无人机充电装置、无人机、无人机遥感系统及充电方法

本发明涉及无线充电，尤其涉及一种无人机充电装置、无人机、无人机遥感系统及充电方法。

背景技术：

1、遥感(remote sensing)是指利用感知设备从远距离获取地球表面或大气的信息的科学技术。随着无人机技术的发展，利用无人机搭载遥感设备进行地面观测和数据采集的无人机遥感技术，在环境监测、土地利用规划、自然资源管理、农业监测、城市规划等领域有着广泛的应用。

2、相关技术中，无人机的飞行由无人机的电池提供动力驱动。无人机在带动遥感设备执行某一任务(例如地面观测任务或数据采集任务)的过程中，若无人机的电池电量不足，则需要中止上述任务的执行，无人机飞行至指定位置进行充电或更换电池。

3、无人机在任务执行的过程中飞行至指定位置进行充电或更换电池，会严重影响上述任务的执行效率；并且，对于某些对时效性、连续性要求较高的任务(例如热红外数据采集任务等)而言，无人机在任务执行的过程中飞行至指定位置进行充电或更换电池，还会影响上述任务的执行效果。因此，如何在不影响无人机执行任务的基础上为无人机充电，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种无人机充电装置、无人机、无人机遥感系统及充电方法，用以解决现有技术中无人机在任务执行的过程中飞行至指定位置进行充电或更换电池，会严重影响上述任务的执行效率以及执行效果的缺陷，实现在不影响无人机执行任务的基础上为无人机充电，从而提高上述任务的执行效率以及执行效果。

2、本发明提供一种无人机充电装置，包括：支撑机构、移动机构、弹射机构、无线充电器、第一定位组件以及第一控制器；所述支撑机构与所述移动机构固定连接；所述弹射机构、所述第一定位组件以及所述第一控制器设置于所述支撑机构上；所述移动机构、所述第一定位组件以及所述弹射机构与所述第一控制器电连接；

3、所述无线充电器包括壳体、无线充电部、第一磁吸部以及电源组件；所述无线充电部、第一磁吸部以及电源组件设置于所述壳体内；所述第一磁吸部围绕所述无线充电部设置；所述电源组件与所述无线充电部电连接；所述无线充电器设于所述弹射机构内；

4、所述第一控制器用于在接收到目标指令的情况下，获取无人机的实时位置信息，所述目标指令是所述无人机在电池的剩余电量小于剩余电量阈值的情况下向所述第一控制器发送的，

5、所述第一控制器还用于基于所述无人机的飞行路径和飞行速度以及所述无人机的实时位置信息，计算得到所述无线充电器的弹射位置、吸附位置、弹射方向以及弹射时刻，所述吸附位置位于所述飞行路径上，

6、所述第一控制器还用于将所述弹射时刻和所述吸附位置发送至所述无人机，以供所述无人机在所述弹射时刻之前飞行至所述吸附位置并在所述吸附位置悬停预设时长，

7、所述第一控制器还用于控制所述移动机构带动所述支撑机构向所述弹射位置移动，并通过所述第一定位组件获取所述支撑机构的实时位置信息，

8、所述第一控制器还用于在基于所述支撑机构的实时位置信息确定所述支撑机构移动至所述弹射位置的情况下，控制所述弹射机构在所述弹射时刻沿所述弹射方向弹射所述无线充电器，以使得所述无线充电器在飞行至所述吸附位置的情况下，所述第一磁吸部与设置于所述无人机底部的第二磁吸部吸附，所述无线充电部为设置于所述第二磁吸部中间的所述电池充电。

9、根据本发明提供的一种无人机充电装置，所述无线充电器，还包括：降落伞装置、第二定位组件和第二控制器；所述第二控制器与所述第二定位组件和所述降落伞装置电连接；第二定位组件和第二控制器设置于所述壳体内；

10、所述降落伞装置包括降落伞仓体以及设置于所述降落伞仓体内的降落伞；所述降落伞仓体与所述壳体连接；

11、所述第二控制器用于在确定所述第一磁吸部与所述第二磁吸部分离的情况下，控制所述降落伞仓体内的降落伞打开，

12、所述第二控制器还用于通过所述第二定位组件获取所述无线充电器的实时位置信息，并在基于所述无线充电器的实时位置信息确定所述无线充电器已落地的情况下，将所述无线充电器的实时位置信息发送至用户终端。

13、根据本发明提供的一种无人机充电装置，所述无线充电器，还包括：接触传感器；所述接触传感器分别与所述第一控制器与所述第二控制器电连接；

14、所述接触传感器用于检测所述第一磁吸部是否与所述第二磁吸部吸附，并在检测到所述第一磁吸部与所述第二磁吸部已吸附的情况下，向所述第二控制器发送用于表示所述第一磁吸部与所述第二磁吸部已吸附的第一信息；

