一种无人机起飞控制方法及装置技术领域
本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机起飞控制方法及装置。
背景技术
目前，无人机广泛应用于民用、商用及军事领域，在民用领域，越来越多的极限运
动爱好者使用无人机进行摄录，在商用领域，除搭载摄像设备对各项体育赛事进行跟踪航
拍以外，并已进入物流行业，可以将货物送往人力配送较难、较慢的偏远地区，因此，无人机
有着广泛的应用范围及广阔的市场前景。
现有技术对于无人机的起飞平台默认认为是近似水平平面，而现实中的起飞环境
并不总是水平的，因此可能会出现偏离起飞位置的情况。
如图2B所示，无人机的起飞平台与水平面之间存在一定的夹角，在这种情况下，无
人机在水平方向存在重力加速度的分量，也就是说无人机存在水平方向的速度，如果依旧
按照预定的输出功率进行无人机的起飞控制，则会出现如图2C所示的偏离起飞位置的情
况。
发明内容
本发明实施例提供一种无人机起飞控制方法及装置，能够实现不偏离起飞位置的
平稳起飞。
第一方面，本发明实施例提供了一种无人机起飞控制方法，该方法包括：
接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平；
若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动力单元在水平方向的
动力输出，以使所述无人机调整到水平；
调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定所述无人机起飞。
进一步的，所述接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平，包括：
接收到起飞指令时，通过重力传感器检测所述无人机的重力参数；
根据所述重力参数计算所述无人飞行器的重力加速度的水平分量值；
若所述水平分量值小于第一门限值，则确认所述无人机的当前姿态为水平。
进一步的，所述无人机为多轴无人机；
所述调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输出，具体为：
根据所述水平分量值与第一门限值的差值调整所述无人机在竖直方向上位于下
方的动力单元的输出功率，抵消所述无人机的水平分量值。
进一步的，还包括：
若所述无人机的重力加速度的水平分量值小于第一门限值，所有动力单元同时输
出相同的输出功率。
进一步的，所有动力单元同时输出的输出功率为悬停功率的110％。
第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机起飞控制装置，该装置包括：
判断模块，用于接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平；
第一调整模块，用于若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动
力单元在水平方向的动力输出，以使所述无人机调整到水平；
第二调整模块，用于调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定所
述无人机起飞。
进一步的，所述判断模块包括：
检测单元，用于接收到起飞指令时，通过重力传感器检测所述无人机的重力参数；
计算单元，用于根据所述重力参数计算所述无人飞行器的重力加速度的水平分量
值；
确认单元，用于若所述水平分量值小于第一门限值，则确认所述无人机的当前姿
态为水平。
进一步的，所述无人机为多轴无人机；
所述调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输出，具体为：
根据所述水平分量值与第一门限值的差值调整所述无人机在竖直方向上位于下
方的动力单元的输出功率，抵消所述无人机的水平分量值。
进一步的，还包括：
功率输出单元，用于若所述无人机的重力加速度的水平分量值小于第一门限值，
所有动力单元同时输出相同的输出功率。
进一步的，所有动力单元同时输出的输出功率为悬停功率的110％。
本发明通过接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平，若所述无人机
的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输出，以使所述无
人机调整到水平，调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定所述无人机起
飞，避免了由于无人机当前姿态不是水平而导致出现偏离起飞位置起飞的情况，能够在无
