一种浮空平台控制方法、作业方法及系统

1.本技术实施例涉及但不限于浮空器领域，尤其涉及一种浮空平台控制方法、5作业方法及系统。


背景技术：

2.临近空间是指距地面20～100公里的空域，因其特有的高度和环境优势，蕴含巨大的科研价值，而浮空平台则是开发利用临近空间资源的重要平台。浮
3.空平台具有结构简单、技术成熟、响应时间短、使用效费比高等优点；具体的，0浮空平台通过超压气球驻留空中，能长期、实时、全天候、全天时的获取信息，
4.可为对地观测、预警探测、通信中继、防灾减灾、环境监测、网络覆盖等应用需求提供解决方案。
5.相关技术中，缺乏对浮空平台的飞行控制，只能基于高度调节技术利用风
6.场条件进行大范围迂回飞行，飞行轨迹和飞行区域难以调节，导致了浮空平台5回收难度大、成本高、时效性差，极大的限制了高价值设备和时间敏感型载荷的使用，无法实现大规模应用。


技术实现要素：

7.本技术实施例提供的浮空平台控制方法、作业方法及系统，能实现浮空平
8.台的定向飞行、定点驻留等功能，且能提高浮空平台的作用效率，方便浮空平0台的回收。
9.第一方面，本技术实施例提供一种浮空平台控制方法，包括：获取气象数据和工作数据，工作数据包括实际坐标参数和目标坐标参数；判断实际坐标参数和目标坐标参数是否满足相等条件以控制浮空平台的飞行状态；当实际坐标参数和目标坐标参数不满足相等条件时，根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台横向飞行，以使浮空平台由实际坐标参数对应的实际位置横向移动至目标坐标参数对应的目标位置；当实际坐标参数和目标坐标参数满足相等条件时，根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台驻留飞行，以使浮空平台在目标位置驻留。
10.本技术实施例提供的浮空平台控制方法，可以获取气象参数和工作参数作为决策依据，并据此控制浮空平台的飞行状态，其中，飞行状态包括横向飞行和驻留飞行，横向飞行可使浮空平台可由实际坐标参数对应的实际位置横向移动至目标坐标参数对应的目标位置，即浮空气球在目标高度时可以沿相对地面平行或近似平行的方向移动，可以实现浮空气球的远距离定向飞行；驻留飞行则可以使浮空平台在目标位置进行驻留。基于此，应用本技术的浮空平台控制方法能达成多种效果。其一，在浮空平台回收时，可以控制浮空平台可由实际位置横向移动至落点位置，再开始分离降落，使得浮空平台的落点能够被控制在较小的范围内，实现定点降落，方便了浮空平台的回收作业。其二，利用浮空平台的远距离定向飞行和定点降落功能可执行远距离物资投送作业，将浮空平台作为运输工具使用，以
提升浮空平台的功能性。其三，由于浮空平台能在目标高度沿水平方由实际位置移动至目标位置，因此在实现浮空平台的多区域作业，只需要进行一次发放和回收作业即可，从而提高其作业效率。其四，驻留飞行使得浮空平台能够更精准的驻留在目标位置，即实现定点驻留，从而方便进行高精度作业。与相关技术中，仅能控制浮空平台竖直升降，缺乏横向飞行控制的方案相比，本技术的浮空平台控制方法能够控制浮空平台横向移动，从而实现浮空平台的定向飞行、定点驻留等功能，还具有浮空平台回收便利、作业时效性好等优点。
11.在本技术的一种可能的实现方式中，在根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台横向飞行步骤中，控制方法包括：根据气象数据和工作数据规划飞行路径；根据飞行路径控制浮空平台的机动状态。
12.在本技术的一种可能的实现方式中，气象数据包括风向参数，工作数据包括航向参数，在根据气象数据和工作数据规划飞行路径步骤中，控制方法包括：
13.根据风向参数和航向参数在实际位置和目标位置之间划分出多个路径段；根据多个路径段生成飞行路径。
14.在本技术的一种可能的实现方式中，多个路径段包括第一类路径段和第二类路径段，在根据风向参数和航向参数在实际位置和目标位置之间划分出多个5路径段步骤中，控制方法包括：当航向参数和风向参数满足夹角为钝角或直角
15.时，判断路径段为第一类路径段；当航向参数和风向参数满足夹角为锐角时，判断路径段为第二类路径段。
16.在本技术的一种可能的实现方式中，在根据飞行路径控制浮空平台的机动状态步骤中，控制方法包括：当实际坐标参数匹配第一类路径段时，开启浮空0平台的横向推进机构，以控制浮空平台执行动力飞行；当实际坐标参数匹配第二类路径段时，关停浮空平台的横向推进机构，以控制浮空平台执行漂浮飞行。
