一种无人飞行器的控制方法、控制台、飞行器及控制系统与流程

文档序号:15019435发布日期:2018-07-25 00:21阅读:233来源:国知局

本发明涉及无人机技术领域,特别是涉及一种无人飞行器的控制方法、控制台、飞行器及控制系统。



背景技术:

在目前的无人机领域中,无人机由地面站监控,地面站向无人机发送控制指令,无人机根据该控制指令执行与控制指令对应的功能。在地面站设置一个电台,在无人机上也设置一个电台,通过地面站的电台将控制指令向无人机上的电台发送,无人机上的电台也可以将无人机自身的状态数据向地面站的电台发送,从而实现地面站与无人机之间的双向通信。

现有技术中操作无人机时,需要用户一直用遥控器控制无人机的飞行方向、速度和高度,只要无人机偏离了飞行方向或速度、高度不满足需求,用户就需要用遥控器来控制无人机,以便获得所需要的图像信息,操作不方便,且用户不能专注查看无人机拍摄的图像。



技术实现要素:

本发明主要解决的问题是提供了一种无人飞行器的控制方法、控制台、飞行器及控制系统,通过预存的飞行参数来控制无人飞行器,实现无需外部设备就可控制无人飞行器的飞行。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种无人飞行器的控制方法,该方法包括确定所述无人飞行器的飞行参数;其中,飞行参数包括飞行高度、飞行速度、飞行航迹以及云台俯仰角中的至少一种;将飞行参数发送给无人飞行器,以使无人飞行器将飞行参数进行存储并在飞行时根据飞行参数执行飞行巡检任务。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种控制台,包括处理器、存储器以及输入输出设备;存储器用于存储计算机程序,处理器用于在执行计算程序时实现上述的控制方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种无人飞行器,包括飞行器主体、云台、处理器以及存储器;其中,云台用于安装摄像装置;存储器用于存储计算机程序,处理器在执行存储器存储的计算机程序时,根据预先设置的飞行参数控制飞行器执行飞行巡检任务;其中,飞行参数包括飞行区域以及在飞行区域的飞行高度、飞行速度、飞行航迹以及云台俯仰角。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种无人飞行器控制系统,包括控制台、无线传输设备以及无人飞行器,控制台是上述的控制台,无人飞行器是上述的无人飞行器,无线传输设备用于实现控制台和无人飞行器之间的信号交互。

通过上述方案,本发明的有益效果是:本发明公开了一种无人飞行器的控制方法、控制台、飞行器及控制系统。该方法包括确定所述无人飞行器的飞行参数;其中,所述飞行参数包括飞行高度、飞行速度、飞行航迹以及云台俯仰角中的至少一种;将所述飞行参数发送给无人飞行器,以使所述无人飞行器将所述飞行参数进行存储并在飞行时根据所述飞行参数执行飞行巡检任务。本发明通过获取飞行参数来控制飞行器,实现无需外部设备就可控制无人机的飞行,方便用户操作。

附图说明

图1是本发明提供的无人飞行器的控制方法一实施例流程示意图;

图2是本发明提供的无人飞行器的控制方法另一实施例流程示意图;

图3是本发明提供的无人飞行器的控制方法另一实施例飞行区域示意图;

图4是本发明提供的无人飞行器的控制方法另一实施例飞行航迹示意图;

图5是本发明提供的控制台一实施例结构示意图;

图6是本发明提供的无人飞行器一实施例结构示意图;

图7是本发明提供的无人飞行器另一实施例结构示意图;

图8是本发明提供的无人飞行器又一实施例结构示意图;

图9是本发明提供的无人飞行器控制系统一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参阅图1,图1是本发明提供的无人飞行器的控制方法一实施例流程示意图,该无人飞行器的控制方法包括:

步骤11:确定所述无人飞行器的飞行参数。

所述飞行参数包括飞行高度、飞行速度、飞行航迹以及云台俯仰角中的至少一种。

飞行高度、飞行速度和云台俯仰角为用户输入或默认参数。

另外,可以结合步骤11中的飞行区域和步骤12中的飞行参数生成一飞行航迹,例如可以利用动态规划算法、启发式算法、遗传算法、元胞蚂蚁算法等的一种,实现无人飞行器的飞行航迹规划,生成飞行航迹;或者利用飞行区域各位置的直线轨迹作为飞行航迹。

