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原文传递一种旋翼无人机测试方法、装置及系统

专利名称：	一种旋翼无人机测试方法、装置及系统
摘要：	本发明实施例提供了一种旋翼无人机测试方法、装置及系统，所述方法包括：在所述旋翼无人机按照接收的控制指令驱动的过程中，针对当前测试时刻，确定前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置；基于所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置，计算所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置。使用本发明实施例提供的旋翼无人机测试方法，能够得到各个测试时刻所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，实现模拟旋翼无人机的飞行位置。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	杭州海康机器人技术有限公司
发明人：	闫坤
专利状态：	有效
申请日期：	2018-05-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201810411293.0
公开号：	CN110435922A
代理机构：	北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	项京;马敬
分类号：	B64F5/60(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	310051浙江省杭州市滨江区阡陌路555号
主权项：	1.一种旋翼无人机测试方法，其特征在于，所述方法包括：在对安装于固定支架的旋翼无人机测试过程中，确定前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置；基于所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置，计算所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述前一个测试时刻为本次测试的第一个测试时刻时，所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置分别为初始模拟速度和初始模拟位置。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述前一个测试时刻不为本次测试的第一个测试时刻时，确定前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，包括：基于前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置，计算前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置；确定前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度，包括：基于前二个测试时刻的所述旋翼无人机的模拟空气阻力、自身重力以及旋翼产生的拉力，按照预设加速度算法，计算所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度；基于所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟加速度，计算所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述前二个测试时刻为本次测试的第一个测试时刻时，所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度为初始模拟速度。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置，计算所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，包括：按如下公式进行计算：其中，[Pgx′ Pgy′ Pgz′]T为所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，[Vgx′ Vgy′ Vgz′]T为所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度，[Pgx Pgy Pgz]T为所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置。 6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度，包括：按如下公式进行计算：其中，m为所述旋翼无人机质量，G为所述旋翼无人机重力，[Dgx″ Dgy″ Dgz″]T为所述前二个测试时刻的所述模拟空气阻力，T″为采集的所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机的旋翼产生的拉力，[agx″ agy″ agz″]T为所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度。 7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度，包括：按如下公式进行计算：其中，[Vgx″ Vgy″ Vgz″]T为所述前二个测试时刻的所述旋翼在地面坐标系下的模拟速度，[agx″ agy″ agz″]T为所述前二个测试时刻的所述旋翼在地面坐标系下的模拟加速度，[Vgx′ Vgy′ Vgz′]T为所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度。 8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，还包括：按如下公式计算当前测试时刻的所述旋翼无人机在机体系下的模拟加速度计数据：其中，为地面坐标系到机体系的旋转矩阵，[aacc_x aacc_y aacc_z]T为当前测试时刻所述旋翼无人机的加速度计测量的数据，[agx agy agz]T为当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度，[ax ay az]T为当前测试时刻的所述旋翼无人机在机体系下的模拟加速度计数据；所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度是由当前时刻的模拟空气阻力，以及采集的当前测试时刻的所述旋翼无人机的旋翼产生的拉力，按照预设加速度算法计算的。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置之后，还包括：根据初始设置的旋翼无人机的经纬度，以及所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，计算当前测试时刻的所述旋翼无人机模拟的经纬度。 10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置之后，还包括：根据所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置中包含的高度数据，计算当前测试时刻的所述旋翼无人机模拟的气压计数据。 11.一种旋翼无人机测试方法，其特征在于，应用于地面控制站，所述方法包括：向所述旋翼无人机发送初始模拟速度和初始模拟位置；向所述旋翼无人机发送控制指令；根据所述旋翼无人机在每个测试时刻获取的测试数据绘制数据曲线并显示。 12.一种旋翼无人机测试装置，其特征在于，所述装置包括：速度确定模块，用于在对安装于固定支架的旋翼无人机测试过程中，针对当前测试时刻，获取前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置；位置确定模块，用于在所述旋翼无人机按照接收的控制指令驱动的过程中，针对当前测试时刻，获取前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置；以及基于所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置，计算所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置。 13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述前一个测试时刻为本次测试的第一个测试时刻时，所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置分别为初始模拟速度和初始模拟位置。 14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述前一个测试时刻不为本次测试的第一个测试时刻时，所述位置确定模块，具体用于基于前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟位置，计算前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置；所述装置，还包括：第一加速度确定模块，用于基于前二个测试时刻的所述旋翼无人机的模拟空气阻力、自身重力以及旋翼产生的拉力，按照预设加速度算法，计算所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度；所述速度确定模块，具体用于基于所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度和模拟加速度，计算所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度。 15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，当所述前二个测试时刻为本次测试的第一个测试时刻时，所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度为初始模拟速度。 16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述位置确定模块，具体用于按如下公式进行计算：其中，[Pgx′ Pgy′ Pgz′]T为所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，[Vgx′ Vgy′ Vgz′]T为所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度，[Pgx Pgy Pgz]T为所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置。 17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一加速度确定模块，具体用于按如下公式进行计算：其中，m为所述旋翼无人机质量，G为所述旋翼无人机重力，[Dgx″ Dgy″ Dgz″]T为所述前二个测试时刻的所述模拟空气阻力，T″为采集的所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机的旋翼产生的拉力，[agx″ agy″ agz″]T为所述前二个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度。 18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述速度确定模块，具体用于按如下公式进行计算：其中，[Vgx″ Vgy″ Vgz″]T为所述前二个测试时刻的所述旋翼在地面坐标系下的模拟速度，[agx″ agy″ agz″]T为所述前二个测试时刻的所述旋翼在地面坐标系下的模拟加速度，[Vgx′ Vgy′ Vgz′]T为所述前一个测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟速度。 19.根据权利要求12-18所述的装置，其特征在于，还包括：第二加速度确定模块，用于按如下公式计算当前测试时刻的所述旋翼无人机在机体系下的模拟加速度计数据：其中，为地面坐标系到机体系的旋转矩阵，[aacc_x aacc_y aacc_z]T为当前测试时刻所述旋翼无人机的加速度计测量的数据，[agx agy agz]T为当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度，[ax ay az]T为当前测试时刻的所述旋翼无人机在机体系下的模拟加速度计数据；所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟加速度是由当前时刻的模拟空气阻力，以及采集的当前测试时刻的所述旋翼无人机的旋翼产生的拉力，按照预设加速度算法计算的。 20.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：经纬度确定模块，用于根据初始设置的旋翼无人机的经纬度，以及所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置，计算当前测试时刻的所述旋翼无人机模拟的经纬度。 21.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：气压确定模块，用于根据所述当前测试时刻的所述旋翼无人机在地面坐标系下的模拟位置中包含的高度数据，计算当前测试时刻的所述旋翼无人机模拟的气压计数据。 22.一种旋翼无人机测试装置，其特征在于，应用于地面控制站，所述装置包括：速度和位置发送模块，用于向所述旋翼无人机发送初始模拟速度和初始模拟位置；指令发送模块，用于向所述旋翼无人机发送控制指令；绘制显示模块，用于根据所述旋翼无人机在每个测试时刻获取的测试数据绘制数据曲线并显示。 23.一种旋翼无人机测试系统，其特征在于，所述系统包括：权利要求12所述的旋翼无人机、权利要求22所述的地面控制站。
所属类别：	发明专利