无人飞行器飞行控制装置、系统和控制方法与流程

本发明属于无人飞行器领域，特别是涉及一种无人飞行器飞行控制装置、控制系统及其飞行控制方法。

背景技术：

小微型无人飞行器尤其是多旋翼无人飞行器由于其成本可控，性能成熟，开始成为航拍无人机的主要实现方式。在航拍无人机的使用中，尤其受到用户关注和喜爱的使用方式就是让无人机进行大范围的鸟瞰式拍摄，这样能够从高空给予观赏者一种明显的感官刺激；除此之外另一种航拍方式就是通过精准的控制无人机，让无人机围绕某个特定拍摄对象进行有针对性的飞行动作，同时保持对对象的拍摄，比如环绕、比如平行跟随等等。

由此可见，不同于普通人的想象，使用无人机进行摄像或者照相的时候，反而并不是要发挥无人机能够快速移动的特点，而是希望无人机能够平稳的飞行和移动。无论是云台的摆动还是无人机自身旋转、上升等动作，都希望无人机能够保持一个稳定的速率进行移动。尤其是在使用无人机围绕某个对象进行拍摄时，此时控制者需要同时操作遥控器上的多个维度的摇杆来共同工作完成弧线状的飞行线路，并且在完成该飞行线路的同时，还要保持恒定的速度和稳定性。因此，有经验的无人机操控者，有时候将无人机的操控称之为捻机，因为此时为了保证手柄上摇杆对于输入指令的精细控制，操纵者有时候是用左右手的大拇指和食指分别捻住手柄上的左右摇杆进行非常细致的控制。

同样的，对于一些采用无人机进行长距离飞行的情况下，同时进行拍摄的内容，往往为了后期展示内容的精简，对于长距离飞行拍摄的长视频往往要进行加快播放，如果在长距离飞行中的飞行速度和飞行方向控制不够稳定，也会导致加快后的长视频看起来拍摄质量不稳定，飞行线路歪歪斜斜或者拍摄速度时快时慢。

专利文献cn105676872a公开的一种无人飞行器的控制方法包括：接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的n条响应信号，其中，n为大于等于1的正整数；判定n条响应信号中是否存在连续的m条响应信号的信道质量参数满足预设条件；若是，则从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航控制指令；若否，则继续监测控制台的响应信号。该专利中，若n条响应信号中的m条响应信号的信道质量参数满足预设条件时，则从自动返航模式切换至停飞行模式，并接收控制台的手动返航指令，但该专利无法自动地切换到稳定模式飞行，而且需要设定自动返航模式，不能在某个飞行状态中即时切换到延续当前飞行状态，灵活性和便捷性差，不适合航拍中使用。

专利文献cn105955291a公开了一种无人机飞行航线轨迹记录与自动飞行控制方式包括通过遥控、智能移动设备终端按自己需求控制无人机以一定飞行轨迹飞行，并触发飞机记录飞行轨迹，对轨迹数据进行存储，具体选择某条学习的轨迹进行自动飞行，其中飞行模式至少包括gps学习模式、gps自动模式、手动模式。该专利文献可以按照需要根据不同应用场景，触发自动按照存储在飞控装置中的轨迹数据进行飞行，但该专利无法自动地切换到稳定模式飞行，不能在某个飞行状态中即时切换到延续当前飞行状态，灵活性和便捷性差。

专利文献cn102981509a公开的一种用于固定翼和四旋翼无人机的自动驾驶仪包括微处理器系统(1)，连接微处理器系统(1)输入端的传感系统(2)，连接微处理器系统(1)双向数据端的无线通讯接口(3)以及连接微处理器系统(1)输出端的控制信号输出接口(4)；所述的微处理器系统(1)包括arm处理器(11)、与arm处理器(11)双向数据端连接的rom(12)和ram(13)、与arm处理器(11)输入端连接的ad转换器(14)以及与arm处理器(11)输出端连接的jtag接口(15)；所述的传感系统(2)与微处理器系统(1)中ad转换器(14)连接，包括姿态检测仪(21)、高度检测仪(22)、航向检测仪(23)、位置检测仪(24)、障碍物检测仪(25)以及速度检测仪(26)。该专利文献提高了自动驾驶的精度，但该专利无法自动地切换到稳定模式飞行，不能在某个飞行状态中即时切换到延续当前飞行状态，灵活性和便捷性差，不适合航拍中使用。