步骤12:将所述飞行参数发送给无人飞行器,以使所述无人飞行器将所述飞行参数进行存储并在飞行时根据所述飞行参数执行飞行巡检任务。

例如,无人飞行器按照飞行航迹飞行,飞行航迹为A→B→C→A,在距离地面100m的空中以速度为20km/h按照直线距离方向飞行。可以理解的,如果飞行高度大于或小于100m,则将无人飞行器的飞行高度调整成100m;如果在各个航点之间的飞行方向不是直线方向,则调整无人飞行器的飞行方向,使其按照预设方向飞行;如果飞行速度不是20km/h,则将无人飞行器的飞行速度调整成20km/h。

区别于现有技术,本实施例公开的无人飞行器的控制方法包括:确定所述无人飞行器的飞行参数;其中,所述飞行参数包括飞行高度、飞行速度以及云台俯仰角中的至少一种;将所述飞行参数发送给无人飞行器,以使所述无人飞行器将所述飞行参数进行存储并在飞行时根据所述飞行参数执行飞行巡检任务。本发明通过获取飞行参数来控制飞行器,实现无需外部设备就可控制无人机的飞行,用户无需使用遥控装置控制无人机的飞行,方便用户操作,提高无人飞行器飞行巡检的自动化程度,更好的适应野外复杂的环境和地形,提高无人飞行器飞行巡检的距离和时间。

参阅图2,图2是本发明提供的无人飞行器的控制方法另一实施例流程示意图,该无人飞行器的控制方法包括:

步骤21:采集目标区域的位置信息。

利用GIS和GPS卫星定位系统获取目标区域的位置信息。

步骤22:获取所述目标区域中的多个航点位置。

获取用户输入的一个飞行航点,在距离飞行地点设定范围内寻找其他的至少一个航点,获取的飞行地点所围成的区域即为飞行区域;或获取用户输入的至少两个飞行航点,输入的飞行航点所围成的区域即为飞行区域。

例如:如图3所示,用户输入一个飞行航点A,无人飞行器在航点A向东飞行50米后到达航点B,无人飞行器在航点B向北飞行50米后到达航点C,则航点A、B和C所围成的三角形区域即为飞行区域。可以理解的,如果获取到的航点为A、B、C,则飞行区域就是航点为A、B、C所围成的区域;如果获取到的航点为A、B,则飞行区域就是航点为A和B组成的航线。

步骤23:将所述多个航点位置之间的连线作为所述飞行航迹。

例如,如图4所示,飞行区域为位置A、B、C和D围成的区域,起始位置为A,飞行航迹为A→B→C→D→A,则无人飞行器的飞行轨迹是在位置A沿着直线AB的方向行驶到达位置B,在位置B沿着直线BC的方向行驶到达位置C,在位置C沿着直线CD的方向行驶到达位置D,在位置D沿着直线DA的方向行驶回到位置A。

步骤24:获取用户输入的飞行高度、飞行速度、飞行航迹以及云台俯仰角中的至少一种,以形成所述飞行参数。

对于不同的应用需求可输入不同的数据,如果要获取更详细的视频信息,可将飞行速度调低;又如果要获取视野范围广的视频信息,可调高飞行高度或调整云台角度,例如,用户输入的飞行高度为120m、飞行速度为60km/h以及云台仰角为10°,在飞行过程中想获取更详细的视频信息,则可将飞行速度调整为40km/h,其它数据保持不变。

步骤25:将所述飞行参数发送给无人飞行器,以使所述无人飞行器将所述飞行参数进行存储并在飞行时根据所述飞行参数执行飞行巡检任务。

区别于现有技术,本实施例公开的无人飞行器的控制方法通过将多个航点以及多个航线围成的区域作为飞行区域,获取飞行参数,使得无人飞行器按照飞行参数飞行。

参阅图5,图5是本发明提供的控制台一实施例结构示意图,该控制台50包括处理器51、存储器52以及输入输出装置53;所述存储器52用于存储计算机程序,所述处理器51用于在执行所述计算程序时实现上述的控制方法。