17.在本技术的一种可能的实现方式中，在根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台驻留飞行步骤中，控制方法包括：根据气象数据和工作数据判断驻留模式；根据驻留模式控制浮空平台的驻留状态。
18.5在本技术的一种可能的实现方式中，气象数据包括风速参数，在根据气象数据和工作数据判断驻留模式步骤中，控制方法包括：将风速参数和预设风速进行大小比较；当风速参数小于预设风速时，判断驻留模式为第一驻留模式；
19.当风速参数大于等于预设风速时，判断驻留模式为第二驻留模式。
20.在本技术的一种可能的实现方式中，工作数据包括电量参数，在将风速参0数和预设风速进行大小比较，以判断驻留模式的步骤之前，还包括：将电量参数和预设电量进行大小比较；当电量参数小于等于预设电量时，判断驻留模式为第二驻留模式；当电量参数大于预设电量时，执行将风速参数和预设风速进行大小比较，以判断驻留模式的步骤。
21.在本技术的一种可能的实现方式中，在根据驻留模式控制浮空平台的驻留5状态步骤中，控制方法包括：当驻留模式为第一驻留模式时，开启浮空平台的横向推进机构，以控制浮空平台在目标坐标参数对应的目标位置执行定点驻留；当驻留模式为第二驻留模式时，关停浮空平台的横向推进机构，以控制浮空平台在目标区域执行区域驻留；其中，目标区域包括目标位置。
22.在本技术的一种可能的实现方式中，在根据驻留模式控制浮空平台的驻留状态步
骤之后，控制方法包括：判断是否获取到新的目标坐标参数；当获取到新的目标坐标参数时，判断新的目标坐标参数是否为落点坐标参数；当新的目标参数为落点坐标参数时，根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台由实际位置横向移动至落点坐标参数对应的落点位置并降落；当新的目标参数不为落点坐标参数时，执行判断实际坐标参数和目标坐标参数是否满足相等条件步骤；当未获取到新的目标坐标参数时，执行判断所述实际坐标参数和所述目标坐标参数是否满足相等条件以控制所述浮空平台的飞行状态步骤。
23.在本技术的一种可能的实现方式中，工作数据包括高度参数，在判断实际坐标参数和目标坐标参数是否满足相等条件步骤之前，控制方法还包括：将高度参数和预设高度进行大小比较；当浮空平台的高度参数大于等于预设高度时，控制浮空平台进入预作业阶段；当浮空平台的高度参数小于预设高度时，根据工作数据中的至少一项参数控制浮空平台升空状态根据。
24.第二方面，本技术实施例提供一种浮空平台作业方法，作业方法包括：发放浮空平台；根据第一方面中任一项的浮空平台控制方法控制浮空平台；回收浮空平台。
25.第三方面，本技术实施例提供一种浮空平台作业系统，应用于第一方面中任一项的浮空平台控制方法，浮空平台作业系统包括浮空平台、获取单元和处理单元；获取单元用于获取气象数据和工作数据；处理单元用于根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台横向飞行或驻留飞行。
26.本技术实施例提供的浮空平台控制系统，由于应用了第一方面中的浮空平台控制方法，因此具有相同的技术效果，即能够控制浮空平台横向移动，从而实现浮空平台的定向飞行、定点驻留等功能，还具有浮空平台回收便利、作业时效性好等优点。
27.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理模块执行时实现第一方面中任一项的浮空平台控制方法中的步骤。
28.第五方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括可读存储介质和处理模块，可读存储介质存储有可在处理模块上运行的计算机程序，，处理模块执行计算机程序时实现第一方面中任一项的浮空平台控制方法中的步骤。
附图说明
29.图1为本技术实施例提供的浮空平台作业系统的结构示意图-；
30.图2为本技术实施例提供的浮空平台作业方法的流程图；
31.图3为本技术实施例提供的浮空平台作业方法的示意图；
32.图4为本技术实施例提供的浮空平台作业方法中放飞阶段的流程图；
33.图5为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中上升阶段的流程图；
34.图6为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中横向飞行的流程图；
