具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明实施例提供了一种可移动平台的控制方法、可移动平台和存储介质，用于解决现有技术中存在的对可移动平台进行控制的响应较慢，当地势起伏较大或者移动速度快的情况下，控制效果差，且对可移动平台产生安全威胁的问题。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图20为本发明实施例提供的一种可移动平台的控制方法的流程示意图；参考附图20所示，本申请的实施例提供了一种可移动平台的控制方法，包括：在步骤S1中，获取可移动平台在移动方向上的当前水平速度。在步骤S2中，依据所述当前水平速度，确定所述可移动平台的目标垂直速度。在步骤S3中，根据所述当前水平速度和目标垂直速度确定所述可移动平台的移动合速度。在步骤S4中，根据所述移动合速度对所述可移动平台进行控制，以使所述可移动平台在移动过程中与斜面保持平行。

此外，参考附图21所示，本申请的实施例提供了一种可移动平台，包括：存储器12，用于存储计算机程序；处理器11，用于运行所述存储器中存储的计算机程序以实现：获取可移动平台在移动方向上进行移动的当前水平速度；依据所述当前水平速度，确定所述可移动平台的目标垂直速度；根据所述当前水平速度和目标垂直速度确定所述可移动平台的移动合速度；根据所述移动合速度对所述可移动平台进行控制，以使所述可移动平台在移动过程中与斜面保持平行。此外，可移动平台还包括通信接口13。

另外，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令用于实现图20所对应的可移动平台的控制方法。

示例性的，可移动平台包括飞行器、无人机或其他可移动设备。

现以无人机来举例进行说明。然后，本领域技术人员可知，根据本发明的实施方式，可移动平台可以指其他飞行器、或其他可移动设备。在下述本发明实施方式中具有的效果和作用，同样可以在其他飞行器、无人机或其他可移动设备中具有相同或类似的效果和作用。为使说明书简洁，不再对其他可移动平台举例说明。但是应当了解，依据本发明揭示的实施例的基本精神和原理得到的其他实施方式，仍然落入本发明的保护范围。在对无人机进行控制时，大多是利用下视平板雷达、超声波传感器或者是激光测距模块，探测飞机相对下方地面的高度，根据检测高度与预设高度差调整垂直方向的速度，使得飞机与下方地面保持一定的高度差，起到仿地跟随的效果。这种控制方式属于后馈的方式，在无人机相对于平地或者高空飞行时具有较好的避障效果，然而，上述的控制方式响应较慢,当地势起伏较大或者飞机飞行速度快的情况下，仿地效果差，且对飞行安全具有很大威胁。例如：在山地模式下，无人机沿着等高线上升的方向进行飞行时，极易检测到坡面，引起误触发，进而影响飞行效率。

下面结合附图，以无人机作为可移动平台为例，对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本发明实施例提供的一种无人机的控制方法的流程示意图一；为了解决存在的上述技术问题，参考附图1所示，本实施例提供了一种无人机的控制方法，该方法能够解决无人机在山地作业、梯田作业、或者其他复杂环境场景中所存在的飞行速度慢、地形跟随效果差、飞行安全风险大等问题，能够极大地提高无人机在复杂环境中作业时的作业效率和作业安全。具体的，该方法可以包括：

步骤S101：获取无人机在移动方向上的当前水平速度。

具体应用时，斜面可以为坡面。然而，本发明并不限于坡面，其他实际场景中的除水平平面和垂直平面之外的平面均可以为本发明实施方式中的斜面。对于坡面而言，具有坡面的水平宽度方向和坡面的垂直高度方向，如图2-图3所示，坡面的水平宽度可以是指坡面沿水平方向的宽度，坡面的水平宽度方向是指与坡面的水平宽度平行的水平方向，坡面的垂直高度方向可以是指坡面对应的垂直高度方向，其中，坡面的水平宽度方向和坡面的垂直高度方向之间的夹角是该坡面的坡度。根据本发明的另一实施方式，斜面的水平宽度可以是指斜面沿水平方向的宽度，斜面的水平宽度方向是指与斜面的水平宽度平行的水平方向，斜面的垂直高度方向可以是指与斜面对应的垂直高度平行的垂直方向，其中，斜面的水平宽度方向和斜面的垂直高度方向之间的夹角是该斜面的倾斜角。另外，在不同的作业场景中对无人机进行控制时，无人机可以位于坡面的上方，如图2所示，此时的应用场景可以包括无人机在山地模式下进行飞行作业,或者,无人机也可以在梯田场景中进行飞行作业；或者，无人机也可以位于坡面的下方，如图3所示，此时的应用场景可以包括无人机在洞穴、桥洞中进行飞行作业。需要指出的是，依据本发明的另一实施方式，斜面还可以为其他类型的斜面。

