一种定翼机操作系统及其方法与流程

本发明是关于一种定翼机操作系统及其方法，特别是关于一种协助飞行规划的定翼机操作系统及其方法。

背景技术：

定翼机(英文：fixed-wingaeroplane)目前已广泛应用于地形、地貌侦照与地形、地貌测绘，其主要是因为定翼机相较于多旋无人机更适合较大范围的地形、地貌侦照与测绘。然而，现有的定翼机大多需要人力远端操控，而无法在输入飞行设定数据后由定翼机自行依照规划航线飞行。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种定翼机操作系统及其方法能够于输入飞行设定数据后产生规划航线以使定翼机自行依照规划航线飞行。

为了解决上述问题，本发明的一构想在于提供一种可由使用者输入飞行设定数据的定翼机操作系统及方法。

本发明的另一构想在于提供一种可于输入飞行设定数据后产生规划航线的定翼机操作系统及方法。

基于该构想，本发明提供一种定翼机操作系统，其包括：系统数据库，储存定翼机的飞行记录数据；通讯装置，通讯连接至该定翼机；显示界面；以及处理器，存取该系统数据库，该处理器包括：定翼机检测模块，通过该通讯装置自该定翼机接收检测数据，并将该检测数据显示于该显示界面；飞行设定模块，接收飞行设定数据，并通过该通讯装置将该飞行设定数据传送至该定翼机；以及飞行路线决定模块，其至少根据该飞行设定数据决定该定翼机的飞行路线。

于本发明的一较佳实施例中，该处理器进一步包括即时飞行状态模块，该即时飞行状态模块于该定翼机处于飞行状态时，通过该通讯装置自该定翼机接收飞行即时数据；其中该飞行即时数据包括该定翼机的经度即时数据、纬度即时数据、高度即时数据、俯仰角即时数据、旋转角即时数据以及航速即时数据至少其中之一。

于本发明的一较佳实施例中，该处理器进一步包括飞行记录显示模块，当接收到飞行记录显示指令时，将该飞行记录数据显示于该显示界面；其中该飞行记录数据包括影像获取数据、飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据至少其中之一；且其中该影像获取数据与该飞行经度数据、该飞行纬度数据、该飞行高度数据、该飞行倾斜角数据以及该飞行俯仰角数据相关联。

于本发明的一较佳实施例中，该飞行设定模块接收影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据，且其中该处理器根据该影像时间间隔设定数据和/或该影像距离设定数据以及该飞行高度数据计算出影像重迭率。

于本发明的一较佳实施例中，该检测数据包括信号连接检测数据、感测器检测数据、电池电压检测数据、影像获取装置检测数据、导航检测数据、地面站系统检测数据以及返航点检测数据至少其中之一。

于本发明的一较佳实施例中，该飞行设定数据包括启航点设定数据、飞行范围设定数据、飞行航点设定数据、返航点设定数据以及降落点设定数据至少其中之一。

根据本发明的目的，再提供一种定翼机操作方法，该方法包括：由处理器通过通讯装置自定翼机接收检测数据，并将该检测数据显示于显示界面；由该处理器接收飞行设定数据，并通过该通讯装置将该飞行设定数据传送至该定翼机；以及由该处理器至少根据该飞行设定数据决定该定翼机的飞行路线；其中该通讯装置通讯连接至该定翼机。

于本发明的一较佳实施例中，该方法进一步包括：于该定翼机处于飞行状态时，由该处理器通过该通讯装置自该定翼机接收飞行即时数据；其中该飞行即时数据包括该定翼机的经度即时数据、纬度即时数据、高度即时数据、俯仰角即时数据、旋转角即时数据以及航速即时数据至少其中之一。

于本发明的一较佳实施例中，该方法进一步包括：当该处理器接收到飞行记录显示指令时，将该飞行记录数据显示于该显示界面；其中该飞行记录数据包括影像获取数据、飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据至少其中之一；且其中该影像获取数据与该飞行经度数据、该飞行纬度数据、该飞行高度数据、该飞行倾斜角数据以及该飞行俯仰角数据相关联。

于本发明的一较佳实施例中，该方法进一步包括：由该处理器接收影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据；以及由该处理器根据该影像时间间隔设定数据和/或该影像距离设定数据以及该飞行高度数据计算出影像重迭率。