35.图7为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中驻留飞行的流程图；
36.图8为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中分离下降的流程图；
37.图9为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中放飞阶段的示意图；
38.图10为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中横向飞行的示意图；
39.图11为本技术实施例提供的浮空平台控制方法中区域驻留的示意图。
40.附图标记：
41.1-浮空平台；11-气囊；12-吊舱；13-降落伞；2-发放回收模块；21-发放车；22-发放滚筒；23-发放夹头。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
43.在本技术实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
44.在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.此外，在本技术实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相
46.对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是5相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
47.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
48.0在本技术实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
49.非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装5置中还存在另外的相同要素。
50.在本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
51.0本技术实施例提供了一种浮空平台控制系统，可为对地观测、预警探测、通信中继、防灾减灾、环境监测、网络覆盖等应用需求提供解决方案。
52.参照图1，本技术实施例提供的浮空平台1控制系统包括浮空平台1、获取单元、处理单元、发放回收模块2等。
53.其中，浮空平台1可包括高度调节机构和横向推进机构等，高度调节机构5包括气囊11、充放气机构等，气囊11包括主气囊，以及设置于主气囊内的副
54.气囊，且充入主气囊的气体密度小于充入副气囊的气体密度，通过对主气囊/
55.副气囊的充放气实现浮空平台1的高度调节，横向推进机构可以为螺旋桨、喷气式推进器等，并配备有相应的转向机构，使得横向推进机构能调节水平推进力的方向。此外浮空平台1还可包括吊舱12和降落伞13，降落伞13连接于吊舱12，吊舱12连接于气囊11，吊舱12可用于搭载能源装置、实验仪器等装载物，任意能实现上述功能的浮空平台1均可，本申
请其具体结构不作限制。
56.获取单元可以为设置于浮空平台1上的传感器，例如高度传感器、温度传感器、风向传感器等，还可以为通信设备，以接收发送设备发送的天气预报数据等，本技术对此不作限制，浮空平台1和获取单元均电性连接于处理器，处理器根据获取单元传入的数据对浮空平台1进行控制，以操控浮空平台1的升降、横向飞行、驻留飞行、降落等。
57.发放回收模块2可以包括发放平台、发放车21、发放吊臂、发放夹头23、发放滚筒22、回收车、着陆场、回收设备等，本技术对此不作限制。
58.在此基础上，本技术实施例提供一种浮空平台作业方法，参照图2和图3，本技术的浮空平台作业方法包括：
59.s100：发放浮空平台，即发放阶段；
60.s200：控制浮空平台上升至预设高度，即上升阶段；
61.s300：控制浮空平台进入预作业阶段，即平飞阶段；
62.s400：控制浮空平台的飞行状态，即飞行阶段；
63.s500：控制浮空平台进行降落，即分离下降阶段；
64.s600：回收浮空平台。
65.其中，发放浮空平台的步骤s100用于将浮空平台放飞入空；回收浮空平台的步骤s600用于对降落后的浮空平台及其搭载的仪器等进行回收。
66.参照图4和图9，发放浮空平台的步骤s100包括：