虽然，现有技术中提供一些按照事先指定的轨迹或者速度进行持续飞行的控制方案，但是这样通过事先制定好的轨迹进行飞行拍摄的解决方案，不仅设置起来麻烦，而且缺乏灵活性，对于一些需要灵感来拍摄的稍纵即逝的场景而言，这种方式很不便利。

因此，所要解决的技术问题具体需求如下：1.在适当的时机自动将无人机的控制转入稳定模式，现有技术中缺乏能够响应用户的需求，自动将无人机的控制转入稳定模式的解决方案。需要提供这样一种控制方案，当无人机感应到用户的输入指令在一段较长的时间内保持不变时，则自动将无人机控制模式转入稳定模式，使得无人机保持当前用户的输入指令，持续飞行。2.在稳定模式下可以便捷的切换回正常操纵模式，在上述稳定模式下飞行的无人机，当接收到用户连续给出的较大变化范围的飞行控制指令时，即从稳定模式切换回正常操纵模式，从而也不影响飞行器的正常控制。

技术实现要素：

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

根据本发明的第一方面，一种无人飞行器的飞行控制方法包括以下步骤：

在第一步骤中，接收用于控制无人飞行器飞行的飞行控制指令。

在第二步骤中，将接收到的飞行控制指令在三维空间上转换成六个自由度的向量指令。

在第三步骤中，在每个自由度上比较持续接收的向量指令的变化量，当在预定时间内任一自由度上的向量指令的变化量小于或等于预定范围时，判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

其中，本发明的向量指令的含义是在六个自由度中的任一个自由度上的运动矢量的指令，该指令具有方向和大小。向量指令例如包括速度向量指令和角速度向量指令。例如令无人飞行器向z轴匀速移动或绕z轴旋转。在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，在第三步骤中，用户松开手柄从而由于摇杆的自动回中功能导致产生一个该自由度上的归零指令，屏蔽该归零指令以在所述自由度上保持所述向量指令。

在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，在第三步骤中，进入稳定模式后，对用户发出进入稳定模式的提示信号。

在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，在第四步骤中，进入稳定模式后，当所述自由度的向量指令的变化量大于所述预定范围时，判断退出稳定模式且在所述自由度上中止所保持的向量指令。例如，由于向量指令是带有方向的，因此，反向操作a幅度的变化量肯定大于同向操作a幅度的变化量，因此，反向操作更容易大于预定范围，这也符合无人飞行器的操作习惯。

在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，在第四步骤中，退出稳定模式后，在所述自由度上恢复当前飞行控制指令的控制。

在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，在第三步骤中，当在预定时间内多个自由度上的向量指令的变化量分别小于或等于各自的预定范围时，判断在多个所述自由度上进入稳定模式且在多个所述自由度上分别保持相应的所述向量指令。

在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，在第三步骤中，测量无人飞行器在六个自由度上的速度向量变化量，当在预定时间内任一自由度上的速度向量变化量小于或等于预定范围时，判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述速度向量。

根据本发明的第二方面，一种实施所述的飞行控制方法的飞行控制装置包括用于分析飞行控制指令的分析模块和处理模块，所述分析模块将接收到的飞行控制指令在三维空间上转换成六个自由度的向量指令并发送到处理模块，处理模块在每个自由度上比较持续接收的向量指令的变化量，当在预定时间内任一自由度上的向量指令的变化量小于或等于预定范围时，处理模块判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

在本发明所述的飞行控制方法中优选的是，所述处理模块设有测量无人飞行器飞行状态的测量单元和/或发出进入稳定模式的提示信号的提示器。

根据本发明的第三方面，一种实施所述的飞行控制方法的飞行控制系统包括所述的飞行控制装置、发出飞行控制指令的飞行控制终端和无人飞行器本体，其中，所述飞行控制装置集成在无人飞行器本体或飞行控制终端，，或者所述飞行控制装置的分析模块、处理模块或提示器中任一个或多个设在无人飞行器本体上或者飞行控制终端上，所述控制装置、飞行控制终端和/或无人飞行器本体无线连接。

