一种控制无人机的方法和系统与流程

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种控制无人机的方法和系统。

背景技术：

目前，无人机被广泛应用于地图测绘、森林勘测、抢险救灾、物流快递、高空拍摄等领域。在现有技术中，用户手持机械手柄，通过按压机械手柄上的机械按键，或晃动机械手柄上的操作杆等，实现对无人机的控制。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种控制无人机的方法和系统，用于实现通过电子设备控制无人机的技术效果。

第一方面，本发明提供了一种控制无人机的方法，应用于一电子设备，包括：

通过所述电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作；

基于所述控制操作，生成与所述控制操作对应的控制指令；

将所述控制指令发送至与所述无人机无线连接的地面站，以使所述地面站将所述控制指令发送至所述无人机，进而所述无人机执行所述控制指令。

可选的，当所述输入装置为触控显示单元时，在接收用户输入的用于控制无人机的控制操作之前，还包括：

在所述触控显示单元的第一特定显示区域中显示虚拟机械手柄；

接收用户输入的用于控制无人机的控制操作，包括：

接收所述用户在所述第一特定显示区域中针对所述虚拟机械手柄执行的控制操作。

可选的，所述方法还包括：

接收所述地面站转发的由所述无人机向所述地面站发送的所述无人机的飞行数据；

将所述飞行数据显示在所述触控显示单元的第二特定显示区域中。

可选的，所述飞行数据包括所述无人机的当前位置，所述方法还包括：

在所述触控显示单元的第三特定显示区域中显示地图，并在所述地图中显示所述当前位置。

可选的，所述控制指令包括起飞指令、降落指令、返航指令或飞行状态调整指令中的任一指令或任意多个指令。

第二方面，本发明提供了一种控制无人机的系统，应用于一电子设备，包括：

第一接收模块，用于通过所述电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作；

生成模块，用于基于所述控制操作，生成与所述控制操作对应的控制指令；

发送模块，用于将所述控制指令发送至与所述无人机无线连接的地面站，以使所述地面站将所述控制指令发送至所述无人机，进而所述无人机执行所述控制指令。

可选的，当所述输入装置为触控显示单元时，所述装置还包括：

第一显示控制模块，用于在接收用户输入的用于控制无人机的控制操作之前，在所述触控显示单元的第一特定显示区域中显示虚拟机械手柄；

所述第一接收模块用于接收所述用户在所述第一特定显示区域中针对所述虚拟机械手柄执行的控制操作。

可选的，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收所述地面站转发的由所述无人机向所述地面站发送的所述无人机的飞行数据；

第二显示控制模块，用于将所述飞行数据显示在所述触控显示单元的第二特定显示区域中。

可选的，所述飞行数据包括所述无人机的当前位置，所述装置还包括：

第三显示控制模块，用于在所述触控显示单元的第三特定显示区域中显示地图，并在所述地图中显示所述当前位置。

可选的，所述控制指令包括起飞指令、降落指令、返航指令或飞行状态调整指令中的任一指令或任意多个指令。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例的技术方案中，通过电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作，然后基于控制操作，生成与控制操作对应的控制指令，并将控制指令发送至与无人机无线连接的地面站，进而地面站将控制指令发送至无人机，使无人机执行电子设备生成控制指令。所以，本发明实施例实现了通过电子设备控制无人机的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例中控制无人机的方法流程图；

图2为本发明实施例中控制无人机的网络系统示意图；

图3a-图3d为本发明实施例中控制指令图标或提示信息示意图。

图4为本发明实施例中一显示虚拟机械手柄示意图；

图5a-图5b为本发明实施例中两种电子设备显示飞行数据的示意图；

图6为本发明实施例中另一显示飞行数据的示意图；

图7为本发明实施例中控制无人机的架构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种控制无人机的方法和系统，用于实现通过电子设备控制无人机的技术效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案总体思路如下：

在本发明实施例的技术方案中，通过电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作，然后基于控制操作，生成与控制操作对应的控制指令，并将控制指令发送至与无人机无线连接的地面站，进而地面站将控制指令发送至无人机，使无人机执行电子设备生成控制指令。所以，本发明实施例实现了通过电子设备控制无人机的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明第一方面提供了一种控制无人机的方法，请参考图1，为控制无人机的方法流程图。该方法包括：

