CN104808675A - 基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备 - Google Patents

基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备。其中，体感飞行操控***包括机载飞控***、通信中继设备和智能终端；所述智能终端用于获取所述智能终端的姿态信息，根据所述姿态信息生成飞行指令，并将所述飞行指令通过所述通信中继设备发送给所述机载飞控***，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端的偏航角，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行；所述机载飞控***用于根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行。使得多旋翼飞行器便于操控且适于超视距飞行。

Description

基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备
技术领域
本发明涉及飞行器控制技术领域，尤其涉及一种基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备。
背景技术
多旋翼飞行器是一种通过多个(一般至少4个)旋翼提供动力的小型飞行器。由于多旋翼飞行器具有垂直起降和悬停的能力，并且飞行平稳，成本相对较低，因此广泛应用于个人娱乐、影视航拍、国土测绘、农林业巡检、电力线路巡检和警用监控等许多行业。
目前，对于小型飞行器的控制方式主要有两种：一种方式是使用遥控器，操控手可以通过遥控器直接控制飞行器的油门、姿态角和飞行速度等。这种方式可以对飞行器进行非常精确的操控，但对操控手的技术水平要求很高，并且不适合超视距飞行，当飞机与操控手距离较远时由于观察不清容易造成误判。另一种方式是为飞行器配备功能完善的自驾仪，该方式依赖GPS(GlobalPositioning System，全球定位***)定位，通过地面站向飞行器发送起飞、降落、按指定航线飞行等指令，虽然易于操控，但无法在室内或不开阔的环境飞行，且无法进行实时操控。
发明内容
本发明的目的在于提出基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备，以使多旋翼飞行器便于操控且适于超视距飞行。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于智能终端的体感飞行操控***，包括机载飞控***、通信中继设备和智能终端；
所述智能终端用于获取所述智能终端的姿态信息，根据所述姿态信息生成飞行指令，并将所述飞行指令通过所述通信中继设备发送给所述机载飞控***，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端的偏航角，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行；
所述机载飞控***用于根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行。
一种用于控制飞行器飞行的智能终端，包括：姿态传感器、控制模块和第二中继模块，所述姿态传感器和所述第二中继模块分别与所述控制模块连接；
所述姿态传感器用于获取所述智能终端的姿态信息，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端的偏航角；
所述控制模块用于根据所述姿态信息，生成所述飞行指令，并将所述飞行指令发送给所述第二中继模块，其中，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述飞行器以所述偏航角飞行；
所述第二中继模块用于将所述飞行指令通过通信中继设备发送给所述飞行器的机载飞控***。
一种机载飞控***，包括：微处理器及与所述微处理器相连的第一无线数传模块；
所述微处理器用于通过所述第一无线数传模块从通信中继设备接收来自智能终端的飞行指令，并根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行，其中，所述飞行指令至少携带有偏航角，用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行，所述偏航角为所述智能终端的偏航角。
一种通信中继设备，其特征在于，包括：第一中继模块及与所述第一中继模块相连的第二无线数传模块；
所述第一中继模块用于与所述智能终端进行通信，接收所述智能终端发送的飞行指令，其中，所述飞行指令至少携带有偏航角，用于指示机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行，所述偏航角为所述智能终端的偏航角；
所述第二无线数传模块用于与所述机载飞控***进行无线通信，用于将所述飞行指令发送给所述机载飞控***。
本发明提供的基于智能终端的体感飞行操控***及终端设备，通过智能终端根据感知自身的姿态，生成用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行的飞行指令，并发送给机载飞控***控制飞行器的飞行，使得飞行器在飞行时能够根据智能终端的姿态自动调制偏航角度，实现了飞行器基于智能终端的体感飞行。由于智能终端可以通过自身的姿态和在所述智能终端上的点击和滑动操控来对飞行器进行控制，有效地降低了操控手的技术水平要求，使得飞行器的飞行操控变得简单易行，用户无需培训而通过体感操控即可实现与遥控器类似的对无人机的精确操控。利用智能手机实现该方法时，无需配备特别的体感设备。并且，智能终端通过通信中继设备与飞行器上的机载飞控***通信，使得飞行器能够在室内和无GPS信号或者GPS信号较弱的地方飞行，同时能控制飞行器进行超视距飞行。
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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种基于智能终端的体感飞行操控***的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种基于智能终端的体感飞行操控***的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种用于控制飞行器飞行的智能终端的结构示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种机载飞控***的结构示意图；