为了便于说明，下面以无人机位于斜面的上方为例进行说明，在无人机沿着斜面进行飞行作业时，可以获取无人机在移动方向上的当前水平速度。其中，本实施例对于当前水平速度获取的具体方式不做限定，例如：当前水平速度可以是预先配置的水平作业速度；或者，可以通过无人机上的传感器获得无人机在移动方向上进行移动的当前水平速度。需要说明的是，依据本发明实施方式，通过无人机上的传感器获得无人机在移动方向上的当前水平速度，并依据该获取的当前水平速度来对无人机在移动方向上的垂直速度进行调整，进而调整所述可移动平台的移动合速度的方案，相比于其他方案，能够响应更快，并且在地势起伏较大或者移动速度快的情况下，能够做到更优的控制效果，从而使得误触发率更低。当然的，本领域技术人员也可以根据具体的应用需求和设计需求采用其他的方式来获取当前水平速度，只要能够保证当前水平速度获取的准确可靠性即可，在此不再赘述。

步骤S102：依据当前水平速度，确定无人机的目标垂直速度。

在获得当前水平速度之后，可以对当前水平速度进行分析处理，从而可以获得无人机的目标垂直速度。具体的，可以获取当前水平速度与垂直速度之间存在的速度映射关系，在获取到当前水平速度之后，可以基于当前水平速度和速度映射关系确定无人机的目标垂直速度。

步骤S103：根据当前水平速度和目标垂直速度确定无人机的移动合速度。

在获得当前水平速度和目标垂直速度之后，可以对当前水平速度和目标垂直速度进行分析处理，具体的，如图4所示，可以基于速度所具有的矢量特性对当前水平速度和目标垂直速度进行融合处理，从而可以确定无人机的移动合速度，该移动合速度用于限定无人机的移动方向和无人机的移动速度大小。

步骤S104：根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机在飞行过程中与斜面保持平行。

在获得移动合速度之后，可以根据移动合速度对无人机进行控制，从而使得无人机在飞行过程中与斜面保持平行。需要说明的是，根据本发明的实施方式，当前水平速度的检测过程是实时动态获取的，因此，目标垂直速度也是实时动态调整的。通过实时调整目标垂直速度可以使得无人机在飞行过程中提高响应速度。当斜面不规则时，无人机能够有效减少误触发，提高飞行效率。举例来说：在斜面为多个不规则形状时，可以实时获取与斜面相对应的移动合速度，并基于移动合速度对无人机进行控制，从而使得无人机在飞行过程中动态调整无人机移动的合速度，以使得无人机始终与不规则的形状的斜面保持平行，此时，无人机可以以S型路径、C型路径、L型等路径进行飞行；在斜面为平直的斜坡时，可以实时获取与斜面相对应的移动合速度，并基于移动合速度对无人机进行控制，从而使得无人机在飞行过程中与斜面保持平行，此时，无人机可以以直线路径进行飞行；当然的，本领域技术人员也可以根据具体的应用场景来控制无人机进行飞行，只要能够保证无人机在飞行过程中与斜面保持平行即可，在此不再赘述。

本实施例提供的无人机的控制方法，通过获取无人机在移动方向上的当前水平速度，依据当前水平速度，确定无人机目标垂直速度，而后根据当前水平速度和目标垂直速度确定无人机的移动合速度，并根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机在飞行过程中与斜面保持平行，从而实现了对无人机进行及时、有效的控制，减少了对无人机进行飞行作业时所造成的危险因素和程度，保证了无人机运行的安全可靠性，进一步提高了该方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图5为本发明实施例提供的依据当前水平速度，确定无人机的目标垂直速度的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图5所示，本实施例对于确定无人机的目标垂直速度的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置，较为优选的，本实施例中的依据当前水平速度，确定无人机的目标垂直速度可以包括：

