[發明專利]借助多旋翼飛行器的風測量

有效

• 申請號: 201780061906.6
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN110036298B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 特奧多·托米奇;菲利普·盧茨;薩米·哈達丁
• 申請（專利權）人: 卡沃斯巴加泰勒管理有限公司
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

本發明涉及一種能夠實施風測量的多旋翼飛行器以及一種借助多旋翼飛行器用于風測量的方法。多旋翼飛行器包括：用于驅動N個螺旋槳PROP_n的數量N的電動機MOT_n；用于提供第一參數P1的第一接口(101)，第一參數P1包括：多旋翼飛行器的重心B的3D位置r_B、時間導數：r_B和r_B、多旋翼飛行器的3D取向o_M及其時間導數o_M；第二接口(102)，用于提供由螺旋槳PROP_n分別實時產生的空氣動力學功率Pa，n；第一單元(103)，其基于第一參數P1、基于為了描述多旋翼飛行器的動力學而提供的模型M1和基于模型M1確定的外部作用于多旋翼飛行器的力螺旋T_e的評估，來確定多旋翼飛行器相對于空氣的相對速度的水平分量(v_r，x，v_r，y)；第二單元(104)，其基于確定的水平分量(v_r，x，v_r，y)以及基于空氣動力學功率P_a，n確定相對速度v_r的垂直分量(v_r，z)；第三單元(105)，其基于確定的水平分量(v_r，x，v_r，y)、垂直分量(v_r，z)以及基于參數P1確定慣性系統中的風速v_w；以及用于存儲風速v_w(r_B)的存儲單元(106)和/或用于將風速v_w(r_B)無線傳輸至接收器(108)的傳輸單元(107)。

技術領域

本發明涉及一種能夠實施風測量的多旋翼飛行器、一種借助多旋翼飛行器用于風測量的方法、以及一種計算機系統、一種數字存儲介質、一種計算機程序產品和一種計算機程序。

背景技術

本發明涉及一種多旋翼飛行器，即，由多個螺旋槳驅動的、用于風測量的自由飛行無人機或自由飛行機器人。在現有技術中已知設置用于風測量的多旋翼飛行器。因此，由當前的發明人Tomic T.和Haddadin S.的公開發表物：“Simultaneous Estimation ofAerodynamic and Contact Forces in Flying Robots：Application to Metric WindEstimations and Collision Detection”(ICRA 2015，Seattle，WAUSA，2015年5月，5290-5296頁)中的多旋翼飛行器出發，其基于外部作用在該多旋翼飛行器上的力螺旋τ_e(Kraftwinder τ_e)的評估實現了對風速的評估。該文獻的公開內容(特別是章節“IIIModeling”和“IV Incorporating Aerodynamics into external Wrench Estimation”)在此明確地并入本說明書的公開內容中。

在文獻“Aerodynamic Power Control for Multirotor Aerial Vehicles”(Bangura M.et al.，in：IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA)，31.05.-07.06.2014Hong Kong China)中，公開了一種多旋翼飛行器的控制，其具有抵抗風干擾和地面效應的強大特性。

US 8,219,267 B2中已知一種方法，利用該方法可以在UAV的運行期間估計風速。

發明內容

本發明的目的在于，說明一種多旋翼飛行器或一種運行多旋翼飛行器的方法，通過該多旋翼飛行器能夠進行改進的風測量。

本發明可由獨立權利要求的特征得出。有利的擴展和設計是從屬權利要求的主題。本發明的其他特征、應用可能性和優點可從以下的描述以及附圖中示出的本發明實施例的說明中看出。