本发明提出的方案，结构简单、能够快速、自动地切换到稳定模式飞行，能在某个飞行状态中即时切换到延续当前飞行状态，灵活性和便捷性高，特别适合于航拍。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的步骤示意图。

图2是根据本发明另一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的步骤示意图。

图3是根据本发明一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的结构示意图。

图4是根据本发明一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的识别步骤意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

以下详细描述实际上仅是示例性的而并不意欲限制应用和使用。此外，并不意欲受以上技术领域、背景、简要概述或以下详细描述中呈现的任何明确或暗示的理论约束。如本文使用，术语“模块”或“单元”是指任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器设备单独地或者以任何组合，包括而不限于：专用集成电路asic、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器共享、专用或成组的和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他适合的部件。此外，除非明确地具有相反的描述，否则词语“包括”及其不同的变型应被理解为隐含包括所述的部件但不排除任意其他部件。

无人飞行器简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

本发明实施例中优选的无人飞行器为多旋翼无人机(或称为多旋翼飞行器)，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人机。优选的，机身由碳纤维材料制成，在满足较高使用强度和刚度的前提下，可大幅减轻机身的重量，从而降低多旋翼无人机的动力需求以及提高多旋翼无人机的机动性。当然，在本发明的其他实施例中，机身还可以由塑料或者其他任意使用的材料制成。机身上设有多个相对于所述机身中的对称平面呈对称分布的浆臂，每一个浆臂远离所述机身的一端设有桨叶组件，所述桨叶组件包括安装在所述浆臂上的电机和连接在所述电机的输出轴上的桨叶，每一片桨叶的旋转轴线均位于同一圆柱面上。

当然，所述多旋翼无人机的说明只是一个简单说明，具体还包括许多其他的组成构件，也还有其他许多种无人机类型，均可以用于实现本发明的目的，在此不再赘述。

但是，从消费级市场的需求以及用户对于飞行拍摄的操纵便利性的发展趋势来看，本发明技术方案的飞行拍摄设备主要是指小、微型多旋翼无人机，这种无人机体积小、成本低、飞行稳定性较好，飞行拍摄成本低等。本发明使用的飞行器，典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。并且，这种飞行器已经开始广泛用于航拍、空中作业、物流等领域。

图1是根据本发明一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的步骤示意图，一种无人飞行器的飞行控制方法包括以下步骤：

在第一步骤s1中，接收用于控制无人飞行器飞行的飞行控制指令。在本发明的实施例中，飞行控制指令可以是无人飞行器的控制终端发出的，例如无人飞行器标配的飞行控制器，或者其他移动终端，例如手机或pad。

在第二步骤s2中，将接收到的所述飞行控制指令在三维空间上转换成六个自由度的向量指令。

将接收到的所述飞行控制指令在三维空间上转换成六个自由度的向量指令，其中，六个自由度分别是沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。

本发明的向量指令的含义是在六个自由度中的任一个自由度上的运动矢量的指令，该指令具有方向和大小。例如沿x轴8米每秒速度移动的向量指令，其含义是方向是为x轴，大小为8米每秒的速度运动。

在第三步骤s3中，在每个自由度上比较持续接收的所述向量指令的变化量，当在预定时间内任一自由度上的向量指令的变化量小于或等于预定范围时，判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

例如，在x轴向的自由度上，预定时间为5秒内，向量指令有沿x轴8米每秒速度移动的向量指令、沿x轴7.5米每秒速度移动的向量指令，沿x轴8.5米每秒速度移动的向量指令，但最大和最小的向量指令的变化量均小于0.5米每秒的预定范围时，本发明可认定用户在x轴向上期望获得稳定的移动，本方法判断进入稳定模式，然后保持在x轴向上以8米每秒速度移动的向量指令。当然，预定时间和预定范围均是用户根据具体需要可以自行设定的。