步骤S201：获取斜面的角度信息。

步骤S202：根据当前水平速度和角度信息确定无人机的目标垂直速度。

具体的，在获得斜面之后,可以对斜面进行斜面角度的检测，以获取斜面的角度信息，该角度信息用于标识斜面陡缓的程度，本实施例对于角度信息获取的具体实现方式不做限定,例如：可以获取斜面的垂直高度和在水平宽度方向上的水平距离，而后根据垂直高度与水平距离的比值确定斜面的角度信息。较为优选的，参考附图6所示，本实施例中的获取斜面的角度信息可以包括：

步骤S301：获取与斜面相对应的雷达反射信号。

步骤S302：对雷达反射信号进行滤波处理，获得与斜面的角度信息。

其中，在雷达设备向斜面发送雷达信号之后，斜面可以接收到雷达设备所发送的雷达信号，而后斜面可以对雷达信号进行反射，从而可以获得与斜面相对应的雷达反射信号，在获得雷达反射信号之后，可以对雷达反射信号进行滤波处理，从而可以获得与斜面相对应的角度信息。可以理解的是，本领域技术人员也可以采用其他的方式来获取到斜面的角度信息，只要能够保证斜面的角度信息获取的准确可靠性即可，在此不再赘述。

在获取到斜面的角度信息之后，可以根据当前水平速度和角度信息来确定无人机的目标垂直速度。具体的，参考附图7所示，本实施例中的根据当前水平速度和角度信息确定无人机的目标垂直速度可以包括：

步骤S401：获取角度信息相对应的正切值。

步骤S402：将当前水平速度与正切值的乘积值确定为无人机的目标垂直速度。

在获取到角度信息之后，可以获得角度信息的正切值，而后将当前水平速度与正切值的乘积确定为无人机的目标垂直速度；这样有效地保证了目标垂直速度获取的准确可靠性。

本实施例中，通过获取斜面的角度信息，并根据当前水平速度和角度信息来确定无人机的目标垂直速度，实现方式简单、及时、可靠，不仅保证了目标垂直速度获取的准确可靠性，还提高了该控制方法使用的及时性和稳定性。

图8为本发明实施例提供的一种无人机的控制方法的流程示意图二；在上述实施例的基础上，继续参考附图8所示，为了保证无人机运行的安全可靠性，在确定无人机在斜面的目标垂直速度之后，本实施例中的方法还可以包括：

步骤S501：对目标垂直速度进行分析识别。

步骤S502：在目标垂直速度小于或等于预设最大速度时，则将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整为目标垂直速度。或者，

步骤S503：在目标垂直速度大于预设最大速度时，则对无人机的当前水平速度和当前垂直速度进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度为预设最大速度。

具体的，在获取到目标垂直速度之后，为了保证无人机运行的安全可靠性，可以对目标垂直速度进行分析识别，即将目标垂直速度与预设最大速度进行比较，其中，预设最大速度为预先配置的无人机在垂直高度方向上能够达到的最大运行速度；在目标垂直速度小于或等于预设最大速度时，则说明在以目标垂直速度控制无人机进行飞行作业时是安全可靠的，进而可以将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整为目标垂直速度。具体的，参考附图9所示，将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整为目标垂直速度可以包括：

步骤S601：获取与目标垂直速度相对应的垂直速度控制增益。

步骤S602：对垂直速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度为目标垂直速度。

其中，在获得目标垂直速度之后，可以获得与目标垂直速度相对应的垂直速度控制增益，而后可以对垂直速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度为目标垂直速度。举例来说：在无人机的当前垂直速度小于目标垂直速度时，则可以增大垂直速度控制增益，以使得无人机在移动方向上的速度由当前垂直速度增大至目标垂直速度；或者，在无人机的当前垂直速度大于目标垂直速度时，则可以减小垂直速度控制增益，以使得无人机在移动方向上的速度由当前垂直速度降低至目标垂直速度，从而有效地实现了利用目标垂直速度控制无人机进行安全、稳定的飞行操作。

另外，当对目标垂直速度进行分析识别的结果为目标垂直速度大于预设最大速度时，即目标垂直速度已经超出了无人机可以运行的预设最大速度，此时，若以目标垂直速度控制无人机进行飞行作业，则会增大无人机进行飞行作业的危险程度，甚至可以直接导致无人机的飞行故障。因此，为了保证无人机运行的安全可靠性，则可以对无人机的当前水平速度和当前垂直速度进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度为预设最大速度。具体的，参考附图10所示，对无人机的当前水平速度和当前垂直速度进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度为预设最大速度可以包括：

