过渡点pa到着陆点lp的水平地面速度作为接地路线计划被提供。
[0148]
图11是图示无人机1c中执行的处理流程的流程图。已经描述了与步骤st101至st104相关的处理的细节，因此将省略重复的描述。同时，在本实施例的步骤st103中生成的接地路线计划中定义过渡点pa处的水平地面速度以及从过渡点pa到着陆点lp的每个位置处的水平地面速度。
[0149]
在步骤st104之后的步骤st301中，着陆计划器101c整合接地路线计划和进场路线计划。然后，处理前进到步骤st301。
[0150]
在步骤st302中，着陆计划器101c将整合的路线计划提供给姿态计划器101d。然后，处理前进到步骤st303。
[0151]
在步骤st303中，姿态计划器101d生成用于实现从着陆计划器101c向其提供的路线计划的机身控制信息。然后，姿态计划器101d将生成的机身控制信息输出到机身控制单元102。根据响应于机身控制信息而操作的机身控制单元102，无人机1c达到根据由着陆计划器101c整合的路线计划的位置、这些位置处的姿态和水平地面速度。然后，处理前进到步骤st109。已经描述了步骤st109的细节，因此将省略重复的描述。
[0152]
如上所述，根据第三实施例，通过将从过渡点pa到着陆点lp的水平地面速度指派给无人机1c，能够使无人机1c以稳定姿态着陆。
[0153]
《第四实施例》
[0154]
接下来，将描述第四实施例。在第四实施例的描述中，相同的附图标记被赋予与上述组件相同或同质的组件，并且将适当地省略重复的描述。除非另有提及，第一至第三实施例中描述的事项可以应用于第四实施例。
[0155]
图12是图示根据第四实施例的无人机(下文中适当地称为无人机1d)的配置示例的框图。无人机1d与无人机1a的不同之处在于它包括复飞计划器101f。复飞计划器101f是在着陆时无人机1d的姿态和水平地面速度未落入允许范围内时停止着陆并使无人机1d上升到安全高度的计划器。
[0156]
图13是图示无人机1d中执行的处理流程的流程图。与步骤st101至st104相关的处理和与st301至st303相关的处理的细节已经描述过，因此将省略重复的描述。在步骤st303的处理之后，处理前进到步骤st401。
[0157]
在步骤st401中，确定无人机1d的机身是否在过渡点pa上方，具体而言，无人机1d的机身的高度是否变为过渡点pa或更低。例如，由飞行状态管理单元101a基于由传感器单元103获取的感测数据执行这种确定。当无人机1d的机身不在过渡点pa上方时，处理返回到步骤st303。当无人机1d的机身不在过渡点pa上方时，处理前进到步骤st402。
[0158]
在步骤st402中，确定无人机1d是否已经接地。例如，由飞行状态管理单元101a基于由传感器单元103获取的感测数据执行这种确定。当飞行状态管理单元101a确定无人机1d已接地时，处理前进到步骤st403。
[0159]
在步骤st403中，飞行状态管理单元101a向着陆计划器101c通知无人机1d的机身已经接地。接收到通知的着陆计划器101c指示姿态计划器101d使无人机1a的螺旋桨进入空闲状态。姿态计划器101d基于这种指令生成机身控制信息。姿态计划器101d将生成的机身控制信息输出到机身控制单元102。根据基于机身控制信息操作的机身控制单元102，无人机1a的螺旋桨进入空闲状态。如上所述，空闲状态是指无人机1a的螺旋桨以预定旋转速度或更小旋转速度(无人机1a的机身不上升的旋转速度的程度)旋转的状态。
[0160]
当在步骤st402的确定处理中确定无人机1d没有接地时，处理前进到步骤st404。
[0161]
在步骤st404中，确定无人机1d的机身的倾斜度和水平地面速度是否落在允许范围内。例如，由飞行状态管理单元101a基于由传感器单元103获取的感测数据来执行这种确定。具体而言，飞行状态管理单元101a确定机身的倾斜度是否为阈值或更小，并且如果机身的倾斜度为阈值或更小，那么确定机身的倾斜度落入允许范围内。此外，飞行状态管理单元101a确定当前水平地面速度与路线计划中定义的水平地面速度之间的差异是否为阈值或更小，并且如果差异为阈值或更小，那么确定当前水平地面速度落在允许范围内。
[0162]
如果确定无人机1d的机身的倾斜度和水平地面速度落在允许范围内，那么处理返回到步骤st303。如果确定无人机1d的机身的倾斜度和水平地面速度未落入允许范围内，那么处理前进到步骤st405。
[0163]
在步骤st405，飞行状态管理单元101a将计划器从着陆计划器101c切换到复飞计划器101f。因为无人机1d的机身的倾斜度和水平地面速度未落入允许范围内，所以复飞计划器101f执行停止着陆的控制。具体而言，复飞计划器101f生成用于使无人机1d上升到安全高度的路线计划。复飞计划器101f将生成的路线计划输出到姿态计划器101d。然后，处理前进到步骤st406。
[0164]