实施例1

下面首先以航拍无人机进行长距离飞行拍摄为例来说明本发明的方法。

对于航拍无人机的一个典型应用场景，是长距离飞行拍摄某个目标之后，对该视频进行8倍或者16倍的加速处理。比如，采用无人机在75米高空，以60度角俯拍上海黄浦江，并且同时沿着黄浦江向上游飞行2分钟，然后通过快进该航拍视频能够得到一个长约8秒钟左右的短视频，充分展现黄浦江沿岸美景。然而在实际拍摄中遇到的一个问题是，虽然飞行高度定高飞行，不改变飞行高度即可和航拍角度定角度拍摄，不改变云台俯仰角度即可可以相对固定，但是沿着黄浦江飞行的过程需要用户始终通过遥控器上的手柄输入飞行控制指令来实现。由于飞行线路本身亦非直线，加上手动输入可能存在抖动，对于高精度的飞行控制而言，该航拍飞行拍摄过程中，实际飞行速度可能时快时慢，并且涉及到前进方向调整，飞行拍摄的线路改变也可能因为操作过于尖锐而显得突兀。上述拍摄问题很难通过后期剪辑改变，在视频加速处理后，也仍然明显。

本申请注意到，对于航拍视频来说，飞行动作的稳定性是非常重要的，现有技术中并没有很好的解决方式来帮助用户稳定操作飞行器，主要靠有经验的用户通过精准稳定的控制手法来确保飞行稳定性。本申请提出如下方案来解决上述问题。

在飞行控制过程中，当无人飞行器的飞行控制器持续接收到用户在一个维度上给出的稳定飞行控制信号，则飞行控制器视为用户需要持续保持该飞行控制信号一段时间，此时飞行控制器暂时屏蔽用户在该维度上的飞行控制指令，让无人飞行器自动以该稳定飞行控制指令保持飞行过程。

具体来说，对于上述航拍黄浦江的飞行拍摄过程来说，当无人机的飞行控制器持续收到用户给出的8米/秒的前向飞行控制指令，并且在超过3秒钟的时间内，该飞行控制指令的稳定度极高始终保持在7.7米/秒-8.3米/秒之间。此时无人机的飞行控制器判断用户需要在一个相当长的时间内保持该飞行控制指令，因此飞行控制器自动将前向飞行维度上的飞行控制过程接管为稳定模式，使得无人飞行器在前向飞行的维度上，始终保持8米/秒的飞行速度。当然，在该情况下，用户仍然可以自如的控制无人飞行器提升或者降低高度，亦或是控制无人飞行器在z轴方向垂直于重力方向上自转。由于在无人飞行器保持前行的同时，适当调整无人飞行器自转方向，即可实现无人飞行器航线的改变，由于此时飞行器自动转入了稳定模式，用户只需要专心操作自转这个维度上的手柄控制，极大降低了操作难度，所以很容易就能够平稳的实现预期的拍摄效果。

本发明的无人飞行器的飞行控制方法优选地是，在第三步骤s3中，进入稳定模式后，由于用户不用再对该方向进行控制，将可能松开手柄，从而由于摇杆的自动回中功能导致产生一个该自由度上的归零指令，此时需屏蔽该归零指令，以在所述自由度上保持所述向量指令。如上所述，当进入稳定模式之后，飞行控制器会自动接管无人飞行器在某个维度上的飞行控制指令，并且这种接管是很便捷的，只需要保持之前的持续输入的飞行控制指令不变即可。此时，用户放开对摇杆的控制，使得控制器上产生了自动回中的归零飞行控制指令，被飞行控制器所屏蔽。另外，由于用于在摇杆上操纵其他维度时的分量，所给出的飞行控制指令，由于幅度过小，也被飞行控制器所屏蔽。比如，在实施例1中，当无人飞行器保持前向飞行的过程中，由于用户通过右手打杆，控制无人飞行器左右平移的过程中，有可能在前向飞行的维度上给出了一个速度为0.4米/秒的微弱的前向飞行控制指令分量。其原因也很好理解，因为用户控制摇杆向左平移的动作不可能精准到是完全朝左，当用户具有稍微有一些偏差，就可能同时在前向或者后退方向上产生一个分量的飞行控制指令输入。参照上面可见，对于这些低幅度的输入控制指令，应认为是意外干扰，不会影响本发明中无人飞行器的稳定模式的继续执行。