步骤S701：根据预设最大速度确定无人机方向上的目标水平速度。

步骤S702：将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度。

步骤S703：将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度。

具体的，在目标垂直速度大于预设最大速度时，则可以根据预设最大速度确定无人机在移动方向上的目标水平速度，其中，本实施例对于根据预设最大速度确定无人机在移动方向上的目标水平速度的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置，较为优选的，参考附图11所示，本实施例中的根据预设最大速度确定无人机在移动方向上的目标水平速度可以包括：

步骤S801：获取角度信息相对应的正切值。

步骤S802：将预设最大速度与正切值的比值确定为无人机的目标水平速度。

举例来说，在斜面的角度信息为坡度θ、预设最大速度为时，可以先获得角度信息相对应的正切值tanθ，而后，可以将确定为无人机的目标水平速度，这样有效地保证了目标水平速度获取的及时性和准确性。

当可移动平台为无人机时，在获得无人机在移动方向上的目标水平速度之后，可以将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度，具体的，参考附图12所示，将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度可以包括：

步骤S901：获取与当前水平速度相对应的水平速度控制增益。

步骤S902：对水平速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度。

具体的，先获得与当前水平速度相对应的水平速度控制增益，而后可以对水平速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度；举例来说：在无人机的当前水平速度小于目标水平速度时，则可以增大水平速度控制增益，以使得无人机在移动方向上的速度由当前水平速度增大至目标水平速度；或者，在无人机的当前水平速度大于目标水平速度时，则可以减小水平速度控制增益，以使得无人机在移动方向上的速度由当前水平速度降低至目标水平速度，从而有效地保证了将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度。

在将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度之后，可以将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度，具体的，参考附图13所示，本实施例中的将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度可以包括：

步骤S1001：获取与当前垂直速度相对应的垂直速度控制增益。

步骤S1002：对垂直速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度。

具体的，先获得与当前垂直速度相对应的垂直速度控制增益，在获取到垂直速度控制增益之后，可以对垂直速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度，从而实现了将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整为预设最大速度的过程，保证了无人机飞行作业的安全可靠性。

本实施例中，在确定无人机在移动方向上的目标垂直速度之后，通过对目标垂直速度进行分析识别，在识别结果为目标垂直速度小于或等于预设最大速度时，则将无人机在移动方向上移动的当前垂直速度调整为目标垂直速度。在目标垂直速度大于预设最大速度时，则可以调整无人机在移动方向上移动的当前垂直速度为预设最大速度，有效地保证了无人机始终在可允许的安全速度范围内进行飞行作业，进一步提高了无人机运行的安全程度，保证了该方法使用的稳定可靠性。

图14为本发明实施例提供的一种无人机的控制方法的流程示意图三；在上述实施例的基础上，继续参考附图14所示，本实施例中方法还可以包括：

步骤S1101：获取无人机与斜面之间的高度信息。

步骤S1102：根据高度信息对目标垂直速度进行调整，以使无人机与斜面的距离为预设高度距离。

在无人机沿着斜面进行飞行作业时，无人机与斜面之间的距离信息可以是实时变化的，此时，为了能够保证飞行作业的质量和效率，可以获取无人机与斜面之间的高度信息。本实施例中可以利用雷达设备获取无人机与斜面之间的高度信息，具体的，参考附图15所示，本实施例中的获取无人机与斜面之间的高度信息可以包括：

步骤S1201：获取与斜面相对应的雷达反射信号。

步骤S1202：对雷达反射信号进行滤波处理，获得无人机与斜面之间的高度信息。

其中，在雷达设备向斜面发送雷达信号之后，斜面可以接收到雷达设备所发送的雷达信号，而后斜面可以对雷达信号进行反射，从而可以获得斜面相对应的雷达反射信号，在获得雷达反射信号之后，可以对雷达反射信号进行滤波处理，从而可以获得无人机与斜面之间的高度信息。

在获得无人机与斜面之间的高度信息之后，可以根据高度信息对目标垂直速度进行调整，以使无人机与斜面之间的距离为预设高度距离。举例来说，在无人机与斜面之间的高度信息大于预设高度距离时，则可以根据高度信息降低目标垂直速度，以使无人机与斜面的距离由高度信息降低为预设高度距离；在无人机与斜面之间的高度信息小于预设高度距离时，则可以根据高度信息增大目标垂直速度，以使无人机与斜面的距离由高度信息增大至预设高度距离。

