[发明专利]风速测算方法及无人机

说明书

本发明实施例涉及一种风速测算方法及无人机。该风速测算方法包括：获取所述无人机的飞行数据信息，其中，所述飞行数据信息包括所述无人机当前的姿态角、速度以及加速度；利用所述飞行数据信息，建立所述无人机的速度观测模型，以获得所述无人机的速度观测值；根据所述速度观测值，获取所述无人机所受的风力的观测值；根据所述风力的观测值，计算当前飞行环境下的风速。该方法在不依赖新增风速传感器和外部数据库的前提下，实现了风速测算，既节省了硬件设备的成本，又不会带来额外的算力负担和实时性的问题，方法简单并且成本低廉。而且，基于风力测算的运算结果，可以将其应用于预警功能，对使用者进行提示，减少无人机事故发生的概率。

【技术领域】

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种风速测算方法及无人机。

【背景技术】

无人机作为一种适应性强，使用成本低，投放快速方便的悬停式空中载具，在许多不同的场合都得到广泛的应用。其通过搭载不同类型的功能组件，可以发挥重要的作用。

在飞行过程中，无人机会受到风的干扰。当风速或者风力较小时，飞行控制系统自身的鲁棒性能够抵抗风干扰，保证无人机的平稳飞行。

但是，飞行控制系统所能够调节或者抵抗的风力范围是有特定的限度范围的。当风速超过无人机能够承受的上限以后，飞行控制系统的稳定性将难以维持，容易出现无人机无法返航，甚至炸机等事故。尤其是航拍无人机在风速较大时，其航拍质量会严重地受到影响。

因此，风速或者风力检测功能对于无人机而言，是非常重要的功能。基于无人机风速检测和估计可以为无人机使用者提供较好的报警功能，避免事故的发生。

目前的风速检测或者估计方法大致可以分为采用风速传感器直接测量气流速度和采用事先建立数据库的方法或基于大数据方法来进行风速估计两种。但是，采用风速或者风力传感器直接测量气流速度的方法需要在无人机上增加额外的传感器，造成无人机制作成本的上升。而建立数据库或者大数据计算的方法需要消耗较多的算力，加重飞行控制系统的运算负担。而且，数据库加载在飞机上，会极大的占用内存，耗费的时间也比较多，对于风速检测的实时性有比较大的影响。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种不依赖数据库和新增风速传感器的风速测算方法及无人机。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种风速测算方法。该风速测算方法包括：

获取所述无人机的飞行数据信息，其中，所述飞行数据信息包括所述无人机当前的姿态角、速度以及加速度；

利用所述飞行数据信息，建立所述无人机的速度观测模型，以获得所述无人机的速度观测值；

根据所述速度观测值，获取所述无人机所受的风力的观测值；

根据所述风力的观测值，计算当前飞行环境下的风速。

可选地，，所述利用所述飞行数据信息，建立所述无人机的速度观测模型，以获得所述无人机的速度观测值，包括：

建立所述无人机的速度方程；

根据所述无人机的速度方程，建立所述无人机的所述速度观测模型，以获得所述无人机的所述速度观测值。

可选地，所述无人机的速度方程为：