S101：通过所述电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作；

S102：基于所述控制操作，生成与所述控制操作对应的控制指令；

S103：将所述控制指令发送至与所述无人机无线连接的地面站，以使所述地面站将所述控制指令发送至所述无人机，进而所述无人机执行所述控制指令。

具体来讲，为了实现通过电子设备控制无人机，本发明实施例中通过控制无人机的网络系统来实现。

请参考图2，为本发明实施例中控制无人机的网络系统架构图。具体来讲，控制无人机的网络系统包括无人机、地面站和UE。

具体来讲，本发明实施例中的无人机包括小型无人机和大型无人机，固定翼无人机和多旋翼无人机等，本发明不做具体限制。用户根据需要选择地面站的放置位置，并且在需要移动时，可以携带工作状态或非工作状态下的地面站同时移动。图2中的UE表示本发明实施例中的电子设备。电子设备例如平板电脑、手机、穿戴式设备或个人电脑等，本发明不做具体限制。在具体实现过程中，UE可以具体为与地面站配套的特定设备，那么利用UE的缺省设置可以直接与地面站交互；UE也可以为普通设备，为了与地面站交互，可以在UE中安装与地面站配套的应用程序，进而与地面站交互。本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本发明不做具体限制。

具体来讲，无人机与地面站通过传输距离较长的微波连接，例如900M的微波，或者1000M的微波等，以便于无人机远程飞行时能够与无人机交互。对于地面站和UE，如果地面站设置在UE中，或者与UE属于同一设备，则地面站与UE可以通过有线方式连接，也可以通过无线方式连接。如果地面站和UE相互独立，也可以通过有线方式连接或无线方式连接(图2中仅以虚线示出了无线方式连接)。或者，还可以在地面站设置两个接口，一个为有线传输接口，进而通过有线方式与UE交互；另一个为无线传输接口，进而通过无线方式与UE交互，本发明不做具体限制。

如果地面站与UE的连接方式包括无线连接，则通过传输距离较短的微波连接，例如2.4G的微波，或者5.8G的微波等。对于地面站连接无人机和UE的电磁波，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行选择，本发明不做具体限制。本发明实施例中UE与地面站的无线连接方式例如USB(通用串行总线，Universal Serial Bus)、蓝牙或WLAN((无线局域网，Wireless Local Area Networks)等。

进一步，如果地面站与UE通过有线连接，地面站则包括数传模块。数传模块是用于传输数据的模块，与无人机和UE连接。数传模块接收无人机发送数据后，直接将无人机发送的数据发送给UE。以及，数传模块接收UE发送指令后，直接将UE发送的指令发送给无人机。

或者，如果地面站与UE通过无线连接，由于无人机与地面站交互所使用的电磁波与地面站与UE交互所使用的电磁波不同，所以地面站除了包括数传模块，还进一步包括转发模块。

具体来讲，转发模块与数传模块和UE连接，用于将传输层协议转换为地面站与UE之间的传输协议，并透明传输数据和指令。数传模块接收无人机发送的数据后，将无人机发送的数据透明传输到转发模块，然后转发模块将传输协议转换成地面站与UE之间的传输协议，然后再传输给UE。以及，转发模块接收UE发送的指令后，将UE发送的指令传输协议转换成地面站与无人机之间的传输协议，然后再传输给数传模块，进而数传模块发送给无人机。

在具体实现过程中，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际选择上述方式中的任一实施方式，本发明不做具体限制。

下面对本发明实施例中控制无人机的方法进行介绍。

首先，S101中，通过电子设备的输入装置接收用户输入的用于控制无人机的控制操作。具体来讲，输入装置例如为鼠标、触控屏和手写笔等，本发明不做具体限制。电子设备中预先存储有控制操作与控制指令之间的映射关系，并且，电子设备会向用户显示与控制指令对应的图标、字符或提示信息，以提示用户执行怎样的操作可以实现用户需要的控制。例如，图3a所示的起飞指令对应的图标，图3b所示的降落指令对应的图标，图3c所示的返航指令对应的图标，图3d所示的表示调整飞行状态指令的提示信息。当然，电子设备也可以不显示与控指令对应的图标、字符或提示信息等，用户直接输入控制指令对的控制操作。例如直接点击电子设备中的主菜单按键，其中主菜单按键对应起飞指令；或者摇晃电子设备，摇晃电子设备对应返航指令。本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本发明不做具体限制。

用户根据自己的需要，在电子设备上执行对应的控制操作。然后，电子设备根据输入操作和映射关系，在S102中生成对应的控制指令，并在S103中将控制指令发送给转发模块。进而转发模块在接收控制指令后，将传输协议由转发模块与电子设备之间的传输协议转换成转发模块与数传模块之间的传输协议，进而转发到数传模块。接着，数传模块将控制指令发送到无人机，无人机接收控制指令后进行解析，并执行。

举例来说，假设用户在电子设备上点击如图3b所示的虚拟图标。电子设备基于用户点击图3b所示的虚拟图标的操作，生成降落指令，并将降落指令发送给转发模块。然后，转发模块将降落指令发送给数传模块，进而数传模块向无人机发送降落指令。无人机接收降落指令后，执行降落操作。