本实施例中，通过获取无人机与斜面之间的高度信息，根据高度信息对目标垂直速度进行调整，以使无人机与斜面的距离为预设高度距离，不仅保证了无人机飞行作业的安全可靠性，并且还保证了无人机进行飞行作业的质量和效率，进一步提高了该方法的实用性。

图16为本发明实施例提供的根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机与斜面平行的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图16所示，本实施例对于根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机与斜面平行的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的应用场景和应用需求进行设置，较为优选的，本实施例中的根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机与斜面平行可以包括：

步骤S1301：获取无人机的当前姿态角度和斜面的倾斜方向。

步骤S1302：根据倾斜方向和当前姿态角度对无人机进行控制，以使无人机与斜面相平行。

需要说明的是，根据本发明的实施方式，可移动平台在移动过程中与斜面保持平行，可以仅指该可移动平台在移动过程中的移动方向与斜面保持平行。根据本发明的另一实施方式，可移动平台在移动过程中与斜面保持平行，可以不仅包括该可移动平台在移动过程中的移动方向与斜面保持平行，还包括该可移动平台在移动过程中的姿态与斜面保持平行。现以无人机举例来进行说明，无人机上设置有雷达设备，该雷达设备可以对周围环境进行探测、感知下方的地形信息以及航线中对无人机飞行作业产生威胁的障碍物方位信息等等，在根据移动合速度对无人机进行控制时，可以通过惯性测量单元获得无人机的当前姿态角度，通过传感器获得与无人机相对应的当前时刻的斜面的倾斜方向，该倾斜方向可以包括向上倾斜和向下倾斜，可以理解的是，不同的倾斜方向可以对应有不同的控制策略；而后可以通过所获得的倾斜方向和无人机的当前姿态角度对无人机进行控制，以使得无人机与斜面相平行。

图17为本发明实施例提供的一种无人机的控制方法的流程示意图四；在上述实施例的基础上，继续参考附图17所示，当斜面为坡面时，在根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机在移动过程中与坡面保持平行之后，本实施例中的方法还可以包括：

步骤S1401：获取无人机的当前姿态角度。

步骤S1402：在无人机沿着坡面向上飞行时，依据当前姿态角度，对所述雷达设备的观测角度进行调整，以使得所述观测角度与所述移动合速度相平行。

或者

步骤S1403：在无人机沿着坡面向下飞行时，依据所述当前姿态角度，对所述雷达设备的观测角度进行调整，以使得所述观测角度与水平面相平行。

其中，无人机上设置有雷达设备，该雷达设备可以对周围环境进行探测、感知下方的地形信息以及航线中对无人机飞行作业产生威胁的障碍物方位信息等等，具体的，可以通过惯性测量单元获得无人机的当前姿态角度，而后可以识别无人机相对于坡面的飞行状态，该飞行状态可以包括沿着坡面向上飞行的上升状态和沿着坡面向下飞行的下降状态；可以理解的是，无人机相对于坡面的不同飞行状态可以对应有不同的控制策略。

具体的，如图18所示，当斜面为坡面，若无人机沿斜面方向向上飞行(上升状态)，可以对雷达设备的当前姿态角度进行调整，使得雷达设备的观测角度与坡面相平行。具体来说，先调整观测角度与水平面平行，之后继续上调观测角度值观测平面与无人机的移动合速度的平面相平行。如图18所示，此时的观测角度为前向观测角度。如图19所示，当斜面为坡面，若无人机沿斜面方向向下飞行(下降状态)，可以对雷达设备的观测角度进行调整，以使得调整后的观测角度与水平面平行。如图19所示，此时的观测角度为后向观测角度。

具体应用时，本应用实施例提供了一种可移动平台的控制方法，该可移动平台上可以设置有旋转毫米波雷达，通过旋转毫米波雷达可以对周围环境进行探测，感知下方的地形信息以及航线中对可移动平台的作业产生威胁的障碍物方位信息。具体的，以无人机作为可移动平台为例进行说明，在旋转毫米波雷达对周围环境进行扫描时，可以得到被检测目标的空间点云，而后对点云进行坐标转换、拼接裁剪、匹配、滤波等一系列处理操作，例如：筛选出有效地面点，基于最小二乘法进行平面拟合，得到地面坡度、无人机相对地面高度，而后基于地面高度调整无人机的速度(包括：在移动方向上的水平速度和垂直速度)，使得无人机的移动合速度的方向与斜面保持平行，实现了控制无人机执行仿地飞行的操作，并可以提高无人机仿地飞行的速度；进一步的，还可以基于空间点云提取出威胁飞行安全的障碍物，基于障碍物控制无人机执行刹车减速、绕障飞行等避障策略。或者，还可以实时调整旋转毫米波雷达的观测角度，使得旋转毫米波雷达始终关注对飞行安全造成最大威胁的角度方向，以保证无人机在山地仿地飞行的效率和安全性。

