专利名称：无人飞行载具模拟飞行系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种无人飞行载具控制系统及方法，尤其涉及一种无人飞行载具模拟飞行系统及方法。
背景技术：
目前,无人飞行载具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)被用来进行安全监控工作。但是，传统的无人飞行载具在初期研发时，需要通过无人飞行载具专属的遥控器，对无人飞行载具的原型机进行飞行动作测试。如果使用者操作不当，容易造成无人飞行载具原型机的损坏或坠毁，缩短无人飞行载具原型机的使用寿命。另外，传统遥控器的体积庞大不便携带，使用传统遥控器的控制杆进行无人飞行载具的多轴操作对初学者而言较为复杂，初学者难以在短时间内上手。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种无人飞行载具模拟飞行系统，其可通过手持装置内建的加速度传感器实时侦测手持装置的移动方向和移动量，并根据手持装置的移动方向和移动量，在该手持装置的三维虚拟场景中模拟无人飞行载具的飞行动作。鉴于以上内容，还有必要提供一种无人飞行载具模拟飞行系统，其可通过手持装置内建的加速度传感器实时侦测手持装置的移动方向和移动量，并根据手持装置的移动方向和移动量，在该手持装置的三维虚拟场景中模拟无人飞行载具的飞行动作。一种无人飞行载具模拟飞行系统，该系统包括移动数据获取模块，用于获取手持装置的加速度传感器侦测到的手持装置的移动数据，该手持装置的存储器中存储有预先绘制的三维虚拟场景及三维虚拟无人飞行载具；移动数据转换模块，用于将手持装置的移动数据转换为该三维虚拟无人飞行载具的控制信号；信号调整模块，用于根据预先设置的环境参数，利用该手持装置中安装的物理引擎对该控制信号进行调整；及飞行控制模块，用于根据调整后的控制信号，利用该物理引擎模拟该三维虚拟无人飞行载具在该三维虚拟场景中的飞行动作，并将该模拟动作显示在手持装置的显示设备上。一种无人飞行载具模拟飞行方法，该方法包括如下步骤移动数据获取步骤，获取手持装置的加速度传感器侦测到的手持装置的移动数据，该手持装置的存储器中存储有预先绘制的三维虚拟场景及三维虚拟无人飞行载具；移动数据转换步骤，将手持装置的移动数据转换为该三维虚拟无人飞行载具的控制信号；信号调整步骤，根据预先设置的环境参数，利用该手持装置中安装的物理引擎对该控制信号进行调整 '及
飞行控制步骤，根据调整后的控制信号，利用该物理引擎模拟该三维虚拟无人飞行载具在该三维虚拟场景中的飞行动作，并将该模拟动作显示在手持装置的显示设备上。前述方法可以由手持装置执行，其中该手持装置具有附带了图形用户界面(GUI)的触控式屏幕、一个或多个处理器、存储器以及保存在存储器中用于执行这些方法的一个或多个模块、程序或指令集。在某些实施例中，该手持装置提供了包括无线通信在内的多种功能。用于执行前述方法的指令可以包含在被配置成由一个或多个处理器执行的计算机程序广品中。相较于现有技术，所述的无人飞行载具模拟飞行系统及方法，其可通过手持装置内建的加速度传感器实时侦测手持装置的移动方向和移动量，并根据手持装置的移动方向和移动量，在该手持装置的三维虚拟场景中模拟无人飞行载具的飞行动作，从而避免了无 人飞行载具原型机损坏或者坠毁等意外情况的发生。
图I是本发明无人飞行载具模拟飞行系统的应用环境图。图2是本发明无人飞行载具模拟飞行系统的功能模块图。图3是本发明无人飞行载具模拟飞行方法的较佳实施例的流程图。图4是本发明内建加速度传感器的手持装置的三轴坐标系示意图。图5是手持装置移动时，加速度传感器侦测移动数据的示意图。图6是将手持装置的移动数据转换为不同控制信号的转换表示意图。图7A是第一控制信号对应的手持装置移动示意图。图7B是根据调整后的第一控制信号模拟3D虚拟无人飞行载具在3D虚拟场景中飞行的不意图。图8A是第二控制信号对应的手持装置移动示意图。图SB是根据调整后的第二控制信号模拟3D虚拟无人飞行载具在3D虚拟场景中飞行的不意图。图9A是第三控制信号对应的手持装置移动示意图。图9B是根据调整后的第三控制信号模拟3D虚拟无人飞行载具在3D虚拟场景中飞行的不意图。图IOA是第四控制信号对应的手持装置移动示意图。图IOB是根据调整后的第四控制信号模拟3D虚拟无人飞行载具在3D虚拟场景中飞行的不意图。主要元件符号说明
手持装置P
显示设备20