当然，在具体实现过程中，如果电子设备与地面站有线连接，则电子设备可以直接将控制指令发送到数传模块，不需要转发模块转发。

由上述描述可以看出，本发明实施例中的电子设备与地面站连接，从而将基于控制操作生成的控制指令发送给地面站，进而通过地面站将控制指令转发到无人机，由此实现通过电子设备控制无人机的技术效果。所以，用户控制无人机的时候，可以通过电子设备实现，一方面可以减少购买机械手柄的购买成本，另一方面在不控制无人机的时候电子设备还可以为用户提供其他的服务。

作为一种可选的实施例，当输入装置具体为触控显示单元时，S101之前还可以进一步包括：

在所述触控显示单元的第一特定显示区域中显示虚拟机械手柄；

那么S101接收用户输入的用于控制无人机的控制操作，则包括：

接收所述用户在所述第一特定显示区域中针对所述虚拟机械手柄执行的控制操作。

具体来讲，第一特定显示区域可以为触控显示单元中的任意区域。在具体实现过程中，如果电子设备体积较大，触控显示单元也较大，则用户通常会握持电子设备边缘，所以，此时选择较为靠近边缘的区域为第一特定区域可以方便用户输入控制操作。

另外，第一特定显示区域可以仅包括一个区域，进而将虚拟机械手柄均显示在同一个区域中。或者，由于机械手柄包括多个操控杆和按键，所以第一特定显示区域也可以包括多个区域，进而将虚拟机械手柄分成多个部分在不同的区域中显示。图4示出了一显示虚拟机械手柄的方法。在图4中，第一特定区域包括两个区域，左边的区域显示用于控制无人机升降的升降操作杆，右边的区域显示控制无人机飞行方向的方向操作杆。

用户根据自己的需要，在虚拟机械手柄中执行控制操作，进而控制无人机。举例来说，用户在如图4显示的虚拟机械手柄中滑动第一特定显示区域中的虚拟滑动按钮，将左边区域中的虚拟滑动按钮滑动到上下2个位置，将右边区域中虚拟滑动按钮滑动到上下左右4个位置，模拟在机械手柄上推动操作杆的操作。进而电子设备接收用户在第一特定显示区域内的滑动操作，并根据滑动操作的滑动轨迹确定用户将虚拟滑动按钮滑动到的哪个位置。或者，用户点击第一特定显示区域中的虚拟按键，进而电子设备接收用户在第一特定显示区域中的点击操作，并根据点击操作的触控位置确定点击操作具体点击的是哪个虚拟按键。

然后，电子设备根据针对虚拟机械手柄的控制操作，生成控制指令。举例来说，用户点击虚拟按键中的“起飞”虚拟按键。电子设备根据用户点击的触控位置，确定点击操作针对的是“起飞”虚拟按键，进而生成起飞指令。再举例来说，用户滑动图4中右边的区域中虚拟滑动按钮，将虚拟滑动按钮滑动至左方。电子设备接收到滑动操作，并根据滑动轨迹确定虚拟滑动按钮被滑动至左转按钮，进而生成左转指令。

由上述描述可知，通过在电子设备触控显示单元上显示虚拟机械手柄，使用户在虚拟手柄上模拟在实际的机械手柄上的操作控制无人机的操作，进而更加方便用户的控制。

进一步，结合上述实施例，本发明实施例中控制无人机的方法还可以包括：

接收所述地面站转发的由所述无人机向所述地面站发送的所述无人机的飞行数据；

将所述飞行数据显示在所述触控显示单元的第二特定显示区域中。

在无人机飞行过程中，无人机的飞控系统会实时获得无人机的飞行数据，并实时向地面站无线传输无人机当前飞行数据。具体来讲，无人的飞控系统是无人机的飞行自动控制系统。飞行数据为表示无人机飞行状态的数据，包括但不限于当前位置的经纬度、高度、姿态、速度、加速度和剩余电量等。飞控系统从无人机的各个传感器、定位模块以及飞控系统自身获得飞行数据，并将飞行数据按照地面站传输协议打包发送给地面站。

电子设备在接收飞行数据后，将飞行数据显示在触控显示单元的第二特定显示区域中，供用户观看。其中，第二特定显示区域为不同与第一特定显示区域的区域。在具体实现过程中，第二特定显示区域也可以为一个显示区域或者多个显示区域，本发明不做具体限制。在本发明实施例中，电子设备可以以文字形式显示，也可以以图片形式显示，或者图片和文字形式结合显示。