67.s110：检查浮空平台及相关设备、发放探空球；用于完成发放浮空平台前的各项准备工作，检查浮空平台、实验仪器、发放回收模块等的状态，以及申报飞行计划，通过探空球获取最新的高空风场数据等。
68.s120：确定发放位置；具体包括：根据发放时的实际风速、实际风向，并结合预报气象数据，最终确定发放车、发放滚筒位置，将发放回收模块中的各项设备安装到位。
69.s130：在发放位置组装浮空平台，并将浮空平台安装于发放回收模块；具体包括：在发放位置的地面铺设苫布，将浮空平台运送至发放位置，对气囊、吊舱、降落伞等连接并安装至发放回收模块的对应设备上，以及将充气管连接至主气囊，并再次确认设备状态。
70.s140：对浮空平台的气囊进行充气；具体包括：确认充气，下达充气命令，核算充气量直至充气结束，截断充气管。
71.s150：打开发放回收模块的发放滚筒，使气囊缓步上升；具体包括：启动发放车，根据实际气象条件等调整发放车的位置，随即打开滚筒，将气囊逐步释放，使得气囊缓步上升。
72.s160：释放浮空平台，使其升空。具体包括：当气囊漂至吊舱正上方时，下达发放指令，打开发放夹头，完成释放。
73.在此基础上，本技术实施例提供一种浮空平台控制方法，该浮空平台控制方法可用于控制本技术实施例提供的浮空平台在空中的状态，例如升降、横向飞行、驻留飞行、降落等，具体地，该控制方法执行时，处理单元根据获取单元所获得的气象数据和工作数据对浮空平台进行控制，参照图2，浮空平台控制方法包括浮空平台作业方法中的以下步骤：
74.s200：控制浮空平台上升至预设高度；
75.s300：控制浮空平台进入预作业阶段；
76.s400：控制浮空平台的飞行状态；
77.s500：控制浮空平台降落。
78.其中，气象数据包括风向参数、风速参数、太阳辐照参数、云雾参数等，气象参数可以是获取单元中的各种传感器在浮空平台上实际测量得出的参数，也可以是根据其他气象设备得出并发送至获取单元的预报气象参数，本技术对此不作限制；工作数据包括升速参数、实际坐标参数、目标坐标参数、高度参数、航向参数、超速时间、低速时间、电量参数等，工作参数是浮空平台在运行过程中需要使用的参数，或由获取单元中的各种传感器测量所得的工况参数，本技术对此不作限制。需要说明的是，浮空平台在空中时，获取单元实时获取当前阶段所需的气象数据和工作数据并发送至处理单元，以使处理单元能根据最新的参数进行决策。
79.参照图5，控制浮空平台上升至预设高度的步骤s200包括：
80.s210：预充副气囊。具体包括：打开副气囊风机，进行预充工作，并在充气一段时间后关闭，或在副气囊中充入一定量的气体后关闭副气囊风机。
81.s221：将升速参数和预设升速进行大小比较，以判断升速参数是否大于预设升速，当升速参数大于预设升速时执行：
82.s222：将超速时间和预设时间进行大小比较，以判断超速时间是否大于等于预设时间，当超速时间大于等于预设时间时执行：
83.s223：控制浮平台降低上升速度，例如：打开主气囊的排气阀对其进行排气，以降低浮空平台的上升速度，排气可在一定时间后关闭，或等待浮空平台的上升速度稳定至预设升速时关闭。
84.在步骤s222中，当超速时间小于预设时间时则执行：
85.s224：控制浮空平台保持上升速度，例如，将已打开的排气阀或压舱阀关闭，以使浮空平台保持当前上升速度。
86.在步骤s221中，当升速参数小于等于预设升速时执行：
87.s225：将升速参数和预设升速进行大小比较，以判断升速参数是否小于预设升速，当升速参数大于等于预设升速时执行步骤s224，当升速参数小于预设+升速时执行：
88.s226：将低速时间和预设时间进行大小比较，以判断低速时间是否大于等于预设时间，当低速时间大于等于预设时间时执行：
89.s227：控制浮平台提高上升速度，例如：间歇性打开压舱阀，每次打开至多10秒，待浮空平台的上升速度稳定至预设升速时关闭压舱阀。
90.在步骤s226中，当低速时间小于预设时间时执行步骤s224。
91.其中，需要说明的是，上升速度即浮空平台沿重力方向升降的速度，升速参数是能够反应上升速度并供处理单元处理参数。预设升速可以是一个区间范围，又或是某一特定值，本技术对此不作限制，例如，预设升速为1m/s至10m/s，又或者，预设升速为4m/s至6m/s。
92.超速时间是当前超速状态下持续时间，低速时间则是当前低速状态下的持续时间，为避免频繁开启或关闭排气阀、压舱阀，可选地，预设时间为0.5～1.5小时，超速时间和低速时间对应的预设时间可以相同或不同，例如，两者对应的预设时间均为1小时。