具体的，该无人机的控制方法可以：数据预处理、地形跟随速度控制、避障观测角度调整的处理过程，下面对各个数据处理过程进行具体说明。

1、数据预处理

无人机接收到旋转毫米波雷达(以下简称“雷达”)发送的包括坡度、无人机相对于地面的高度在内的地形信息，由于地形信息中往往存在噪声，而噪声的存在会对数据处理的准确性和对无人机控制的稳定性产生隐患，因此，在获取到地形信息之后，可以对地形信息进行滤波处理，具体应用时：可以采用一阶低通滤波器(Low Pass Filter,简称LPF)滤除地形信息中的噪声，具体实现原理如下：

Slope_t ^output＝Slope_t-1 ^output+α·(Slope_t ^input-Slope_t-1 ^output)；

Height_t ^output＝Height_t-1 ^output+α·(Height_t ^input-Height_t-1 ^output)；

其中，Slope_t ^output是LPF输出的当前时刻t所对应的坡度值，Slope_t-1 ^output是上一时刻t-1所对应的坡度值，需要注意的是，当t-1时刻所对应的坡度值无效时，则Slope_t-1 ^output＝Slope_t-2 ^output，即t-1时刻所对应的坡度值等于t-2时刻所对应的坡度值；Slope_t ^input是当前时刻雷达发送的坡度值，Height_t ^output是LPF输出的当前时刻t所对应的高度值，Height_t-1 ^output是上一时刻t-1所对应的高度值，需要注意的是，当t-1时刻所对应的高度值无效时，则Height_t-1 ^output＝Height_t-2 ^output，即t-1时刻所对应的高度值等于t-2时刻所对应的高度值；Height_t ^input是当前时刻雷达发送的高度值，α是增益系数，增益系数可以通过接收雷达发送的数据周期T_s和截止频率f_c来确定，其中，数据周期T_s和截止频率f_c是预先配置的参数信息。

通过对雷达发送的地形信息的滤波操作，可以有效地获得包括有斜面的角度信息和无人机相对于地面的高度信息的地形信息，这样避免了噪声干扰对数据处理产生的影响，有效地保证了数据处理的准确可靠性。

可以想到的是，本领域技术人员也可以采用其他的方式来对雷达发送的地形信息进行滤波处理，只要能够实现滤波效果、去除突变信号即可，在此不再赘述。

2、地形跟随速度控制

在无人机获取到滤波噪声后的地形信息后，可以根据该地形信息对无人机的速度进行调整，具体的，速度调整的方式可以包括两个部分：

(a)根据坡度调整速度

以斜面为沿水平面向上倾斜的斜面、无人机在移动方向上的当前水平速度V_h为例进行说明，此时，可以基于当前水平速度V_h确定与无人机的目标垂直速度，即目标垂直速度度为V_h·tanθ，其中，θ为LPF输出的当前时刻所对应的角度信息；在无人机以目标垂直速度和当前水平速度进行飞行时，才能使得无人机的移动合速度与上升方向的斜面相平行。

如图4所示，无人机飞行过程中为了飞行安全或受无人机动力等因素的影像，会限制水平方向/垂直方向的速度的最大值，例如，无人机在移动方向上的垂直速度为预设最大速度为在获得目标垂直速度V_h·tanθ之后，可以将V_h·tanθ与进行分析比较。若V_h·tanθ小于或等于则可以将无人机在移动方向上的垂直速度调整至V_h·tanθ。具体的，若无人机在移动方向上的当前垂直速度为V_v，则可以获取到V_v与V_h·tanθ之间的速度偏差，该速度偏差可以为V_v-V_h·tanθ或者V_h·tanθ-V_v；在获得速度偏差之后，可以基于速度偏差调整垂直速度控制增益，从而使得无人机在移动方向上的垂直速度为V_h·tanθ。