本发明的无人飞行器的飞行控制方法优选地是，在第三步骤s3中，当在预定时间内多个自由度上的向量指令的变化量分别小于或等于各自的预定范围时，判断在多个所述自由度上进入稳定模式且在多个所述自由度上分别保持相应的所述向量指令。以下以实施例2为示例进一步说明。

实施例2

使用无人飞行器进行航拍拍摄时，还有一种常用手法就是环绕某个目标进行拍摄，由于该拍摄过程中，飞行器往往是相对于某个目标成圆弧状飞行曲线，并且飞行过程中，始终保持摄像头朝向目标不变，所以也可以形象的将该过程称为“刷锅”。

对于这种弧形的飞行轨迹来说，想要实现较为完善的控制，通常是需要用户的左右手协同控制两个不同的摇杆来实现，以遥控器上摇杆的分布为“美国手”模式左手摇杆控制飞行器的上下和左右自旋，右手摇杆控制飞行器的前进后退以及左右平移来进行说明的话，用户需要同时控制左手摇杆使得飞行器向左自旋，同时控制右手摇杆使得飞行器向右平移，即左手向左打杆，右手向右打杆，才有可能实现无人飞行器以目标为中心的逆时针方向圆弧轨迹移动。此时，如果同时能够将输入的幅度控制的较好，才能实现一个较为满意的飞行弧线。

可想而知，这样的控制过程是比较困难的，如果此时还需要用户在高度维度上控制，甚至需要控制云台俯仰，基本上这种控制要求99％的人都做不到了。

根据本发明的方法，用户在刷锅式控制无人机进行飞行移动的开始，可能需要通过适当调整左右手的打杆幅度来观察确认，当前的飞行轨迹是否合适。一旦用户通过左右手的精确操作，找到了一条合适的飞行轨迹曲线的时候，用户必须保持该飞行控制指令的输入幅度不变一段时间。类似上述实施例1的原理，当飞行控制器判断持续接收到用户在自旋维度和左右平移维度上，用户持续输入了不变的飞行控制指令时，飞行控制器自动接管该两个维度上的飞行控制指令的持续输入，用户此时即使不再持续输入飞行控制指令，飞行器也将自动维持当前的飞行轨迹。

具体在上述刷锅控制过程中，用户通过左右手协同工作，找到一个适当的输入指令幅度，使得飞行器按照以目标物为圆心，以8米距离为半径的飞行轨迹持续环绕飞行，当用户保持该输入指令超过3秒之后，飞行控制器判断为用户需要无人飞行器保持该飞行轨迹继续飞行，因此转入稳定模式，自动控制无人飞行器在自旋维度和平移维度上的飞行控制指令输入情况，让无人飞行器始终保持该轨迹持续飞行。

此时用户即使松开手，不再控制无人飞行器运动，无人飞行器仍然保持前述飞行轨迹不变。

在此基础上，用户可以自由的解放双手，通过调整无人飞行器的上升下降，并结合云台的俯仰，来进一步调整飞行拍摄效果。

具体来说，在上述环绕拍摄的基础上，用户还可以同时向上升方向打杆，并且控制云台使得拍摄角度向下调整，从而能够实现，在围绕目标物体环绕的同时，向上空飞行去获得一个接近垂直的俯瞰拍摄效果，并且在整个视频拍摄过程中，能够始终显得拍摄效果非常平稳。

这样的一种效果，对于传统的飞行控制而言，基本上需要同时控制无人飞行器所有四个维度，即使是一个专业的飞手，也很难实现稳定的拍摄效果。然而，在本申请方案中，由于能够将相对稳定的飞行控制指令交由无人飞行器的飞行控制器自动完成，所以才使得这种控制方式成为可能。

本发明的无人飞行器的飞行控制方法优选地是，在第三步骤s3中，进入稳定模式后，对用户发出进入稳定模式的提示信号。例如，通过灯光闪烁或灯光颜色，又或者通过声音如蜂鸣器等提示用户，再例如通过发送信息给用户以提示进入稳定模式，其中，例如在用户的控制终端上显示稳定模式的标记等，在此不一一赘述。