93.为了使浮空平台在到达预设高度后能开展后续工作，参照图5，在本技术一种可能的实施例中，在步骤s223、s224和s227之后均执行：
94.s230：将高度参数和预设高度进行大小比较，以判断高度参数是否大于等于预设高度，当高度参数大于等于预设高度时，执行步骤s300，即控制浮空平台上升至预设高度的步骤s200已完成；当高度参数小于预设高度时，执行步骤s221，使得浮空平台继续上升。
95.需要说明的是，在执行步骤s300及后续步骤中，如无特殊说明，浮空平台应通过高度调节机构保持在预设高度。其中，高度参数是能够反应浮空平台当前所处海拔高度并供处理单元处理参数，预设高度可以为20km～100km中的任一数值或数值范围，本技术对此不作限制。
96.其中，步骤s300用于控制浮空平台进入预作业阶段，例如：启动浮空平台所包括的能源管理系统、高度控制系统和自动压力控制系统等。具体的，自动压控系统用于将主气囊内外压差控制在适合飞行的范围内；能源管理系统可利用光伏板和锂电池管理系统实现能源自动补充及供需平衡；高度调节系统则通过向副气囊中充入或者从副气囊中排出气体的方法调节浮空平台的高度。
97.在步骤s300完成后执行步骤s400，步骤s400用于控制浮空平台的飞行状态。参照图6和图7，在本技术一种可能的实施例中，步骤s400包括：
98.s410：初始化飞控数据；
99.s420：判断实际坐标参数和目标坐标参数是否满足相等条件；当实际坐标参数和目标坐标参数不满足相等条件时执行：
100.s430：根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台横向飞行。以使浮空平台由实际坐标参数对应的实际位置横向移动至目标坐标参数对应的目标位置。
101.在步骤s420中，当实际坐标参数和目标坐标参数满足相等条件时执行：
102.s440：根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台驻留飞行，以使浮空平台在目标位置驻留。
103.需要说明的是，实际坐标参数是能够反应浮空平台当前位置并供处理单元处理参数，目标坐标参数是能够反应浮空平台下一个目的地位置并供处理单元处理参数，实际坐标参数和目标坐标参数满足相等条件是指两者相等，或两者所表示的区域重叠。
104.其中，步骤s430中需要先根据气象数据和工作数据规划飞行路径，再根据飞行路径控制浮空平台的机动状态。具体请参照图6，步骤s430包括：
105.s431：根据风向参数和航向参数在实际位置和目标位置之间划分出多个路径段。
106.s432：根据多个路径段生成飞行路径。
107.s433：判断浮空平台实际位置是否对应第一类路径段，当浮空平台实际位置对应第一类路径段时执行：
108.s434：控制浮空平台动力飞行，具体为：开启浮空平台的横向推进机构。
109.在步骤s433中，当浮空平台实际位置和第一类路径段不对应，即浮空平台实际位置对应第二类路径段时执行：
110.s435：控制浮空平台漂浮飞行，具体为：关停浮空平台的横向推进机构。
111.其中，风向参数用于表示浮空平台所处路径段上的风向；航向参数用于表示浮空平台实际飞行的方向，飞行路径为能够使浮空平台由实际位置到达目标位置的路径。
112.可选地，在路径规划时，判断路径段的航向参数和风向参数是否满足夹角为钝角或直角，当航向参数和风向参数满足夹角为钝角或直角时，将对应路径段划分为第一类路
径段，即浮空平台在第一类路径段上逆风飞行，需要启动横向推进机构对抗风力，以避免浮空平台过于偏离目标位置；当航向参数和风向参数满足夹角为锐角时，将对应路径段划分为第二类路径段，即浮空平台在第二类路径段上顺风飞行，可以借助风力朝向目标位置移动，关闭横向推进机构可以节约能源。
113.平流层存在风向翻转现象，通过高度调节系统主动改变超压气球飞行高度便能对风场条件进行合理利用，以较小的能源和动力代价实现横向飞行。当实际位置和目标位置相距较近时，可直接通过横向飞行到达目标位置；若两地相距较远，则可制定相应的飞行策略。
114.参照图10，在本技术一种可能的实施例中，a点为实际位置，b点为目标位置，a点至p1点对应的路径段满足第一类路径段，浮空平台通过动力飞行到达p1点，p1点至p2点对应的路径段满足第二类路径段，浮空平台通过漂浮飞行到达p2点，期间通过光伏板进行能源储备，p2点至b点对应的路径段满足第一类路径段，浮空平台最终通过动力飞行到达b点，在此过程中通过高度调节系统寻找合适的飞行高度，最大化利用风场条件，有效节约了时间和能源。