可以理解的,本实施例的控制台所执行的方法步骤和上述实施例的方法步骤类似,在此不再赘述。

参阅图6,图6是本发明提供的无人飞行器一实施例结构示意图,该无人飞行器60包括飞行器主体61、云台62、处理器63以及存储器64。

其中,所述云台62用于安装摄像装置。

所述存储器64用于存储计算机程序,所述处理器63在执行所述存储器64存储的所述计算机程序时,根据预先设置的飞行参数控制所述飞行器60执行飞行巡检任务。

其中,所述飞行参数包括飞行区域以及在所述飞行区域的飞行高度、飞行速度、飞行航迹以及云台俯仰角。

参阅图7,图7是本发明提供的无人飞行器另一实施例结构示意图,该无人飞行器70包括飞行器主体71、云台72、处理器73、传感器74以及存储器75。

传感器74用于在所述无人飞行器70飞行时,采集所述无人飞行器70的实时飞行参数;所述处理器73还用于将传感器74采集的实时飞行参数与所述存储器75存储的飞行参数进行比较;在所述实时飞行参数与所述存储器75存储的飞行参数之间的误差大于设定阈值时,调整所述实时飞行参数。

例如,存储器75存储的飞行参数中飞行速度为40km/h,实时的飞行速度为50km/h,允许的飞行速度误差范围为±5km/h,则应该将无人飞行器的飞行速度调成35—45km/h;或者存储器75存储的飞行参数中云台角度为15°,实时的云台角度为18°,允许的云台角度误差范围为±2°,则应该将云台角度调成13—17°。

所述传感器74具体包括数字气压计以及空速管,所述空速管用于采集所述无人飞行器70的飞行速度;所述数字气压计用于采集所述无人飞行器70的飞行高度;除此以外,还可利用陀螺仪或加速度感应器、GPS、雷达或激光等进行高度的测量,利用超声波测速或者风速传感器等测量飞行速度。

可以理解的,本实施例的无人飞行器70中飞行器主体71、云台72、处理器73以及存储器75和上述实施例中类似,在此不再赘述。

参阅图8,图8是本发明提供的无人飞行器又一实施例结构示意图,该无人飞行器80包括飞行器主体81、云台82、处理器83、通信模组84以及存储器85。

通信模组84用于预先接收控制台发送的飞行参数,以及在飞行时将所述摄像装置拍摄的图像发送给所述控制台;所述通信模组84还用于接收上述控制台发送的控制指令。

所述处理器83还用于在所述通信模组84与所述控制台之间的通信信号强度大于设定信号值时,根据所述通信模组84接收的控制指令来控制所述无人飞行器80的飞行,以及将所述摄像装置拍摄的图像实时发送给所述控制台;所述处理器83还用于在所述通信模组84与所述控制台之间的通信信号强度小于所述设定信号值时,根据所述存储器85存储的飞行参数控制所述无人飞行器80执行飞行巡检任务。

例如,设定信号值为-45dBm,通信信号强度为-60dBm,此时无人飞行器80按照存储的飞行参数飞行;如果通信信号强度大于-45dBm,则通过控制指令来控制无人飞行器80飞行。

可以理解的,本实施例的无人飞行器80中飞行器主体81、云台82、处理器83以及存储器85和上述实施例中类似,在此不再赘述。

区别于现有技术,本实施方式公开的无人飞行器,通过采集无人飞行器的实时飞行参数,在实时飞行参数与存储器存储的飞行参数之间的误差大于设定阈值时,调整实时飞行参数,使得无人飞行器实时飞行参数与存储的飞行参数更接近,同时避免用户手动调节飞行高度、飞行速度、云台俯仰角等参数,方便用户操作,增强用户体验。

参阅图9,图9是本发明提供的无人飞行器控制系统一实施例结构示意图,该无人飞行器控制系统包括控制台91、无线传输设备92以及无人飞行器93。

所述控制台91是上述实施例提供的控制台;所述无人飞行器93是上述实施例提供的无人飞行器;所述无线传输设备92用于实现所述控制台91和所述无人飞行器93之间的信号交互,用于传送控制台91的发出的控制指令和将无人飞行器93的飞行参数和拍摄的图像传送给控制台91。

在本发明所提供的几个实施方式中,应该理解到,所揭露的方法以及设备,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外,在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利保护范围,凡是利用本发明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,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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