在一个实施例中，该稳定模式的确认也可以通过用户手动输入、语音输入，或者其他用户协助输入来确定。

图2是根据本发明另一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的步骤示意图，一种无人飞行器的飞行控制方法，其包括以下步骤：

在第一步骤s1中，接收用于控制无人飞行器飞行的飞行控制指令。

在第二步骤s2中，将接收到的所述飞行控制指令在三维空间上转换成六个自由度的向量指令。

在第三步骤s3中，在每个自由度上比较持续接收的所述向量指令的变化量，当在预定时间内任一自由度上的向量指令的变化量小于或等于预定范围时，判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

在第四步骤s4中，进入稳定模式后，当所述自由度的向量指令的变化量大于所述预定范围时，判断退出稳定模式且在所述自由度上中止所保持的向量指令。

在本实施例中，例如通过突然增大向量指令的幅度或者反转向量指令方向等操作均可以容易地使得自由度的向量指令的变化量大于所述预定范围，判断退出稳定模式且在所述自由度上中止所保持的向量指令。为了进一步说明本方法，以上述的实施例1为例，当飞行控制器检测到用户在前向方向上给出了一个9米/秒的飞行控制指令，则判断为退出稳定模式，按照用户给出飞行控制指令来执行。另外，该阈值也可以设定为该维度上反向上一定的幅度。以实施例1为例，当飞行控制器检测到用户在后退方向上给出了一个9米/秒的飞行控制指令，则判断为退出稳定模式，按照用户给出的飞行控制指令来执行。此外，在反向上所设定的阈值的绝对值也可低于进入稳定模式时的飞行控制指令幅度。比如在实施例1中，当飞行控制器检测到用户在后退方向上给出了一个超过4米/秒的飞行控制指令，即可判断为结束稳定模式，将控制权交还给用户。

除了上述退出稳定模式的判断模式之外，用户通过控制终端任意输入的短时高强度的飞行控制指令，也可以让飞行控制器判断为用户需要退出稳定模式。

因为，稳定模式是用户通过稳定输入来获得特定拍摄效果的模式，在此环境下，用户不可能产生短时高强度的飞行控制输入。然而，在稳定模式下，飞行器可能遭遇需要紧急调整飞行姿态的需求。比如在稳定模式下运动的无人机周边存在障碍物，用户需要紧急让飞行器上升或者下降来规避障碍。此时只要用户在遥控器端紧急输入一个短时的高强度飞行控制指令，飞行控制器就判断为用户需要马上获取控制权，从而退出稳定模式，将之前自动维持的所有维度都释放给用户去控制。

以上述实施例2举例来说，用户只要瞬间将左手摇杆向上推到底，给出了一个瞬时的最大速度上升的飞行控制指令，此时飞行器马上退出稳定模式，转入悬停状态，等待用户给出后续的具体飞行控制指令。

类似的，用户瞬间将左右手摇杆中的任意一个，向任意方向推到底，均可实现同样的，退出稳定模式的效果。另外，上述推到底只是一种示例性说明，实际上这个打杆的幅度，可以根据用户的使用习惯来适当的设置。

为了帮助用户确认，当前无人飞行器是由用户自己控制还是由稳定模式下的无人飞行器自行控制，在无人飞行器每一次进入稳定模式时，无人飞行器可通过如前述的声光电信号直接向用户给出提醒，也可以通过用户手持的遥控器或者其他用户附近的辅助设备来向用户给出提醒信号，帮助用户确认，当前无人飞行器进入了稳定模式。类似的，退出稳定模式的状态，也可以通过上述适当的方式来给用户给出提醒。

上面的实施例1和实施例2分别以一个维度和两个维度的自动接管为例，来说明了稳定模式的服务范围，实际上稳定模式并不限于维度的数量，只要能够持续接收到满足转入稳定模式条件的飞行控制指令，则无人飞行器的飞行控制器就可以将该维度转入稳定模式。