115.此外，步骤s440中需要先根据气象数据和工作数据判断驻留模式，再根据驻留模式控制浮空平台的驻留状态。具体请参照图7，步骤s440包括：
116.s441：将电量参数和预设电量进行大小比较，以判断电量参数是否大于预设电量，当电量参数大于预设电量时执行：
117.s442：判定驻留模式为第一驻留模式，控制浮空平台定点驻留，具体为：开启浮空平台的横向推进机构，通过横向推进机构的驱动力抵消风力，以控制浮空平台在目标坐标参数对应的目标位置驻留。
118.其中，电量参数用于表示能源装置的剩余可用电量，预设电量可以为0％至20％中的任一值，例如预设电量为15％等。
119.在步骤s441中，当电量参数小于等于预设电量时执行：
120.s443：判定驻留模式为第二驻留模式，控制浮空平台区域驻留，具体为：并关停浮空平台的横向推进机构，以控制浮空平台在目标区域迂回飞行，其中，目标区域包括目标位置。
121.其中，区域驻留可利用零风层上下风向相反来实现，通过调节浮空平台的飞行高度主动利用风场进行区域驻留。参照图11，零风层上方为西风带，下方为东风带时，先控制浮空平台上升进入西风带，使其顺风而行，到达目标区域的西侧边界时，控制浮空平台下降进入东风带，使其顺风返回，直至其到达目
122.标区域的东侧边界时，再控制浮空平台上升进入西风带，如此往复即可通过低5耗能的迂回飞行实现区域驻留。
123.需要说明的是，上述实施例中南北方向风向较为稳定，无法通过高度调节进行迂回飞行，此时主要依靠动力飞行进行位置调节。例如，当浮空平台达到目标区域的北侧边界时，启动横向推进机构使浮空平台朝南移动，当浮空平台
124.达到目标区域的南侧边界时，则启动横向推进机构使浮空平台朝北移动，待浮0空平台返回至目标位置附近后关停横向推进机构，从而以较小的能源代价实现
125.区域驻留。
126.在此基础上，还可根据风速参数来判断驻留模式，参照图7，在本技术一种可能的实施例中，当电量参数小于等于预设电量时不直接进行步骤s442，而执行：
127.5s444：将风速参数和预设风速进行大小比较，以判断风速参数是否小于预设风速，当风速参数小于预设风速时执行步骤s442，当风速参数大于等于预设风速时执行步骤s443。
128.其中，风速参数表示浮空平台所处区域的风速，预设风速可以为4m/s至6m/s中的任意值，例如，预设风速为5m/s。
129.0当然，也可以仅根据风速参数对控制浮空平台的驻留状态，即在步骤s430
130.中先执行步骤s444，而不执行步骤s441。
131.浮空平台可能会在空中的多个位置作业，因此，在步骤s442和步骤s443后均执行：
132.s445：判断是否获取到新的目标坐标参数；当判定未获取到新的目标坐标5参数时执行步骤s441。
133.其中，可以通过将新获取的目标坐标与当前目标坐标进行比较，当两者的数值相同时判定为未获取到新的目标坐标，当两者的数值不同时，则判定获取到新的目标坐标，并用新的目标坐标替换当前目标坐标。
134.在步骤s445中，当判定获取到新的目标坐标参数时执行：
135.s450：判断新的目标坐标参数是否为落点坐标参数；当判定新的目标参数
136.不为落点坐标参数时执行步骤s420，当判定新的目标参数为落点坐标参数时，5执行步骤s500。
137.其中，可以通过目标坐标参数中包含的特定识别码判断其是否为落点坐标参数。
138.参照图8，在本技术一种可能的实施例中，步骤s500包括：
139.s510：判断实际坐标参数和落点坐标参数是否满足相等条件；当实际坐标0参数和目标坐标参数不满足相等条件时执行：
140.s520：根据气象数据和工作数据中的至少一项参数控制浮空平台横向飞行。以使浮空平台由实际坐标参数对应的实际位置横向移动至落点坐标参数对应的落点位置。
141.在步骤s510，当实际坐标参数和目标坐标参数满足相等条件时执行：5s530：分离浮空平台中的气囊和吊舱，并打开吊舱上连接的降落伞，使得
142.吊舱及相连接的装置缓缓下降。
143.在步骤s530后执行步骤s600，以使地面人员对吊舱及其装载物进行回收，具体包括：地面回收人员乘坐回收车同步跟踪，吊舱落地后完成回收处置工作，实现高价值载荷和时间敏感型载荷的准确回收。
144.0其中，落点坐标参数用于表示预先设置的浮空平台降落位置，步骤s520可以通过类似步骤s430的方式实现。具体地，步骤s520中需要先根据气象数据和工作数据规划飞行路径，再根据飞行路径控制浮空平台移动至落点位置。
145.具体请参照图8，步骤s520包括：