若V_h·tanθ大于为了保证无人机运行的安全可靠性，可以使得无人机在移动方向上的垂直速度为预设最大速度具体的，可以获得无人机在移动方向上的当前垂直速度V_v与预设最大速度之间的速度偏差( 或者)，而后基于速度偏差调整垂直速度控制增益，使得无人机在移动方向上的垂直速度为此时，为了使得移动合速度与上升方向的斜面相平行，需要限制水平方向速度，具体的，可以根据预设最大速度确定无人机的目标水平速度为而后获取无人机在移动方向上的当前水平速度V_h，确定当前水平速度与目标水平速度之间存在的速度偏差，该速度偏差可以为或者在获得速度偏差之后，可以根据速度偏差调整水平速度控制增益，使得无人机在移动方向上的水平速度为

(b)根据高度差调整速度

在无人机飞行的过程中，为了飞行安全，需要与下方地面保持一定的高度H_P，可以理解的是，在不同的应用场景下，H_P可以对应有不同的距离值，一般情况下，H_P可以为2.5米-4米的范围，当然的，本领域技术人员也可以根据不同的应用场景设置其他的距离范围，例如：H_P可以为2米-5米的范围等等，在此不再赘述。在山地作业模式或者梯田作业的应用场景中，由于地势起伏，无人机需要实时检测无人机与下方地面之间的高度H_C，并根据高度H_C-H_P调整垂直速度控制增益，使得无人机与下方地面的高度保持在H_P。

具体的，在H_C-H_P>0时，则说明此时无人机与地面之间的距离高于预设距离，为了保证作业质量和效率，则可以根据H_C-H_P减低垂直速度控制增益，使得无人机与下方地面的高度保持在H_P；在H_C-H_P<0时，则说明此时无人机与地面之间的距离低于预设距离，为了保证作业的安全程度，则可以根据H_C-H_P提高垂直速度控制增益，使得无人机与下方地面的高度保持在H_P。

3、避障观测角度调整

为了保证无人机在仿地飞行过程中的效率和安全，需要调整避障观测角度至对飞行安全最具危险的角度。具体的，避障观测角度的调整包括两部分：

(a)获取雷达载体(无人机)的当前姿态角度，根据当前姿态角度(俯仰角)，调整雷达的观测角度与水平面相平行。

(b)继续上调观测角度，以使雷达的观测平面与移动合速度的平面相平行。

其中，θ为观测角度，V_h为当前时刻无人机在移动方向上的当前水平速度，V_V为当前时刻无人机在移动方向上的当前垂直速度。

同时，由于雷达探测波束的半功率宽度会大于0，若无人机当前沿斜面向上飞行时，雷达波束极易探测到地面(即为斜面)，引起误触发，因而，当无人机当前沿斜面上升的方向飞行时，调整观测角度与水平面平行后，继续上调观测角度，以使观测平面与移动合速度的平面相平行；当无人机当前沿斜面下降的方向飞行时，只调整观测角度与水平面平行即可。

可以理解的是，本实施例中的控制方法可以适用于对载人飞行器、无人飞行器、探月小车、火星车等可移动平台的控制，具体的，该方法可以针对上述可移动平台在诸如山地、梯田等具有一定地势起伏的环境中作业时进行地形跟随、自主避障的控制操作，具体的实现过程可以根据不同的主体和应用场景进行相适应的调整，在此不再赘述。

本应用实施例提供的无人机的控制方法，通过机载微波雷达获取包括地形信息、无人机相对地面高度、障碍物方位等周围信息，从而可以基于地形信息实时的调整无人机在移动方向上的水平速度和垂直速度，使得移动合速度的方向与斜面保持平行，这样有效地提高了无人机对地形变化的响应速度，进一步提高了仿地飞行速度；另外，通过实时调整雷达的观测角度，使得雷达可以始终关注对飞行安全造成最大威胁的角度方向，进一步保证了无人机在飞行过程中的飞行效率和安全性，并提高了该方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图21为本发明实施例提供的一种无人机的结构示意图；参考附图21所示，本实施例提供了一种微波雷达，该微波雷达可以执行上述图1所对应的无人机的控制方法，具体的，无人机可以包括：