本发明的无人飞行器的飞行控制方法优选地是，在第四步骤s4中，退出稳定模式后，在所述自由度上恢复当前飞行控制指令的控制。

本发明的无人飞行器的飞行控制方法优选地是，在第三步骤s3中，测量无人飞行器在六个自由度上的速度向量变化量，当在预定时间内任一自由度上的速度向量变化量小于或等于预定范围和/或在预定时间内任一自由度上的向量指令的变化量小于或等于预定范围时，判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

本发明的方法为了进一步提高自动切换稳定模式的精度，通过测量无人飞行器在六个自由度上的速度向量变化量，例如预定时间内绕z轴自转的速度变化量小于预定范围，本发明认为用户期望维持以当前速度绕z轴自转的这个状态，因此，判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

图3是根据本发明一个实施例的无人飞行器的飞行控制装置的结构示意图。

一种实施所述的飞行控制方法的飞行控制装置包括用于分析飞行控制指令的分析模块1和处理模块2，所述分析模块1将接收到的飞行控制指令在三维空间上转换成六个自由度的向量指令并发送到处理模块2，所述处理模块2在每个自由度上比较持续接收的向量指令的变化量，当在预定时间内任一自由度上的向量指令的变化量小于或等于预定范围时，所述处理模块2判断进入稳定模式且在所述自由度上保持所述向量指令。

在一个实施例中，分析模块1和/或处理模块2包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路asic，现场可编程门阵列fpga、模拟电路、数字电路、及其组合、或其他已知或以后开发的处理器。分析模块1和/或处理模块2可包括一个或多个只读存储器rom、随机存取存储器ram、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器eeprom或其它类型的存储器。

在一个实施例中，所述处理模块2设有测量无人飞行器飞行状态的测量单元3和/或发出进入稳定模式的提示信号的提示器4。

本发明的无人飞行器的控制装置优选地是，所述控制装置1设在所述无人飞行器上或者集成在控制终端上，所述控制终端包括无人飞行器遥控终端、手机或pad。本发明的控制装置的各组成部分可以根据需要灵活地设置在无人飞行器或控制终端，当然控制装置也可以独立成为单独的一个装置。

本发明还提供了一种实施所述的飞行控制方法的飞行控制系统，其包括所述的飞行控制装置、发出飞行控制指令的飞行控制终端和无人飞行器本体，其中，所述飞行控制装置集成在无人飞行器本体或飞行控制终端，所述控制装置、飞行控制终端和/或无人飞行器本体无线连接。

优选地，无人飞行器本体上设有拍摄设备。

在一个实施例中，无线连接通过无线通信模块建立，所述无线通信模块至少包括具有不同优选级的无线局域网通信设备、移动通信网络设备、平流层通信网络设备和卫星网络通信设备中的一个，所述无线通信模块建立识别系统之间以及识别系统与所述无人飞行器的无线通信链路。其中，移动通信网络设备主要由2g/3g/4g无线通信芯片组构成。无线局域网通信设备可以是蓝牙、zigbee或wi-fi模块中的一个，无线局域网通信设备可通过2.4ghz通信频率建立短距离通信，在室内或低速移动的室外环境会优选该通信设备建立控制装置、飞行控制终端和/或无人飞行器本体之间的通信连接。平流层通信网络设备一般用充氦飞艇、气球作为安置转发站的平台，平台高度距地面17km～22km，无人飞行器在大范围野外飞行时，可以优选平流层通信网络设备建立控制装置、飞行控制终端和/或无人飞行器本体之间的通信连接。卫星网络通信设备利用卫星通信信道建立控制装置、飞行控制终端和/或无人飞行器本体之间的通信连接，一般是在无其他可用无线通信网络的情况下，会使用卫星网络通信设备作为应急通信。

在一个实施例中，依据无线网络成本或无线网络接入速度，选择无线传输网络，本申请设计以下为优先级方案，wi-fi网络：优先级为0；4g无线网络：优先级为1；3g无线网络：优先级为2；平流层通信网络：优先级为3；卫星通信网络：优先级为4；优先级别0-4，所选择无线网络优先级由高到低，即如果同时存在多种无线信号，且信号强度有效时，无人飞行器会首先选择wi-fi网络作为无线接入网络；当wi-fi信号强度无效时，无人飞行器会次优选择4g网络作为无线接入网络；依次类推。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。