146.s521：根据风向参数和航向参数在实际位置和落点位置之间划分出多个路5径段。
147.s522：根据多个路径段生成飞行路径。
148.s523：判断浮空平台实际位置是否对应第一类路径段，当浮空平台实际位置对应第一类路径段时执行：
149.s524：控制浮空平台动力飞行，具体为：开启浮空平台的横向推进机构。
150.在步骤s523中，当浮空平台实际位置和第一类路径段不对应，即浮空平台实际位置对应第二类路径段时执行：
151.s525：控制浮空平台漂浮飞行，具体为：关停浮空平台的横向推进机构。
152.通过步骤s510、s520、s530降低了回收作业难度，回收速度快、成本低、时效性好，为远距离物资精准投送、高价值设备安全回收和时间敏感型载荷的实际应用提供了有力支撑。
153.此外，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质以及一种电子设备，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理模块执行时实现本技术实施例提供的浮空平台控制方法中的步骤；电子设备包括可读存储介质和处理模块，可读存储介质存储有可在处理模块上运行的计算机程序，处理模块执行计算机程序时实现本技术实施例提供的浮空平台控制方法中的步骤。
154.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术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，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种浮空平台控制方法，其特征在于，包括：获取气象数据和工作数据，所述工作数据包括实际坐标参数和目标坐标参数；判断所述实际坐标参数和所述目标坐标参数是否满足相等条件以控制所述浮空平台的飞行状态；当所述实际坐标参数和所述目标坐标参数不满足相等条件时，根据所述气象数据和所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台横向飞行，以使所述浮空平台由实际坐标参数对应的实际位置横向移动至目标坐标参数对应的目标位置；当所述实际坐标参数和所述目标坐标参数满足相等条件时，根据所述气象数据和所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台驻留飞行，以使所述浮空平台在所述目标位置驻留。2.根据权利要求1所述的浮空平台控制方法，其特征在于，在根据所述气象数据和所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台横向飞行步骤中，所述控制方法包括：根据所述气象数据和所述工作数据规划飞行路径；根据所述飞行路径控制所述浮空平台的机动状态。3.根据权利要求2所述的浮空平台控制方法，其特征在于，所述气象数据包括风向参数，所述工作数据包括航向参数，在根据所述气象数据和所述工作数据规划飞行路径步骤中，所述控制方法包括：根据所述风向参数和所述航向参数在所述实际位置和所述目标位置之间划分出多个路径段；根据所述多个路径段生成所述飞行路径。4.根据权利要求3所述的浮空平台控制方法，其特征在于，所述多个路径段包括第一类路径段和第二类路径段，在根据所述风向参数和所述航向参数在所述实际位置和所述目标位置之间划分出多个路径段步骤中，所述控制方法包括：当所述航向参数和所述风向参数满足夹角为钝角或直角时，判断所述路径段为第一类路径段；当所述航向参数和所述风向参数满足夹角为锐角时，判断所述路径段为第二类路径段。5.根据权利要求4所述的浮空平台控制方法，其特征在于，在根据所述飞行路径控制所述浮空平台的机动状态步骤中，所述控制方法包括：当所述实际坐标参数匹配所述第一类路径段时，开启所述浮空平台的横向推进机构，以控制所述浮空平台执行动力飞行；当所述实际坐标参数匹配所述第二类路径段时，关停所述浮空平台的横向推进机构，以控制所述浮空平台执行漂浮飞行。6.根据权利要求1至5中任一项所述的浮空平台控制方法，其特征在于，在根据所述气象数据和所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台驻留飞行步骤中，所述控制方法包括：根据所述气象数据和所述工作数据判断驻留模式；根据所述驻留模式控制所述浮空平台的驻留状态。7.根据权利要求6所述的浮空平台控制方法，其特征在于，所述气象数据包括风速参
