本發(fā)明涉及無人機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法及裝置。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，廣泛應(yīng)用于空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等領(lǐng)域。

目前，現(xiàn)有的無人機(jī)在空中作業(yè)時(shí)，常常需要在一段時(shí)間內(nèi)保持一定的姿態(tài)，以便于更好地工作，現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過在無人機(jī)體的幾何中心安裝一個(gè)陀螺儀和加速度計(jì)組成的傳感系統(tǒng)來獲取無人機(jī)飛行時(shí)的姿態(tài)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)所述姿態(tài)數(shù)據(jù)通過遙控或者自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的姿態(tài)保持。但無人機(jī)在空中作業(yè)時(shí)情況復(fù)雜多變，根據(jù)所述姿態(tài)數(shù)據(jù)不能精確地保持無人機(jī)的姿態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法及裝置，能夠隨時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)各位置的姿態(tài)情況，并進(jìn)行各位置的姿態(tài)調(diào)整，使無人機(jī)姿態(tài)保持更精準(zhǔn)。

第一方面，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法，包括：

獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，其中，所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，所述姿態(tài)傳感器位于所述無人機(jī)的不同位置；

根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角；

根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

優(yōu)選地，所述位置數(shù)據(jù)為所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的加速度、角速度中的至少一個(gè)。

優(yōu)選地，所述姿態(tài)角包括俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角中的至少一個(gè)。

優(yōu)選地，在所述根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角之前，還包括：

獲取補(bǔ)償傳感器測量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，其中，所述補(bǔ)償傳感器位于所述姿態(tài)傳感器距離閾值內(nèi)；

所述根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角具體為：

根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)以及所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角。

優(yōu)選地，在所述根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)之前，還包括：

接收用戶的姿態(tài)調(diào)整指令；

所述根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)具體為：

根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

第二方面，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置，包括：

第一獲取模塊，用于獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，其中，所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，所述姿態(tài)傳感器位于所述無人機(jī)的不同位置；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角；

調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

優(yōu)選地，所述位置數(shù)據(jù)為所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的加速度、角速度中的至少一個(gè)。

優(yōu)選地，所述姿態(tài)角包括俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角中的至少一個(gè)。

優(yōu)選地，還包括：

第二獲取模塊，用于獲取補(bǔ)償傳感器測量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，其中，所述補(bǔ)償傳感器位于所述姿態(tài)傳感器距離閾值內(nèi)；

所述計(jì)算模塊具體用于，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)以及所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角。

優(yōu)選地，還包括：

接收模塊，用于接收用戶的姿態(tài)調(diào)整指令；

所述調(diào)整模塊具體用于，根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，通過獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角，根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)各位置的姿態(tài)情況，并進(jìn)行各位置的姿態(tài)調(diào)整，使無人機(jī)姿態(tài)保持更精準(zhǔn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法的流程圖；

圖2是一具體應(yīng)用場景的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法的流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法的流程圖，所述方法包括以下步驟：

S101：獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，其中，所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，所述姿態(tài)傳感器位于所述無人機(jī)的不同位置。

所述姿態(tài)傳感器為組合式傳感器，由陀螺儀和加速度傳感器組成。其中，所述陀螺儀為傳感陀螺儀，輸出角速度，對所述角速度進(jìn)行積分能得到角度，由于所述陀螺儀在零輸入狀態(tài)時(shí)仍有輸出，它的輸出是白噪聲和慢變隨機(jī)函數(shù)的疊加，受此影響，在積分的過程中，會(huì)引進(jìn)累計(jì)誤差，積分時(shí)間越長，誤差就越大。因此，需要利用加速度傳感器來對陀螺儀進(jìn)行校正，所述加速度傳感器利用力的分解原理，通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角，沒有積分誤差，可以有效校正陀螺儀的誤差。

所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，且位于所述無人機(jī)的不同位置，所述姿態(tài)傳感器的具體位置根據(jù)所述無人機(jī)的具體情況確定。在一具體的實(shí)施例中，若無人機(jī)為四軸無人飛行器，那么可以在所述無人機(jī)的四軸以及軸心上分別安裝所述姿態(tài)傳感器，對四軸無人飛行器不同的部位進(jìn)行姿態(tài)監(jiān)控。在另一實(shí)施例中，若無人機(jī)為雙翼無人飛機(jī)，那么可以在所述無人機(jī)兩邊的側(cè)翼上分別安裝所述姿態(tài)傳感器。

