[发明专利]基于情景的飞行模式选择

说明书

本发明提供了用于在环境内控制无人飞行器的系统和方法。在一方面，系统包括由所述无人飞行器携带并且被配置用于提供传感器数据的一个或多个传感器，以及一个或多个处理器。所述一个或多个处理器可单独地或共同地被配置用于：基于所述传感器数据，确定所述环境的环境类型；基于所述环境类型，从多种不同飞行模式中选择一种飞行模式，其中所述多种不同飞行模式中的每一个飞行模式与所述无人飞行器的不同的一组操作规则相关联；以及使所述无人飞行器在遵循选定的飞行模式下的一组操作规则的同时在所述环境内工作。

背景技术

诸如无人飞行器等无人载具可以用于在众多环境下执行监视、侦察和勘探任务以供军事和民用应用。无人飞行器可由远程用户手动控制，或者能够以半自主或者全自主方式操作。可以执行多种控制方案以使无人飞行器能够在环境内以不同的自主程度操作。

然而，现有的无人飞行器控制方案在一些情况下可能不是最佳的。例如，一些控制方案可能依赖于用户自己的判断来确定无人飞行器的最佳操作参数，这对于缺乏经验的用户或者在用户无法准确感知无人飞行器周围环境的情况下可能是困难的。此外，一些控制方案可能不提供自动检测和/或预测在无人飞行器的操作期间可能遭遇的与障碍物的碰撞、传感器故障或其他错误情况的安全机制。

发明内容

需要用于操作无人飞行器的改进的控制方案。本文公开的实施方式允许根据确定的飞行模式来控制无人飞行器。飞行模式可以与用于控制所述无人飞行器的一组操作规则相关联。在一些实施方式中，基于由所述无人飞行器上的一个或多个传感器所获得的数据(例如，环境信息、所述无人飞行器的状态信息)而自动选择飞行模式。每一飞行模式可以提供用于操作所述无人飞行器的不同的控制方案，诸如不同的避障策略，从而提高适应性、安全性和易用性。

因此，在一方面，提供了一种用于在环境内控制无人飞行器的系统。所述系统可以包括：由所述无人飞行器携带并且被配置用于提供传感器数据的一个或多个传感器，以及一个或多个处理器。所述一个或多个处理器可单独地或共同地被配置用于：基于所述传感器数据，确定所述环境的环境类型；基于所述环境类型，从多种不同飞行模式中选择一种飞行模式，其中所述多种不同飞行模式中的每一个飞行模式与所述无人飞行器的不同的一组操作规则相关联；以及使所述无人飞行器在遵循选定的飞行模式的一组操作规则的同时在所述环境内工作。

在一些实施方式中，所述环境类型可以包括以下各项中的一项或多项：室内环境、户外环境、高空环境或低空环境。所述环境类型可以基于所述无人飞行器的高度、所述无人飞行器周围的构造物的数量以及/或者所述无人飞行器距控制该无人飞行器的用户的距离而区分。

在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括以下各项中的一项或多项：GPS传感器、惯性传感器、视觉传感器、激光雷达传感器、超声传感器、气压计或高度计。所述一个或多个传感器可以包括多个不同的传感器类型。所述一个或多个传感器可以包括GPS传感器，并且所述环境类型可以基于与该GPS传感器相通信的GPS卫星的数目而确定。所述一个或多个传感器可以包括激光雷达传感器，并且所述环境类型可以基于由该激光雷达传感器获得的激光渡越时间数据而确定。所述一个或多个传感器可以包括视觉传感器，并且所述环境类型可以基于由该视觉传感器获得的图像数据而确定，诸如基于与由该视觉传感器获得的图像数据相关联的曝光时间而确定。

在一些实施方式中，所述多种不同飞行模式可以包括以下各项中的两项或更多项：室内飞行模式、户外飞行模式、高空飞行模式、低空飞行模式、全自主飞行模式、半自主飞行模式或手动飞行模式。每组操作规则可以包括用于处理由所述一个或多个传感器所获得的数据的处理规则。所述处理规则可以用于对由所述一个或多个传感器所获得的数据执行传感器融合。备选地或组合地，每组操作规则可以包括用于控制所述无人飞行器飞行的控制规则。所述控制规则可以用于确定所述无人飞行器的避障策略。