存储器12，用于存储计算机程序；

处理器11，用于运行存储器12中存储的计算机程序以实现：

获取无人机在移动方向上的当前水平速度；

依据当前水平速度，确定无人机的目标垂直速度；

根据当前水平速度和目标垂直速度确定无人机的移动合速度；

根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机在飞行过程中与斜面保持平行。

其中，该无人机中还可以包括通信接口23，用于电子设备与其他设备或通信网络通信。

在一个可实施的方式中，斜面可以为坡面。

在一个可实施的方式中，在处理器11依据当前水平速度，确定无人机的目标垂直速度时，处理器11还用于：获取斜面的角度信息；根据当前水平速度和角度信息确定无人机的目标垂直速度。

在一个可实施的方式中，在处理器11获取斜面的角度信息时，处理器11还用于：获取与斜面相对应的雷达反射信号；对雷达反射信号进行滤波处理，获得与斜面的角度信息。

在一个可实施的方式中，在处理器11根据当前水平速度和角度信息确定无人机的目标垂直速度时，处理器11还用于：获取角度信息相对应的正切值；将当前水平速度与正切值的乘积值确定为无人机的目标垂直速度。

在一个可实施的方式中，在确定无人机的目标垂直速度之后，处理器11还用于：对目标垂直速度进行分析识别；在目标垂直速度小于或等于预设最大速度时，则将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整为目标垂直速度；或者，在目标垂直速度大于预设最大速度时，则对无人机的当前水平速度和在移动方向上的当前垂直速度进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度为预设最大速度。

在一个可实施的方式中，在处理器11将无人机在移动方向上移动的当前垂直速度调整为目标垂直速度时，处理器11还用于：获取与目标垂直速度相对应的垂直速度控制增益；对垂直速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上移动的当前垂直速度为目标垂直速度。

在一个可实施的方式中，在处理器11对无人机的当前水平速度和当前垂直速度进行调整，以使无人机在移动方向上移动的当前垂直速度为预设最大速度时，处理器11还用于：根据预设最大速度确定无人机的目标水平速度；将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度；将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度。

在一个可实施的方式中，在处理器11根据预设最大速度确定无人机的目标水平速度时，处理器11还用于：获取角度信息相对应的正切值；将预设最大速度与正切值的比值确定为无人机的目标水平速度。

在一个可实施的方式中，在处理器11将无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度时，处理器11还用于：获取与当前水平速度相对应的水平速度控制增益；对水平速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前水平速度调整至目标水平速度。

在一个可实施的方式中，在处理器11将无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度时，处理器11还用于：获取与当前垂直速度相对应的垂直速度控制增益；对垂直速度控制增益进行调整，以使无人机在移动方向上的当前垂直速度调整至预设最大速度。

在一个可实施的方式中，处理器11还用于：获取无人机与斜面之间的高度信息；根据高度信息对目标垂直速度进行调整，以使无人机与斜面的距离为预设高度距离。

在一个可实施的方式中，在处理器11获取无人机与斜面之间的高度信息时，处理器11还用于：获取与斜面相对应的雷达反射信号；对雷达反射信号进行滤波处理，获得无人机与斜面之间的高度信息。

在一个可实施的方式中，在处理器11根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机与斜面平行时，处理器11还用于：获取无人机的当前姿态角度和斜面的倾斜方向；根据倾斜方向和当前姿态角度对无人机进行控制，以使无人机与斜面相平行。

在一个可实施的方式中，当斜面为坡面时，在根据移动合速度对无人机进行控制，以使无人机在移动过程中与坡面保持平行之后，处理器11还用于：获取无人机的当前姿态角度；在无人机沿着坡面向上飞行时，依据当前姿态角度，对所述雷达设备的观测角度进行调整，以使得所述观测角度与所述移动合速度相平行；或者，在无人机沿着坡面向下飞行时，依据所述当前姿态角度，对所述雷达设备的观测角度进行调整，以使得所述观测角度与水平面相平行。

图21所示无人机可以执行图1-图19所示实施例的方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对图1-图19所示实施例的相关说明。该技术方案的执行过程和技术效果参见图1-图19所示实施例中的描述，在此不再赘述。

另外，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令用于实现上述图1-图19的无人机的控制方法。

以上各个实施例中的技术方案、技术特征在与本相冲突的情况下均可以单独，或者进行组合，只要未超出本领域技术人员的认知范围，均属于本申请保护范围内的等同实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关遥控装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的遥控装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，遥控装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得计算机处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。