在本實(shí)施方式中，所述位置數(shù)據(jù)為所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的加速度、角速度中的至少一個(gè)，其中，所述加速度由所述姿態(tài)傳感器中的加速度傳感器測量得出，所述角速度由所述姿態(tài)傳感器中的陀螺儀測量得出。在其他實(shí)施方式中，所述位置數(shù)據(jù)還可以包括所述預(yù)設(shè)位置距離地面的高度、和地面控制系統(tǒng)的距離等與所述預(yù)設(shè)位置相關(guān)的數(shù)據(jù)。

S102：根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角。

在本實(shí)施方式中，綜合姿態(tài)傳感器中的加速度傳感器和陀螺儀的輸出，來計(jì)算得出姿態(tài)角，述姿態(tài)角包括俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角中的至少一個(gè)，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角分別是所述無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置圍繞X、Y、Z三個(gè)軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)形成的夾角，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角反映了所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對地面的姿態(tài)。

S103：根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

在本實(shí)施方式中，所述無人機(jī)在多種情況下都需要保持姿態(tài)，例如，當(dāng)所述無人機(jī)進(jìn)行拍攝作業(yè)時(shí)，需要保持一定的姿態(tài)以使拍攝畫面穩(wěn)定；當(dāng)所述無人機(jī)在天氣狀況惡劣的情況下，在飛行時(shí)需要保持一定的姿態(tài)以提高無人機(jī)的抗干擾能力，防止無人機(jī)損壞或失穩(wěn)。

具體的，若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的俯仰角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對于水平面上下的幅度過大，可以通過減小所述俯仰角來穩(wěn)定所述預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)；若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的滾轉(zhuǎn)角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置翻轉(zhuǎn)的角度過大，可以通過減小所述滾轉(zhuǎn)角來穩(wěn)定所述預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)；若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的偏航角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置偏離了航線，可以通過調(diào)整使所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置按照正確的航線行進(jìn)。

在本實(shí)施方式中，所述無人機(jī)上不同的位置有不同的姿態(tài)傳感器，分別對不同位置的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，能夠保持無人機(jī)每個(gè)位置的姿態(tài)，進(jìn)而保持無人機(jī)體的姿態(tài)。

為了便于對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行理解，下面結(jié)合具體的應(yīng)用場景進(jìn)行說明。

無人機(jī)在進(jìn)行拍攝工作時(shí)，需要進(jìn)行姿態(tài)保持以保證拍攝畫面清晰穩(wěn)定，但在拍攝過程中突然遇到向下的大風(fēng)，導(dǎo)致無人機(jī)機(jī)頭向下偏離，導(dǎo)致拍攝畫面不穩(wěn)定，而且有可能導(dǎo)致無人機(jī)飛行失控而損壞。假設(shè)所述無人機(jī)在機(jī)頭位置安裝有姿態(tài)傳感器，那么在所述無人機(jī)飛行過程中，所述姿態(tài)傳感器能夠?qū)崟r(shí)測量所述無人機(jī)機(jī)頭的位置數(shù)據(jù)，在所述無人機(jī)機(jī)頭發(fā)生偏離時(shí)，能夠計(jì)算得出所述無人機(jī)機(jī)頭的俯仰角，所述無人機(jī)能夠根據(jù)所述俯仰角自行調(diào)節(jié)機(jī)頭的姿態(tài)，保持飛行姿態(tài)。參閱圖2，圖2為具體應(yīng)用場景的示意圖。

上述可知，本發(fā)明實(shí)施例的一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法通過獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角，根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)各位置的姿態(tài)情況，并進(jìn)行各位置的姿態(tài)調(diào)整，使無人機(jī)姿態(tài)保持更精準(zhǔn)。

請參閱圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法的流程圖，所述方法包括以下步驟：

S301：獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，其中，所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，所述姿態(tài)傳感器位于所述無人機(jī)的不同位置。

所述姿態(tài)傳感器為組合式傳感器，由陀螺儀和加速度傳感器組成。其中，所述陀螺儀為傳感陀螺儀，輸出角速度，對所述角速度進(jìn)行積分能得到角度，由于所述陀螺儀在零輸入狀態(tài)時(shí)仍有輸出，它的輸出是白噪聲和慢變隨機(jī)函數(shù)的疊加，受此影響，在積分的過程中，會(huì)引進(jìn)累計(jì)誤差，積分時(shí)間越長，誤差就越大。因此，需要利用加速度傳感器來對陀螺儀進(jìn)行校正，所述加速度傳感器利用力的分解原理，通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角，沒有積分誤差，可以有效校正陀螺儀的誤差。