于本发明的一较佳实施例中，该检测数据包括信号连接检测数据、感测器检测数据、电池电压检测数据、影像获取装置检测数据、导航检测数据、地面站系统检测数据以及返航点检测数据至少其中之一。

于本发明的一较佳实施例中，该飞行设定数据包括启航点设定数据、飞行范围设定数据、飞行航点设定数据、返航点设定数据以及降落点设定数据至少其中之一。

在本发明实施例中，通过系统数据库，储存定翼机的飞行记录数据；通讯装置，通讯连接至该定翼机；显示界面；以及处理器，存取该系统数据库，该处理器包括：定翼机检测模块，通过该通讯装置自该定翼机接收检测数据，并将该检测数据显示于该显示界面；飞行设定模块，接收飞行设定数据，并通过该通讯装置将该飞行设定数据传送至该定翼机；以及飞行路线决定模块，其至少根据该飞行设定数据决定该定翼机的飞行路线能够于输入飞行设定数据后产生规划航线以使定翼机自行依照规划航线飞行。

本发明前述各方面及其它方面依据下述的非限制性具体实施例详细说明以及参照附随的图式将更趋于明了。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例的系统架构图。

图2为本发明提供的定翼机操作系统另一具体实施例的系统架构图。

图3为本发明提供的定翼机操作方法一具体实施例的流程图。

图4为本发明提供的定翼机操作方法另一具体实施例的流程图。

图5为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图6为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图7为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图8为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图9a为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图9b为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图10为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图11为本发明提供的定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。

图12为计算影像重迭率一具体实施例的示意图。

附图标记说明：

10：定翼机

100：定翼机操作系统

110：系统数据库

120：通讯装置

130：显示界面

140：处理器

142：定翼机检测模块

144：飞行设定模块

146：飞行路线决定模块

148：即时飞行状态模块

149：飞行记录显示模块

300：定翼机操作方法

310～330：步骤

400：定翼机操作方法

410～450：步骤

510～570：标签

610：影像获取数据

620：飞行记录数据

630：标签

710：检测状态灯号区

810～830：区域

840：标签

912～919：信息

922、924：标签

930～950：信息

962：返航点

964：降落点

1010：区域

1110：选项

1120：标签

1210：定翼机

1222：影像距离

1224：飞行高度

1232：影像拍摄范围

1234：影像拍摄范围

1236：影像重迭区域

具体实施方式

请参阅图1，其例示说明了根据本发明定翼机操作系统一具体实施例的系统架构图。如图1所示实施例，定翼机操作系统100包括：系统数据库110，其储存定翼机10的飞行记录数据；通讯装置120，其通讯连接至定翼机10；显示界面130；以及处理器140，其存取系统数据库110。其中处理器140包括：定翼机检测模块142，其通过通讯装置120自定翼机10接收检测数据，并将检测数据显示于显示界面130；飞行设定模块144，接收使用者所输入的飞行设定数据，并通过通讯装置120将飞行设定数据传送至定翼机10；以及飞行路线决定模块146，其根据飞行设定数据决定定翼机10的飞行路线。其中根据飞行设定数据决定飞行路线的方法可例如中国台湾第105132453号专利申请案(发明名称为无人飞行载具航线规划系统及其方法)所述，但并不以此为限。

在一具体实施例中，检测数据包括信号连接检测数据、定翼机10上的感测器检测数据、电池电压检测数据、影像获取装置检测数据、导航检测数据、地面站系统检测数据以及返航点检测数据。通过该些检测数据，使用者可于开始设定一个新的飞行任务前得知定翼机10的状况是否正常，以及于飞行过程中得知定翼机10的状况是否正常。

在一具体实施例中，定翼机10的感测器至少包括姿态航向参考系统，感测器检测数据至少包括姿态航向参考系统检测数据。在另一具体实施例中，定翼机10的感测器至少包括加速仪以及姿态仪，感测器检测数据至少包括加速仪检测数据以及姿态仪检测数据。

在一具体实施例中，飞行设定数据包括启航点设定数据、飞行范围设定数据、飞行航点设定数据、返航点设定数据以及降落点设定数据。在一具体实施例中，飞行设定数据是由使用者依据需求自行输入。