物理引擎2权利要求
1.一种无人飞行载具模拟飞行系统，其特征在于，该系统包括 移动数据获取模块，用于获取手持装置的加速度传感器侦测到的手持装置的移动数据，该手持装置的存储器中存储有预先绘制的三维虚拟场景及三维虚拟无人飞行载具； 移动数据转换模块，用于将手持装置的移动数据转换为该三维虚拟无人飞行载具的控制信号； 信号调整模块，用于根据预先设置的环境参数，利用该手持装置中安装的物理引擎对该控制信号进行调整；及 飞行控制模块，用于根据调整后的控制信号，利用该物理引擎模拟该三维虚拟无人飞行载具在该三维虚拟场景中的飞行动作，并将该模拟动作显示在手持装置的显示设备上。
2.如权利要求I所述的无人飞行载具模拟飞行系统，其特征在于，所述移动数据包括手持装置在X轴、Y轴和Z轴的移动方向和移动量。
3.如权利要求I所述的无人飞行载具模拟飞行系统，其特征在于，所述控制信号包括控制该三维虚拟无人飞行载具的周期变距操纵杆横向移动的第一控制信号、控制该三维虚拟无人飞行载具的周期变距操纵杆纵向移动的第二控制信号、控制该三维虚拟无人飞行载具的总距操纵杆移动的第三控制信号、控制该三维虚拟无人飞行载具的反扭力操纵杆移动的第四控制信号。
4.如权利要求3所述的无人飞行载具模拟飞行系统，其特征在于，所述移动数据转换模块将手持装置的移动数据转换为该三维虚拟无人飞行载具的控制信号包括 如果手持装置在原位置横向左右移动，则转换为第一控制信号； 如果手持装置在原位置沿着Y轴上下移动，则转换为第二控制信号； 如果手持装置离开原位置横向上下移动，则转换为第三控制信号；及 如果手持装置在原位置沿着X轴上下移动，则转换为第四控制信号。
5.如权利要求I所述的无人飞行载具模拟飞行系统，其特征在于，所述加速度传感器包括双轴加速度传感器、三轴加速度传感器、双轴陀螺仪和三轴陀螺仪。
6.一种无人飞行载具模拟飞行方法，其特征在于，该方法包括如下步骤 移动数据获取步骤，获取手持装置的加速度传感器侦测到的手持装置的移动数据，该手持装置的存储器中存储有预先绘制的三维虚拟场景及三维虚拟无人飞行载具； 移动数据转换步骤，将手持装置的移动数据转换为该三维虚拟无人飞行载具的控制信号; 信号调整步骤，根据预先设置的环境参数，利用该手持装置中安装的物理引擎对该控制信号进行调整 '及 飞行控制步骤，根据调整后的控制信号，利用该物理引擎模拟该三维虚拟无人飞行载具在该三维虚拟场景中的飞行动作，并将该模拟动作显示在手持装置的显示设备上。
7.如权利要求6所述的无人飞行载具模拟飞行方法，其特征在于，所述移动数据包括手持装置在X轴、Y轴和Z轴的移动方向和移动量。
8.如权利要求6所述的无人飞行载具模拟飞行方法，其特征在于，所述控制信号包括控制该三维虚拟无人飞行载具的周期变距操纵杆横向移动的第一控制信号、控制该三维虚拟无人飞行载具的周期变距操纵杆纵向移动的第二控制信号、控制该三维虚拟无人飞行载具的总距操纵杆移动的第三控制信号、控制该三维虚拟无人飞行载具的反扭力操纵杆移动的第四控制信号。
9.如权利要求8所述的无人飞行载具模拟飞行方法，其特征在于，所述移动数据转换步骤包括 如果手持装置在原位置横向左右移动，则转换为第一控制信号； 如果手持装置在原位置沿着Y轴上下移动，则转换为第二控制信号； 如果手持装置离开原位置横向上下移动，则转换为第三控制信号；及 如果手持装置在原位置沿着X轴上下移动，则转换为第四控制信号。
10.如权利要求6所述的无人飞行载具模拟飞行方法，其特征在于，所述加速度传感器包括双轴加速度传感器、三轴加速度传感器、双轴陀螺仪和三轴陀螺仪。
全文摘要
一种无人飞行载具模拟飞行系统及方法，该方法包括如下步骤获取手持装置的加速度传感器侦测到的手持装置的移动数据；将手持装置的移动数据转换为三维虚拟无人飞行载具的控制信号；根据预先设置的环境参数，利用该手持装置中安装的物理引擎对该控制信号进行调整；根据调整后的控制信号，利用该物理引擎模拟三维虚拟无人飞行载具在三维虚拟场景中的飞行动作，并将该模拟动作显示在手持装置的显示设备上。利用本发明可以在手持装置的显示设备上模拟无人飞行载具的飞行动作。
文档编号G06F19/00GK102915397SQ20111021951
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者李后贤, 李章荣, 罗治平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司