所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，且位于所述無人機(jī)的不同位置，所述姿態(tài)傳感器的具體位置根據(jù)所述無人機(jī)的具體情況確定。在一具體的實(shí)施例中，若無人機(jī)為四軸無人飛行器，那么可以在所述無人機(jī)的四軸以及軸心上分別安裝所述姿態(tài)傳感器，對四軸無人飛行器不同的部位進(jìn)行姿態(tài)監(jiān)控。在另一實(shí)施例中，若無人機(jī)為雙翼無人飛機(jī)，那么可以在所述無人機(jī)兩邊的側(cè)翼上分別安裝所述姿態(tài)傳感器。

在本實(shí)施方式中，所述位置數(shù)據(jù)為所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的加速度、角速度中的至少一個(gè)，其中，所述加速度由所述姿態(tài)傳感器中的加速度傳感器測量得出，所述角速度由所述姿態(tài)傳感器中的陀螺儀測量得出。在其他實(shí)施方式中，所述位置數(shù)據(jù)還可以包括所述預(yù)設(shè)位置距離地面的高度、和地面控制系統(tǒng)的距離等與所述預(yù)設(shè)位置相關(guān)的數(shù)據(jù)。

S302：獲取補(bǔ)償傳感器測量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，其中，所述補(bǔ)償傳感器位于所述姿態(tài)傳感器距離閾值內(nèi)。

S303：根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)以及所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角。

在本實(shí)施方式中，所述補(bǔ)償傳感器位于所述姿態(tài)傳感器距離閾值內(nèi)，可以是在所述姿態(tài)傳感器的測量范圍內(nèi)等距離設(shè)置多個(gè)補(bǔ)償傳感器，所述補(bǔ)償傳感器的組成和所述姿態(tài)傳感器相同，用于測量所述補(bǔ)償傳感器所處位置的位置數(shù)據(jù)。由于無人機(jī)飛行時(shí)情況十分復(fù)雜，所述補(bǔ)償傳感器提供的位置數(shù)據(jù)作為所述姿態(tài)傳感器測量出的位置數(shù)據(jù)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，通過補(bǔ)償濾波處理，能夠計(jì)算得出更加準(zhǔn)確的姿態(tài)角。

在本實(shí)施方式中，綜合所述姿態(tài)傳感器和所述補(bǔ)償傳感器的輸出，來計(jì)算得出姿態(tài)角，述姿態(tài)角包括俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角中的至少一個(gè)，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角分別是所述無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置圍繞X、Y、Z三個(gè)軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)形成的夾角，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角反映了所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對地面的姿態(tài)。

S304：接收用戶的姿態(tài)調(diào)整指令。

在本實(shí)施方式中，用戶可以通過控制終端，例如無人機(jī)遙控器或者地面控制系統(tǒng)對無人機(jī)發(fā)出姿態(tài)調(diào)整指令，所述用戶可以根據(jù)所述無人機(jī)飛行區(qū)域的實(shí)際情況、例如天氣狀況、無人機(jī)數(shù)量、地理情況等來對所述無人機(jī)發(fā)出姿態(tài)調(diào)整指令，以使所述無人機(jī)根據(jù)飛行區(qū)域的實(shí)際情況或者用戶需求來調(diào)整飛行姿態(tài)。

S305：根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

在本實(shí)施方式中，所述無人機(jī)在多種情況下都需要保持姿態(tài)，例如，當(dāng)所述無人機(jī)進(jìn)行拍攝作業(yè)時(shí)，需要保持一定的姿態(tài)以使拍攝畫面穩(wěn)定；當(dāng)所述無人機(jī)在天氣狀況惡劣的情況下，在飛行時(shí)需要保持一定的姿態(tài)以提高無人機(jī)的抗干擾能力，防止無人機(jī)損壞或失穩(wěn)。

具體的，若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的俯仰角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對于水平面上下的幅度過大，可以通過減小所述俯仰角來穩(wěn)定所述預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)；若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的滾轉(zhuǎn)角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置翻轉(zhuǎn)的角度過大，可以通過減小所述滾轉(zhuǎn)角來穩(wěn)定所述預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)；若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的偏航角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置偏離了航線，可以通過調(diào)整使所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置按照正確的航線行進(jìn)。

在本實(shí)施方式中，所述姿態(tài)角表明所述無人機(jī)的飛行姿態(tài)，所述無人機(jī)上不同的位置有不同的姿態(tài)傳感器，分別對不同位置的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，能夠保持無人機(jī)每個(gè)位置的姿態(tài)，進(jìn)而保持無人機(jī)體的姿態(tài)，同時(shí)，所述無人機(jī)根據(jù)用戶發(fā)送的姿態(tài)調(diào)整指令來調(diào)整姿態(tài)能夠使所述無人機(jī)適應(yīng)飛行環(huán)境和用戶需求，所述無人機(jī)根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令進(jìn)行調(diào)整能夠更好地保持所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