人机的当前姿态不是水平的情况下使无人机能够不偏离起飞位置平稳起飞。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种无人机起飞控制方法的流程图；
图2A是本发明实施例二中的一种无人机起飞控制方法的流程图；
图2B是一种无人机的当前姿态的示意图；
图2C是现有技术中的一种无人机起飞状态示意图；
图2D是本发明实施例二中的一种无人机起飞状态示意图；
图2E是本发明实施例二中的一种无人机起飞状态示意图；
图2F是本发明实施例二中的一种无人机起飞控制方法的流程图；
图3是本发明实施例三中的一种无人机起飞控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描
述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种无人机起飞控制方法的流程图，本实施例可适
用于无人机起飞控制的情况，该方法可以由本发明实施例提供的无人机起飞控制的装置来
执行，该系统可采用软件和/或硬件的方式实现，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110，接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平。
在本实施例中，需要先将该无人机置于预设位置，该预设位置可以是包括具有一
定的预设起飞高度以及一定的空间区域性的位置。当然，在本实施例中，该预设位置的具体
位置并不作为限制。并且，将该无人机置于预设位置的方式可以是直接通过手部托举，也可
以是通过其他辅助装置，如可移动的具有一定的高度的平台等。当然，具体的将无人机置于
预设位置的方式并不作为限定。
其中，该起飞指令可以通过触发按键、声控或者拍打无人机等方式输入，则对于无
人机，起飞信号通过按键、声控传感器或者加速度传感器输入。所述起飞指令为使无人机进
入起飞状态的指令。
具体的，无人机相应的传感器或按键接收到输入的起飞指令，将该起飞指令转换
为起飞信号发送给无人机的处理器。对于以按键触发输入的起飞指令，用户触发按键，该指
令以信号形式发送到处理器。对于以声控方式输入的起飞指令，用户可以输入指定的声控
指令，如“起飞”等，该无人机通过声控传感器接收声控指令作为起飞指令，并将该起飞指令
转换为起飞信号发送至处理器。对于以拍打无人机的方式输入起飞预备指令的，无人机可
以通过加速度传感器检测拍打产生的振幅信号，并且，可以是在预设的时间段内，连续检测
到预定次数的大于预定强度的振幅信号，则识别为起飞预备指令。当然，该预设的时间段井
不作为限制，可以是1秒至5秒间的任意值，也可以是其他。
其中，无人机的当前姿态为无人机所处的起飞姿态，判断无人机的当前姿态是否
水平为判断无人机所处的起飞平台是否水平。具体的，可以通过重力传感器获取无人机的
当前姿态是否水平。例如可以是，无人机在水平方向上没有重力加速度的分量，则说明无人
机的当前姿态是水平的。相反，若无人机在水平方向上有重力加速度的分量，则说明无人机
的当前姿态不是水平的。
S120，若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动力单元在水平
方向的动力输出，以使所述无人机调整到水平。
其中，所述动力单元为能够提供动力的结构，例如可以是螺旋桨电机。无人机是依
靠多个旋翼产生的升力来平衡无人机的重力，让无人机可以飞起来，通过改变每个旋翼的
转速来控制无人机的平稳和姿态。所以多旋翼无人机可以悬停，在一定速度范围内以任意
的速度飞行，基本上就是一个空中飞行的平台。
其中，所述以使所述无人机调整到水平是指所述无人机的动力单元在水平方向上
的速度为零的状态。也就是说所述无人机只有垂直于水平方向的加速度。
具体的，若所述无人机的当前姿态不为水平，则说明无人机的动力单元在水平方
向上有重力加速度的分量，为了保证无人机的平稳起飞，需要调整无人机的动力单元在水
平方向的动力输出，例如可以是，若通过重力传感器获取无人机在水平负方向有重力加速
度的分量，则需要调整无人机的动力单元在水平正方向的动力输出，使得所述无人机在水
平方向上的速度为零，进而使得所述无人机调整到水平。
S130，调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定所述无人机起飞。
其中，所述悬停功率为能够使无人机基本悬停的一个功率估计值，在理想情况下，
悬停功率可以保持所述无人机垂直方向速度为零。
悬停功率可以通过无人机的多次预先飞行获得。具体的，预先多次使无人机在飞
行过程中悬停，记录其悬停时的旋翼的转速，获得多个无人机悬停时旋翼的转速。可以以通