15、所述第二控制器还用于在确定所述无线充电器已飞行至所述吸附位置情况下，若未接收到所述第一信息，则控制所述降落伞仓体内的降落伞打开，

16、或者，

17、在所述弹射时刻之后已经过预设时长的情况下，若未接收到所述第一信息，则控制所述降落伞仓体内的降落伞打开。

18、根据本发明提供的一种无人机充电装置，所述接触传感器在向所述第二控制器发送所述第一信息之后，还用于在检测到所述第一磁吸部与所述第二磁吸部分离的情况下，向所述第二控制器发送第二信息；

19、所述第二控制器还用于在接收到所述第二信息的情况下，确定所述第一磁吸部与所述第二磁吸部分离。

20、根据本发明提供的一种无人机充电装置，还包括：防撞击保护结构；防撞击保护结构设置于所述壳体的外部。

21、本发明提供一种无人机，包括：无人机本体、电池、第二磁吸部、第三定位组件和第三控制器；所述电池设置于所述无人机本体的底部；所述第二磁吸部围绕所述电池设置；所述第三控制器与所述电池电连接；

22、所述第三控制器用于在确定所述电池的剩余电量小于剩余电量阈值的情况下，向目标无人机充电装置中的第一控制器发送目标指令，

23、所述第三控制器还用于通过所述第三定位组件获取所述无人机的实时位置信息，并将所述无人机的实时位置信息发送至所述第一控制器，

24、所述第三控制器还用于在接收到所述第一控制器发送的弹射时刻和吸附位置的情况下，控制所述无人机本体在所述弹射时刻之前飞行至所述吸附位置，并在所述吸附位置悬停预设时长，以使得在目标无人机充电装置中的无线充电器飞行至所述吸附位置的情况下，所述第二磁吸部与所述无线充电器中的第一磁吸部吸附，所述无线充电器中的无线充电部为电池充电；

25、其中，所述目标无人机充电装置为如上任一所述的无人机充电装置。

26、根据本发明提供的一种无人机，所述第三控制器还用于在确定所述电池的剩余电量小于剩余电量阈值的情况下，获取目标区域内每一无人机充电装置的实时位置信息，所述第三控制器还用于基于每一所述无人机充电装置的实时位置信息和所述无人机的实时位置信息，将距离所述无人机最近的无人机充电装置确定为所述目标无人机充电装置。

27、根据本发明提供的一种无人机，所述第三控制器还用于在确定所述电池的剩余电量小于剩余电量阈值的情况下，获取目标区域内每一无人机充电装置的实时位置信息，所述第三控制器还用于基于每一所述无人机充电装置的实时位置信息和所述无人机的实时位置信息，将距离所述无人机最近的无人机充电装置确定为所述目标无人机充电装置。

28、根据本发明提供的一种无人机，还包括：分离机构；所述分离机构设置于所述无人机本体的底部；所述分离机构与所述第三控制器电连接；

29、所述第三控制器还用于在确定所述无线充电器中的电源组件剩余电量为零的情况下，控制所述分离机构分离所述第二磁吸部和所述第一磁吸部。

30、本发明还提供一种充电方法，包括：

31、在接收到目标指令的情况下，获取无人机的实时位置信息，所述目标指令是所述无人机在电池的剩余电量小于剩余电量阈值的情况下发送的；

32、基于所述无人机的飞行路径、飞行速度以及所述实时位置信息，计算得到无线充电器的弹射位置、吸附位置、弹射方向以及弹射时刻，并将所述弹射时刻和所述吸附位置发送至所述无人机，以供所述无人机在所述弹射时刻之前飞行至所述吸附位置并在所述吸附位置悬停预设时长，所述吸附位置位于所述飞行路径上；

33、在确定弹射机构位于所述弹射位置的情况下，控制所述弹射机构在所述弹射时刻沿所述弹射方向弹射所述无线充电器，以使得所述无线充电器在飞行至所述吸附位置的情况下，所述无线充电器中的第一磁吸部与设置于所述无人机底部的第二磁吸部吸附，所述无线充电器中的无线充电部为设置于所述第二磁吸部中间的所述无人机的电池充电。

34、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述充电方法。

35、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述充电方法。

36、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述充电方法。

37、本发明提供的无人机充电装置、无人机、无人机遥感系统及充电方法，无人机充电装置包括支撑机构、移动机构、弹射机构、无线充电器、第一定位组件和第一控制器，第一控制器能在无人机的电池剩余电量不足的情况下，基于无人机的飞行路径和飞行速度以及无人机的实时位置信息，计算得到无线充电器的弹射位置、吸附位置、弹射方向以及弹射时刻，进而能在确定支撑机构移动至弹射位置的情况下，控制弹射机构在弹射时刻沿弹射方向弹射无线充电器，以使得无线充电器在飞行至吸附位置的情况下，无线充电器的第一磁吸部与设置于无人机底部的第二磁吸部吸附，所述无线充电部为设置于所述第二磁吸部中间的所述电池充电，能在无人机携带遥感设备执行任务的过程中出现电池剩余电量不足的情况下，在不影响无人机执行任务的基础上为无人机充电，能提高无人机的充电效率，能提高无人机所执行的任务的执行效率和执行效果，能提高用户感知。