上述可知，本發(fā)明實(shí)施例的一種無人機(jī)姿態(tài)保持方法通過獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，獲取補(bǔ)償傳感器測量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)以及所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角，接收用戶的姿態(tài)調(diào)整指令，根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)各位置的姿態(tài)情況，并進(jìn)行各位置的姿態(tài)調(diào)整，使無人機(jī)姿態(tài)保持更精準(zhǔn)。

上述詳細(xì)闡述了本發(fā)明實(shí)施例的方法，下面為了便于更好地實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的上述方案，相應(yīng)地，下面還提供用于配合實(shí)施上述方案的裝置。

參閱圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置應(yīng)用于無人機(jī)，所述裝置400包括以下功能模塊：

第一獲取模塊410，用于獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，其中，所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，所述姿態(tài)傳感器位于所述無人機(jī)的不同位置。

所述姿態(tài)傳感器為組合式傳感器，由陀螺儀和加速度傳感器組成。其中，所述陀螺儀為傳感陀螺儀，輸出角速度，對所述角速度進(jìn)行積分能得到角度，由于所述陀螺儀在零輸入狀態(tài)時(shí)仍有輸出，它的輸出是白噪聲和慢變隨機(jī)函數(shù)的疊加，受此影響，在積分的過程中，會(huì)引進(jìn)累計(jì)誤差，積分時(shí)間越長，誤差就越大。因此，需要利用加速度傳感器來對陀螺儀進(jìn)行校正，所述加速度傳感器利用力的分解原理，通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角，沒有積分誤差，可以有效校正陀螺儀的誤差。

所述姿態(tài)傳感器至少有兩個(gè)，且位于所述無人機(jī)的不同位置，所述姿態(tài)傳感器的具體位置根據(jù)所述無人機(jī)的具體情況確定。在一具體的實(shí)施例中，若無人機(jī)為四軸無人飛行器，那么可以在所述無人機(jī)的四軸以及軸心上分別安裝所述姿態(tài)傳感器，對四軸無人飛行器不同的部位進(jìn)行姿態(tài)監(jiān)控。在另一實(shí)施例中，若無人機(jī)為雙翼無人飛機(jī)，那么可以在所述無人機(jī)兩邊的側(cè)翼上分別安裝所述姿態(tài)傳感器。

在本實(shí)施方式中，所述位置數(shù)據(jù)為所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的加速度、角速度中的至少一個(gè)，其中，所述加速度由所述姿態(tài)傳感器中的加速度傳感器測量得出，所述角速度由所述姿態(tài)傳感器中的陀螺儀測量得出。在其他實(shí)施方式中，所述位置數(shù)據(jù)還可以包括所述預(yù)設(shè)位置距離地面的高度、和地面控制系統(tǒng)的距離等與所述預(yù)設(shè)位置相關(guān)的數(shù)據(jù)。

計(jì)算模塊420，用于根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角。

在本實(shí)施方式中，綜合姿態(tài)傳感器中的加速度傳感器和陀螺儀的輸出，來計(jì)算得出姿態(tài)角，述姿態(tài)角包括俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角中的至少一個(gè)，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角分別是所述無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置圍繞X、Y、Z三個(gè)軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)形成的夾角，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角反映了所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對地面的姿態(tài)。

調(diào)整模塊430，用于根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

在本實(shí)施方式中，所述無人機(jī)在多種情況下都需要保持姿態(tài)，例如，當(dāng)所述無人機(jī)進(jìn)行拍攝作業(yè)時(shí)，需要保持一定的姿態(tài)以使拍攝畫面穩(wěn)定；當(dāng)所述無人機(jī)在天氣狀況惡劣的情況下，在飛行時(shí)需要保持一定的姿態(tài)以提高無人機(jī)的抗干擾能力，防止無人機(jī)損壞或失穩(wěn)。

具體的，若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的俯仰角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對于水平面上下的幅度過大，可以通過減小所述俯仰角來穩(wěn)定所述預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)；若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的滾轉(zhuǎn)角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置翻轉(zhuǎn)的角度過大，可以通過減小所述滾轉(zhuǎn)角來穩(wěn)定所述預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)；若所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的偏航角過大，則說明所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置偏離了航線，可以通過調(diào)整使所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置按照正確的航線行進(jìn)。