请参阅图2，其例示说明了根据本发明定翼机操作系统另一具体实施例的系统架构图。如图2所示实施例，处理器140进一步包括：即时飞行状态模块148，其于定翼机10处于飞行状态时，通过通讯装置120自定翼机10接收飞行即时数据；以及飞行记录显示模块149，其于接收到飞行记录显示指令时，将飞行记录数据显示于显示界面130。

在一具体实施例中，飞行即时数据包括定翼机10的经度即时数据、纬度即时数据、高度即时数据、俯仰角即时数据、旋转角即时数据以及航速即时数据。使用者可通过该些即时数据了解定翼机10的即时飞行状况。

在一具体实施例中，飞行记录数据包括影像获取数据、飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据。其中飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据均为与影像获取数据相关联的数据，其表示定翼机10于拍摄影像获取数据时的飞行条件。

在本发明的不同实施例中，处理器140所包括的上述各模块可为一种硬件与软件协同运作的资源，各模块的技术特征可以多个程序指令来表达，而各模块的技术效果可以一或多个处理器通过执行该些程序指令来实现。

请参阅图3，其例示说明了本发明定翼机操作方法一具体实施例的流程图。其中，定翼机操作方法300包括以下步骤：首先，进行步骤310，由处理器通过通讯装置自定翼机接收检测数据，并将检测数据显示于显示界面。在一具体实施例中，检测数据包括信号连接检测数据、定翼机上的感测器检测数据、电池电压检测数据、影像获取装置检测数据、导航检测数据、地面站系统检测数据以及返航点检测数据。通过该些检测数据，使用者可于开始设定一个新的飞行任务前得知定翼机的状况是否正常，以进一步决定是否仍进行飞行任务的设定。使用者并可于飞行过程中得知定翼机的状况是否正常。

接着，进行步骤320，由处理器接收飞行设定数据，并通过通讯装置将飞行设定数据传送至定翼机。在一具体实施例中，飞行设定数据包括启航点设定数据、飞行范围设定数据、飞行航点设定数据、返航点设定数据以及降落点设定数据。在一具体实施例中，飞行设定数据是由使用者依据需求自行输入。在完成步骤320后，进行步骤330，由处理器至少根据飞行设定数据决定定翼机的飞行路线。

请参阅图4，其例示说明了本发明定翼机操作方法另一具体实施例的流程图。其中，定翼机操作方法400包括以下步骤：首先，进行步骤410，由处理器通过通讯装置自定翼机接收检测数据，并将检测数据显示于显示界面。接着进行步骤420，由处理器接收飞行设定数据，并通过通讯装置将飞行设定数据传送至定翼机。而后，进行步骤430，由处理器至少根据飞行设定数据决定定翼机的飞行路线。

在一具体实施例中，检测数据包括信号连接检测数据、定翼机上的感测器检测数据、电池电压检测数据、影像获取装置检测数据、导航检测数据、地面站系统检测数据以及返航点检测数据。在另一具体实施例中，飞行设定数据包括启航点设定数据、飞行范围设定数据、飞行航点设定数据、返航点设定数据以及降落点设定数据。在一具体实施例中，飞行设定数据是由使用者依据需求自行输入。

完成步骤430后，接着进行步骤440，于定翼机处于飞行状态时，由处理器通过通讯装置自定翼机接收飞行即时数据。在一具体实施例中，飞行即时数据包括定翼机的经度即时数据、纬度即时数据、高度即时数据、俯仰角即时数据、旋转角即时数据以及航速即时数据。

接着，进行步骤450，当处理器接收到飞行记录显示指令时，将飞行记录数据显示于显示界面。在一具体实施例中，是由使用者依据需求自行输入飞行记录显示指令，此时处理器将飞行记录数据显示于显示界面。在一具体实施例中，飞行记录数据包括影像获取数据、飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据。该些数据均是于某个已完成的飞行任务中所记录的飞行记录数据。其中飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据均与影像获取数据相关联，其表示定翼机于拍摄影像获取数据时的飞行条件。应了解，在一次飞行任务中，可获得一至多个影像获取数据，而每个影像获取数据均有对应的飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据。

在一具体实施例中，飞行设定模块进一步接收影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据。其中，影像获取数据与影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据相关联。当使用者对影像间的时间间隔和/或影像间的距离进行设定以产生影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据时，定翼机操作系统的处理器会依据飞行高度数据、影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据计算出各影像之间的影像重迭率。如此，使用者即可根据影像重迭率调整影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据。在一具体实施例中，最终所设定的影像时间间隔设定数据和/或影像距离设定数据，其对应产生的影像重迭率为20％。