过该多个转速的平均值作为计算悬停功率的基础，或者以其中某个转速作为计算悬停功率
的基础，或者通过对该多个转速的其他计算方式获得的转速作为计算悬停功率的基础。
另外，也可以是，无人机在每次飞行过程中记录本次飞行中平稳悬停时的悬停功
率，将其存储在存储器中，该存储器包括非易失性存储设备。具体存储时间并不做限制，可
以是间隔固定时间存储一次，也可以是在降落时进行存储。每次起飞时，将非易失性存储设
备中存储的前一次飞行中平稳悬停时的悬停功率作为本次飞行的悬停功率。
具体的，在将无人机调整到水平之后，也就是说无人机只具备垂直方向的速度的
时候，调整无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定无人机能够平稳起飞。
本实施例的技术方案，通过接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平，
若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输
出，以使所述无人机调整到水平，调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定
所述无人机起飞，避免了由于无人机当前姿态不是水平而导致出现偏离起飞位置起飞的情
况，能够在无人机的当前姿态不是水平的情况下使无人机能够不偏离起飞位置平稳起飞。
实施例二
图2A为本发明实施例二中的一种无人机起飞控制方法的流程示意图，本实施例以
前述实施例一为基础进行优化，提供了优选的无人机起飞控制方法，具体是，所述接收到起
飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平，包括：接收到起飞指令时，通过重力传感器检
测所述无人机的重力参数；根据所述重力参数计算所述无人飞行器的重力加速度的水平分
量值；若所述水平分量值小于第一门限值，则确认所述无人机的当前姿态为水平。
相应的，本实施例的方法具体包括如下步骤：
S210，接收到起飞指令时，通过重力传感器检测所述无人机的重力参数。
其中，通过重力传感器测量由于重力引起的加速度，可以计算出无人机相对于水
平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，可以分析出无人机移动的方式。所述重力参数至少
包括无人机相对于水平面的倾斜角度。具体的，在接收到起飞指令时，通过重力传感器获取
当前无人机的重力参数。
S220，根据所述重力参数计算所述无人飞行器的重力加速度的水平分量值。
其中，重力加速度的水平分量值可以为重力加速度在水平正方向上的分量值，也
可以为重力加速度在水平负方向上的分量值。如图2B所示，重力加速度的水平分量值为重
力加速度在水平负方向上的分量值。具体的，根据通过重力传感器获取的重力参数计算无
人机飞行棋的重力加速度在水平方向的分量值。例如，若通过重力传感器获取的重力参数
为无人机相对于水平面的倾斜角度，则可以根据无人机相对于水平面的倾斜角度计算出无
人飞行器的重力加速度的水平分量值。
S230，若所述水平分量值小于第一门限值，则确认所述无人机的当前姿态为水平。
其中，所述第一门限值可以根据需求进行设定，所述第一门限值的大小与起飞过
程中的偏移大小有关，具体的，起飞过程中单个动力单元的输出功率值为P＝P′k(G-G′)。其
中P′为悬停功率，G为当前该动力单元对应方向的重力传感器数值，k为控制系数，根据不同
的机体进行调整。(通过调整控制系数k可控制起飞过程的速度和平稳度，k越大则起飞越
快，但平稳度越差)，G′为重力门限值，可根据需要调整，一般可取为0.09g(其中，g为重力加
速度的数值，g＝9.8m/s2≈10m/s2重力加速度在赤道附近较小)，即飞机平面偏差小于5°
(sin(5°)＝0.087),该数值越小，起飞过程中偏移越小。
S240，若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动力单元在水平
方向的动力输出，以使所述无人机调整到水平。
S250，调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定所述无人机起飞。
在一个具体的例子中，如图2F所示，在无人机接收到起飞信号之后，开始判断是否
具备起飞条件，起飞条件至少包括对无人机进行自检，检测旋翼是否可以正常旋转以及相
应的控制系统是否可以正常工作，若通过初步判断，确定无人机不能正常工作，则终止起
飞。若通过初步判断，确定无人机可以正常工作，则进入起飞预备状态，起飞预备状态为各
动力单元(螺旋桨电机)达到悬停输出功率(转速)的一定比例值，常规的可以规定为悬停功