在本實(shí)施方式中，所述無人機(jī)上不同的位置有不同的姿態(tài)傳感器，分別對不同位置的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，能夠保持無人機(jī)每個(gè)位置的姿態(tài)，進(jìn)而保持無人機(jī)體的姿態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例的一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置400能夠?qū)崿F(xiàn)如圖1所示的無人機(jī)姿態(tài)保持方法，具體請參閱圖1以及相關(guān)實(shí)施例，此處不再重復(fù)贅述。

上述可知，本發(fā)明實(shí)施例的一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置通過獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角，根據(jù)所述姿態(tài)角調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)各位置的姿態(tài)情況，并進(jìn)行各位置的姿態(tài)調(diào)整，使無人機(jī)姿態(tài)保持更精準(zhǔn)。

參閱圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置，所述裝置應(yīng)用于無人機(jī)，所述裝置500和圖4所示裝置400的不同之處在于，還包括以下功能模塊：

第二獲取模塊440，用于獲取補(bǔ)償傳感器測量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，其中，所述補(bǔ)償傳感器位于所述姿態(tài)傳感器距離閾值內(nèi)；

所述計(jì)算模塊具體用于，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)以及所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角。

在本實(shí)施方式中，所述補(bǔ)償傳感器位于所述姿態(tài)傳感器距離閾值內(nèi)，可以是在所述姿態(tài)傳感器的測量范圍內(nèi)等距離設(shè)置多個(gè)補(bǔ)償傳感器，所述補(bǔ)償傳感器的組成和所述姿態(tài)傳感器相同，用于測量所述補(bǔ)償傳感器所處位置的位置數(shù)據(jù)。由于無人機(jī)飛行時(shí)情況十分復(fù)雜，所述補(bǔ)償傳感器提供的位置數(shù)據(jù)作為所述姿態(tài)傳感器測量出的位置數(shù)據(jù)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，通過補(bǔ)償濾波處理，能夠計(jì)算得出更加準(zhǔn)確的姿態(tài)角。

在本實(shí)施方式中，綜合所述姿態(tài)傳感器和所述補(bǔ)償傳感器的輸出，來計(jì)算得出姿態(tài)角，述姿態(tài)角包括俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角中的至少一個(gè)，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角分別是所述無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置圍繞X、Y、Z三個(gè)軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)形成的夾角，所述俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角反映了所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置相對地面的姿態(tài)。

接收模塊450，用于接收用戶的姿態(tài)調(diào)整指令；

所述調(diào)整模塊具體用于，根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

在本實(shí)施方式中，用戶可以通過控制終端，例如無人機(jī)遙控器或者地面控制系統(tǒng)對無人機(jī)發(fā)出姿態(tài)調(diào)整指令，所述用戶可以根據(jù)所述無人機(jī)飛行區(qū)域的實(shí)際情況、例如天氣狀況、無人機(jī)數(shù)量、地理情況等來對所述無人機(jī)發(fā)出姿態(tài)調(diào)整指令，以使所述無人機(jī)根據(jù)飛行區(qū)域的實(shí)際情況或者用戶需求來調(diào)整飛行姿態(tài)。

在本實(shí)施方式中，所述姿態(tài)角表明所述無人機(jī)的飛行姿態(tài)，所述無人機(jī)上不同的位置有不同的姿態(tài)傳感器，分別對不同位置的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，能夠保持無人機(jī)每個(gè)位置的姿態(tài)，進(jìn)而保持無人機(jī)體的姿態(tài)，同時(shí)，所述無人機(jī)根據(jù)用戶發(fā)送的姿態(tài)調(diào)整指令來調(diào)整姿態(tài)能夠使所述無人機(jī)適應(yīng)飛行環(huán)境和用戶需求，所述無人機(jī)根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令進(jìn)行調(diào)整能夠更好地保持所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)。

可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例的一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置500能夠?qū)崿F(xiàn)如圖3所示的無人機(jī)姿態(tài)保持方法，具體請參閱圖3以及相關(guān)實(shí)施例，此處不再重復(fù)贅述。

上述可知，本發(fā)明實(shí)施例的一種無人機(jī)姿態(tài)保持裝置通過獲取姿態(tài)傳感器測量的無人機(jī)的預(yù)設(shè)位置的位置數(shù)據(jù)，獲取補(bǔ)償傳感器測量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)以及所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算得出姿態(tài)角，接收用戶的姿態(tài)調(diào)整指令，根據(jù)所述姿態(tài)角以及所述姿態(tài)調(diào)整指令調(diào)整所述無人機(jī)預(yù)設(shè)位置的姿態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)各位置的姿態(tài)情況，并進(jìn)行各位置的姿態(tài)調(diào)整，使無人機(jī)姿態(tài)保持更精準(zhǔn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。