在步骤st406中，姿态计划器101d生成用于实现从复飞计划器101f提供的路线计划的机身控制信息。然后，姿态计划器101d将生成的机身控制信息输出到机身控制单元102。根据取决于机身控制信息控制马达的旋转速度等的机身控制单元102，无人机1d上升到安全高度。然后，处理前进到步骤st407。
[0165]
在步骤st407中，上升到安全高度的无人机1d进入待机状态。无人机1d的飞行状态管理单元101a执行例如重新开始着陆顺序的控制(例如，上述步骤st101至st104的处理以及步骤st301和st302的处理)以再次使无人机1d着陆。无人机1d可以等待来自用户的指令。
[0166]
同时，虽然在本实施例中确定无人机1d的机身的倾斜度和水平地面速度是否落在
允许范围内，但是可以确定倾斜度和水平地面速度中的任何一个是否落在允许范围内或者可以确定其它参数是否落在允许范围内。
[0167]
根据上述第四实施例，当机身的倾斜度和水平地面速度与计划不同时，能够使无人机1d上升到安全高度。因而，当无人机1d以不适当的姿态执行着陆操作时，能够防止无人机1d无法着陆。
[0168]
《修改示例》
[0169]
虽然上面已经详细描述了本公开的实施例，但是本公开的内容不限于上述实施例并且可以基于本公开的技术精神做出各种修改。以下，将描述修改示例。
[0170]
虽然在每个实施例中已经考虑到描述的方便而描述了控制单元包括多个计划器的配置，但是本公开不限于此。例如，飞行计划器和着陆计划器可以被配置为单个功能块。
[0171]
已知的用于无人机的控制方法可以应用到每个实施例中的无人机。
[0172]
本公开也可以通过设备、方法、程序、系统等来实现。例如，通过允许具有在上述实施例中描述的功能的程序是可下载的并且允许不具有在实施例中描述的功能的设备下载和安装程序，能够在设备中执行在实施例中描述的控制。本公开也可以通过分发程序的服务器来实现。此外，本公开还可以被实现为容易创建在实施例中描述的飞行计划的工具。可以适当地组合在每个实施例和修改示例中描述的事项。
[0173]
注意的是，这里描述的有益效果不一定是限制性的，并且可以实现本公开中描述的任何有益效果。另外，对本公开的内容的解释不应当受所例示的有利效果的限制。
[0174]
本公开还可以采用以下配置。
[0175]
(1)
[0176]
一种飞行体，包括控制单元，该控制单元被配置为基于包括关于风向和风速的信息的风信息来设置水平地面速度。
[0177]
(2)
[0178]
根据(1)所述的飞行体，其中风信息包括关于影响飞行体的飞行的风的信息。
[0179]
(3)
[0180]
根据(1)或(2)所述的飞行体，其中飞行体包括多个马达，以及
[0181]
其中控制单元控制所述多个马达的旋转速度以变成设置的水平地面速度。
[0182]
(4)
[0183]
根据(1)至(3)中的任一项所述的飞行体，其中由控制单元设置的水平地面速度在着陆点处变成大致为0。
[0184]
(5)
[0185]
根据(1)至(4)中的任一项所述的飞行体，其中控制单元控制马达的旋转速度以在定位在着陆点上方的点处变成设置的水平地面速度。
[0186]
(6)
[0187]
根据(5)所述的飞行体，其中控制单元控制姿态以在定位在着陆点上方的点处变成近似水平。
[0188]
(7)
[0189]
根据(5)或(6)所述的飞行体，其中定位在着陆点上方的点是着陆操作开始的点。
[0190]
(8)
[0191]
根据(7)所述的飞行体，其中，在从着陆操作开始的点到着陆点的事件期间，当机身的倾斜度和水平地面速度中的至少一个超过允许范围时，控制单元执行使机身上升的控制。
[0192]
(9)
[0193]
根据(5)至(8)中的任一项所述的飞行体，其中定位在着陆点上方的点是至少基于水平地面速度确定的。
[0194]
(10)
[0195]
根据(1)至(9)中的任一项所述的飞行体，包括被配置为获取风信息的风信息获取单元。
[0196]
(11)
[0197]
根据(10)所述的飞行体，其中飞行体包括传感器单元，以及
[0198]
风信息获取单元基于由传感器单元获取的感测数据与马达输出之间的差异来计算并获取风信息。
[0199]
(12)
[0200]
根据(10)所述的飞行体，其中风信息获取单元从外部装置获取风信息。
[0201]
(13)
[0202]
一种飞行体中的控制方法，包括由控制单元基于包括关于风向和风速的信息的风信息来设置水平地面速度。
[0203]
(14)
[0204]
一种使计算机执行飞行体中的控制方法的程序，该控制方法包括由控制单元基于包括关于风向和风速的信息的风信息来设置水平地面速度。
[0205]
[附图标记列表]
[0206]
1a，1b，1c，1d无人机
[0207]
101控制单元
[0208]
101a飞行状态管理单元
[0209]
101b飞行计划器
[0210]
101c着陆计划器
[0211]
101d姿态计划器
[0212]
102机身控制单元
[0213]
103传感器单元
[0214]
105风信息获取单元
[0215]
106通信单元