请参阅图5，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图所示，使用者可通过显示界面上的标签510～570进行设定或功能使用。其中点选标签510可进行细节设定，点选标签520可进行新的飞行任务规划，点选标签530可进行后置处理(英文：postprocess)与记录回放，例如进行飞行任务中所拍摄的影像获取数据的后置处理。点选标签540可进行飞行前的检查，点选标签550可查阅使用手册，点选标签560可读取先前的飞行任务，点选标签570可读取最近读取的任务清单。

请参阅图6，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图所示，使用者可通过点选影像获取数据610观看该次任务所获取的各个影像获取数据，画面中并显示各个影像获取数据所对应的飞行经度数据、飞行纬度数据、飞行高度数据、飞行倾斜角数据以及飞行俯仰角数据等飞行记录数据620。此外，使用者亦可点选标签630进入回放画面，以检视当时的飞行信息。

请参阅图7，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图所示，当定翼机操作系统通过通讯装置自定翼机接收检测数据后，会将检测数据显示于该显示界面。图中检测状态灯号区710即显示出信号连接检测数据、感测器检测数据、电池电压检测数据、影像获取装置检测数据、导航检测数据、地面站系统检测数据以及返航点检测数据。

请参阅图8，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图所示，使用者可通过不同区域810～830进行不同设定。例如使用者可通过区域810设定语言与起始画面，通过区域820设定通讯连线，例如设定为有线、无线等，通过区域830设定飞行参数，例如高度模式、速度等。此外，使用者亦可通过点选标签840进行数据连接的设定。

请参阅图9a及图9b，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图9a及图9b所示，使用者可于飞行任务开始前或开始后通过显示界面获得飞行状况的信息。例如在图9a中使用者可通过信息912获得预计飞行时间信息，通过信息914获得飞行目标信息，通过信息913获得预计飞行时间信息，通过信息915获得盘旋范围(返航范围)信息，通过信息916获得航点信息，通过信息917获得预计航线信息，通过信息918获得飞行信息，通过信息919获得检测信息。使用者亦可通过标签922选择航线模式或区域模式，通过标签924进行细节参数设定。此外，图9a中亦显示出所设定的返航点962及降落点964。而在图9b中，使用者可通过信息930获得起始航点信息，通过信息940获得区域航线信息，通过信息950获得转弯航线信息。

请参阅图10，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图所示，使用者于飞行时仍可进行选项设定。图中例示使用者可通过区域1010进行通讯连线的设定(例如设定为有线或无线等)，或进行飞行参数的设定(例如高度模式、速度等)。

请参阅图11，其为本发明定翼机操作系统一具体实施例中的显示界面截图。如图所示，使用者可通过选项1110选择起飞模式，例如选择以手抛投掷起飞或使用弹射架起飞。并可于选择完成后通过点选标签1120开始飞行任务，并进入到自动模式。

请参阅图12，其为计算影像重迭率一具体实施例的示意图。如图12所示实施例，定翼机1210于拍摄时可根据各影像间的影像距离1222以及飞行高度1224计算出影像拍摄范围1232与影像拍摄范围1234所重迭拍摄的拍摄重迭区域1236，并可进一步计算出影像重迭区域1236占影像拍摄范围1232的百分比，此即为影像重迭率。在一具体实施例中，影像距离1222系根据定翼机1210的飞行速度、拍摄影像的时间间隔计算而得。在一具体实施例中，影像拍摄范围1232、1234可至少根据影像拍摄焦距及飞行高度计算而得。定翼机操作系统并可于使用者在设定拍摄影像的时间间隔和/或各影像间的影像距离和/或飞行高度后，将计算出的影像重迭率通过显示界面显示给使用者。如此，使用者即可根据计算出的影像重迭率进一步调整拍摄影像的时间间隔和/或各影像间的影像距离，藉此达到较好的拍摄效果。

至此，本发明的定翼机操作系统及其方法已经由上述说明及图式加以说明。然应了解，本发明各具体实施例仅是做为说明之用，在不脱离本发明申请专利范围与精神下可进行各种改变，且均应包括于本发明的专利范围中。因此，本说明书所描述的各具体实施例并非用以限制本发明，本发明的真实范围与精神揭示于以下申请专利范围。