率的90％；悬停输出功率可以根据飞行时的数据累积获得，也可以使用出厂预设值。根据无
人机状态实时调整动力单元转速，通过重力传感器获取无人机当前姿态，判断对应的动力
单元方向的重力加速度值，根据该数值与第一门限值的差值来调整动力单元的输出功率，
进而达到如图2D所示的状态；当重力传感器数值小于第一门限值，则所有动力单元同时加
大功率(常规的可设为悬停功率的110％)推动无人机起飞，之后调整功率至悬停功率，如图
2E所示为无人机在当前位置平稳起飞。
可选的，所述无人机为多轴无人机；
所述调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输出，具体为：
根据所述水平分量值与第一门限值的差值调整所述无人机在竖直方向上位于下
方的动力单元的输出功率，抵消所述无人机的水平分量值。
具体的，根据重力加速度的水平分量值与第一门限值的差值调整竖直方向上位于
下方的动力单元的输出功率，抵消所述无人机的水平分量值，使得无人机达到如图2D所示
的状态。
可选的，还包括：
若所述无人机的重力加速度的水平分量值小于第一门限值，所有动力单元同时输
出相同的输出功率。
其中，若所述无人机的重力加速度的水平分量值小于第一门限值，则可以判断无
人机当前姿态为水平，也就是说无人机水平方向的速度为零，所有动力单元同时输出相同
的输出功率，所述输出功率为悬停功率，确定无人机能够平稳起飞。
可选的，所有动力单元同时输出的输出功率为悬停功率的110％。
本实施例的技术方案，通过接收到起飞指令时，通过重力传感器检测所述无人机
的重力参数，根据所述重力参数计算所述无人飞行器的重力加速度的水平分量值，若所述
水平分量值小于第一门限值，则确认所述无人机的当前姿态为水平。避免出现由于存在水
平分量，导致无人机的起飞位置发生偏移的情况，能够在无人机的当前姿态不是水平的情
况下使无人机能够不偏离起飞位置平稳起飞。
实施例三
图3为本发明实施例三中的一种无人机起飞控制装置的结构示意图。本实施例可
适用于无人机起飞控制的情况，该系统可采用软件和/或硬件的方式实现，如图3所示，所述
无人机起飞控制装置具体包括：判断模块310、第一调整模块320和第二调整模块330。
其中，判断模块310，用于接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平；
第一调整模块320，用于若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的
动力单元在水平方向的动力输出，以使所述无人机调整到水平；
第二调整模块330，用于调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定
所述无人机起飞。
可选的，所述判断模块310包括：
检测单元，用于接收到起飞指令时，通过重力传感器检测所述无人机的重力参数；
计算单元，用于根据所述重力参数计算所述无人飞行器的重力加速度的水平分量
值；
确认单元，用于若所述水平分量值小于第一门限值，则确认所述无人机的当前姿
态为水平。
可选的，所述无人机为多轴无人机；
所述调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输出，具体为：
根据所述水平分量值与第一门限值的差值调整所述无人机在竖直方向上位于下
方的动力单元的输出功率，抵消所述无人机的水平分量值。
可选的，还包括：
功率输出单元，用于若所述无人机的重力加速度的水平分量值小于第一门限值，
所有动力单元同时输出相同的输出功率。
可选的，所有动力单元同时输出的输出功率为悬停功率的110％。
本实施例的技术方案，通过接收到起飞指令时，判断无人机的当前姿态是否水平，
若所述无人机的当前姿态不为水平，则调整所述无人机的动力单元在水平方向的动力输
出，以使所述无人机调整到水平，调整所述无人机的动力单元的输出功率至悬停功率，确定
所述无人机起飞，避免了由于无人机当前姿态不是水平而导致出现偏离起飞位置起飞的情
况，能够在无人机的当前姿态不是水平的情况下使无人机能够不偏离起飞位置平稳起飞。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块
和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，
本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行
了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还
可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。