举例来说，假设飞行数据为：高度1km、航向12°N，速度100km/m、加速度15km/m²和剩余电量80％。那么，可以在第二特定显示中如图5a所示，显示文字

“高度：1km

航向：12°N

速度：100km/m

加速度：15km/m²

电量：80％”。

或者，也可以如图5b所示，以文字和图片的形式显示飞行数据。图5b中的第二特定显示区域为第一特定显示区域以外的其他显示区域。具体为：以高度表显示1km表示高度1km，以罗盘显示航向12°N，以文字“速度：100km/m；加速度：15km/m2”表示速度100km/m、加速度15km/m2，以电池图片表示剩余电量80％。

由上述描述可以看出，本发明实施例中的电子设备不仅能够控制无人机，并且能够同时接收无人机发送的飞行数据，并将飞行数据显示在第二特定显示区域中，从而使得用户在控制无人机的同时监控无人机的飞行，以及根据飞行数据调整对无人机的控制。

进一步，结合上述实施例，当飞行数据中包括无人机的当前位置时，本发明控制无人机的方法还可以包括：

在所述触控显示单元的第三特定显示区域中显示地图，并在所述地图中显示所述当前位置。

具体来讲，第三特定显示区域与第一特定显示区域不同。第三特定显示区域可以与第二特定显示区域不同，也可以为第二特定显示区域中的部分区域，本发明不做具体限制。

当飞行数据中包括无人机的当前位置时，为了方便用户了解无人机的当前位置，电子设备将在第三特定显示区域中显示地图。本发明实施例中的地图可以为平面地图、立体地图或者卫星地图，本发明不做具体限制。另外，电子设备基于无人机的当前位置，将在地图中显示当前位置。

沿用上文中的例子来说，飞行数据为：东经114.28度北纬30.63度、高度1km、航向12°N，速度100km/m、加速度15km/m²和剩余电量80％。第二特定显示区域为第一特定显示区域以外的其他区域，第三特定显示区域为第二特定显示区域中的区域。电子设备如图6所示显示飞行数据：在地图中以黑色圆点表示东经114.28度北纬30.63度，以高度表显示1km表示高度1km，以罗盘显示航向12°N，以文字“速度：100km/m；加速度：15km/m2”表示速度100km/m、加速度15km/m2，以电池图片表示剩余电量80％。

由上述描述可以看出，通过在第三特定显示区域显示地图，并将无人机的当前位置显示在地图中，可以方便用户直观了解无人机的当前位置。

进一步，结合上述实施例中的任一实施例，本发明实施例中控制指令包括起飞指令、降落指令、返航指令或飞行状态调整指令中的任一指令或任意多个指令。其中，飞行状态调整指令包括但不限于姿态调整指令、速度调整指令、高度调整指令和方向调整指令等。

基于与前述实施例中控制无人机的方法同样的发明构思，本发明第二方面还提供一种控制无人机的系统，应用于电子设备，如图7所示，该系统包括：

第一接收模块101，用于通过所述电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作；

生成模块102，用于基于所述控制操作，生成与所述控制操作对应的控制指令；

发送模块103，用于将所述控制指令发送至与所述无人机无线连接的地面站，以使所述地面站将所述控制指令发送至所述无人机，进而所述无人机执行所述控制指令。

可选的，当所述输入装置为触控显示单元时，所述装置还包括：

第一显示控制模块，用于在接收用户输入的用于控制无人机的控制操作之前，在所述触控显示单元的第一特定显示区域中显示虚拟机械手柄；

所述第一接收模块用于接收所述用户在所述第一特定显示区域中针对所述虚拟机械手柄执行的控制操作。

进一步，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收所述地面站转发的由所述无人机向所述地面站发送的所述无人机的飞行数据；

第二显示控制模块，用于将所述飞行数据显示在所述触控显示单元的第二特定显示区域中。

更进一步，所述飞行数据包括所述无人机的当前位置，所述装置还包括：

第三显示控制模块，用于在所述触控显示单元的第三特定显示区域中显示地图，并在所述地图中显示所述当前位置。

在本发明实施例中，控制指令包括起飞指令、降落指令、返航指令或飞行状态调整指令中的任一指令或任意多个指令。

前述图1-图6实施例中的控制无人机的方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的控制无人机的系统，通过前述对控制无人机的方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中控制无人机的系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例的技术方案中，通过电子设备的输入装置，接收用户输入的用于控制无人机的控制操作，然后基于控制操作，生成与控制操作对应的控制指令，并将控制指令发送至与无人机无线连接的地面站，进而地面站将控制指令发送至无人机，使无人机执行电子设备生成控制指令。所以，本发明实施例实现了通过电子设备控制无人机的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。