数，在根据所述气象数据和工作数据判断驻留模式步骤中，所述控制方法包括：将所述风速参数和预设风速进行大小比较；当所述风速参数小于所述预设风速时，判断所述驻留模式为第一驻留模式；当所述风速参数大于等于所述预设风速时，判断所述驻留模式为第二驻留模式。8.根据权利要求7所述的浮空平台控制方法，其特征在于，所述工作数据包括电量参数，在将所述风速参数和预设风速进行大小比较，以判断所述驻留模式的步骤之前，还包括：将所述电量参数和预设电量进行大小比较；当所述电量参数小于等于预设电量时，判断所述驻留模式为所述第二驻留模式；当所述电量参数大于预设电量时，执行将所述风速参数和所述预设风速进行大小比较，以判断所述驻留模式的步骤。9.根据权利要求7或8所述的浮空平台控制方法，其特征在于，在根据所述驻留模式控制所述浮空平台的驻留状态步骤中，所述控制方法包括：当所述驻留模式为所述第一驻留模式时，开启所述浮空平台的横向推进机构，以控制所述浮空平台在所述目标坐标参数对应的目标位置执行定点驻留；当所述驻留模式为所述第二驻留模式时，关停所述浮空平台的横向推进机构，以控制所述浮空平台在所述目标区域执行区域驻留；其中，所述目标区域包括所述目标位置。10.根据权利要求6所述的浮空平台控制方法，其特征在于，在根据所述驻留模式控制所述浮空平台的驻留状态步骤之后，所述控制方法包括：判断是否获取到新的目标坐标参数；当获取到新的目标坐标参数时，判断所述新的目标坐标参数是否为落点坐标参数；当所述新的目标参数为落点坐标参数时，根据所述气象数据和所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台由所述实际位置横向移动至所述落点坐标参数对应的落点位置并降落；当所述新的目标参数不为所述落点坐标参数时，执行判断所述实际坐标参数和所述目标坐标参数是否满足相等条件步骤；当未获取到新的目标坐标参数时，执行判断所述实际坐标参数和所述目标坐标参数是否满足相等条件以控制所述浮空平台的飞行状态。11.根据权利要求1至5中任一项所述的浮空平台控制方法，其特征在于，所述工作数据包括高度参数，在判断所述实际坐标参数和所述目标坐标参数是否满足相等条件步骤之前，所述控制方法还包括：将所述高度参数和所述预设高度进行大小比较；当所述浮空平台的高度参数大于等于所述预设高度时，控制所述浮空平台进入预作业阶段；当所述浮空平台的高度参数小于所述预设高度时，根据所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台升空状态。12.一种浮空平台作业方法，其特征在于，所述作业方法包括：发放浮空平台；
根据权利要求1至11中任一项的浮空平台控制方法控制所述浮空平台；回收所述浮空平台。13.一种浮空平台作业系统，其特征在于，应用于权利要求1至11中任一项所述的浮空平台控制方法，所述浮空平台作业系统包括：浮空平台；获取单元，用于获取气象数据和工作数据；处理单元，用于根据所述气象数据和所述工作数据中的至少一项参数控制所述浮空平台横向飞行或驻留飞行。14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理模块执行时实现权利要求1至11中任一项所述的浮空平台控制方法中的步骤。15.一种电子设备，其特征在于，包括可读存储介质和处理模块，所述可读存储介质存储有可在所述处理模块上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理模块执行所述计算机程序时实现权利要求1至11中任一项所述的浮空平台控制方法中的步骤。

技术总结
本申请实施例公开了一种浮空平台控制方法、作业方法及系统，涉及浮空器技术领域，解决了相关技术中浮空平台难以横向移动的问题。该浮空平台控制方法，包括获取气象数据和工作数据，工作数据包括实际坐标参数和目标坐标参数；当实际坐标参数和目标坐标参数不满足相等条件时，控制浮空平台横向飞行，以使浮空平台由实际坐标参数对应的实际位置横向移动至目标坐标参数对应的目标位置；当实际坐标参数和目标坐标参数满足相等条件时，控制浮空平台驻留飞行，以使浮空平台在目标位置驻留。本申请的浮空平台控制方法用于控制浮空平台。的浮空平台控制方法用于控制浮空平台。的浮空平台控制方法用于控制浮空平台。


技术研发人员：李涛 王梓皓 罗海波 苗景刚 张泰华 何泽青 杨燕初
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/4/5