图5是本发明实施例五提供的一种通信中继设备的结构示意图；
图6a是本发明实施例六提供的一种基于智能终端的体感飞行操控***的结构示意图；
图6b是本发明实施例六提供的基于智能终端的体感飞行操控***的体感操控方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，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作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。
本发明实施例提供的基于智能终端的体感飞行操控***可应用于多旋翼无人机等多种飞行器的操控。该***中，智能终端可为体感操控设备如体感操控器，或者可为智能手机和便携式电脑等具有通信、数据处理功能以及感知自身操作能力的便携式电子设备。
实施例一
参考图1，本发明实施例一提供的一种基于智能终端的体感飞行操控***包括：机载飞控***11、通信中继设备12和智能终端13。
所述智能终端13用于获取所述智能终端13的姿态信息，根据所述姿态信息生成飞行指令，并将所述飞行指令通过所述通信中继设备12发送给所述机载飞控***11，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端13的偏航角，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述机载飞控***11控制所述机载飞控***11所在飞行器以所述偏航角飞行。
所述机载飞控***11用于用于根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行。
例如，某一飞行器飞行时，智能终端13在操作人员或者用户的把持下，绕右手系的向上的轴(Z轴)向X轴(右手系向前的轴)的负方向旋转30度，则智能终端13感知这一操作，并生成目标偏航角为负向旋转30度的飞行指令，通过通信中继设备12发送给该飞行器的机载飞控***11。机载飞控***11接收到这一指令后，控制该飞行器向X轴的负方向偏航30度飞行。
或者，例如，智能终端13在上述Z轴向X轴的负方向旋转30度的同时，还绕X轴向Z轴的正方向旋转10度，绕右手系向右的轴(Y轴)向X轴的负方向旋转20度，则智能终端13在感知自身向X轴的负方向偏航30度的同时，感知自身向Z轴的正方向旋转产生10度的横滚角，感知自身向X轴的负方向旋转产生20度的俯仰角。之后根据感知到上述角度，生成相应操作的飞行指令通过通信中继设备12发送给机载飞控***11。机载飞控***11接收到飞行指令后控制该飞行器与智能终端13做同样的偏航、横滚及俯仰。
或者，智能终端13还可以在操作人员或用户的把持下偏航和横滚，或者偏航和俯仰，此时，类似地，智能终端13把相应操作的指令通过通信中继设备12发送给机载飞控***11，以使机载飞控***11控制该飞行器做同样的动作。
或者，还可以是智能终端13生成的飞行指令控制飞行器的操作与智能终端13的操作类似，而不是完全相同。如智能终端13偏航30度，则生成的飞行指令控制飞行器偏航30度的n分之一或者n倍。其中，n为自然数。横滚角和俯仰角与偏航角类似，这里不再赘述。
智能终端13与通信中继设备12之间可通过如通过USB(Universal SerialBus，即通用串行总线)、NFC(Near Field Communication,即近距离无线通讯)或蓝牙等近距离传输技术传输信息。
机载飞控***11与通信中继设备12之间可通过远距离无线点对点传输技术传输信息。
本发明实施例提供的基于智能终端的体感飞行操控***中，通过智能终端根据感知自身的姿态，生成用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行的飞行指令，并发送给机载飞控***控制飞行器的飞行，使得飞行器在飞行时能够根据智能终端的姿态自动调制偏航角度，实现了飞行器基于智能终端的体感飞行。由于智能终端可以通过自身的姿态和在所述智能终端上的点击和滑动操控来对飞行器进行控制，有效地降低了操控手的技术水平要求，使得飞行器的飞行操控变得简单易行，用户无需培训而通过体感操控即可实现与遥控器类似的对无人机的精确操控。利用智能手机实现该方法时，无需配备特别的体感设备。并且，智能终端通过通信中继设备与飞行器上的机载飞控***通信，使得飞行器能够在室内和无GPS信号或者GPS信号较弱的地方飞行，同时能控制飞行器进行超视距飞行。
示例性的，上述机载飞控***包括微处理器及与所述微处理器相连的第一无线数传模块；
所述微处理器用于通过所述第一无线数传模块从所述通信中继设备接收所述飞行指令，并根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行。
示例性的，上述机载飞控***还包括：定位模块、航姿参考***和气压计模块；
所述定位模块、航姿参考***和气压计模块分别与所述微处理器连接；
所述微处理器还用于通过所述定位模块、航姿参考***和气压计模块获取所述飞行器的飞行信息，并通过所述第一无线数传模块及所述通信中继设备将所述飞行信息发送给所述智能终端。这样，当智能终端接收到飞行信息后，智能终端的操作人员或用户可以根据飞行器的飞行信息来决定把持智能终端的姿态，或者在智能终端上进行什么样的操作，之后由智能终端生成相应的飞行指令，进一步控制飞行器当前的飞行。
示例性的，上述微处理器获取的所述飞行信息包括所述飞行器的坐标位置、飞行高度、飞行器的横滚角、俯仰角、偏航角、前后方向飞行速度和左右方向飞行速度中的至少一项。
示例性的，上述通信中继设备包括第一中继模块及与所述第一中继模块相连的第二无线数传模块；
所述第二无线数传模块用于与所述机载飞控***进行无线通信；
所述第一中继模块用于与所述智能终端进行通信。
示例性的，上述智能终端包括：姿态传感器、控制模块和第二中继模块，所述姿态传感器和所述第二中继模块分别与所述控制模块连接；
所述姿态传感器用于获取所述智能终端自身的姿态信息；
所述控制模块用于根据所述姿态信息生成所述飞行指令，并将所述飞行指令发送给所述第二中继模块；
所述第二中继模块用于将所述飞行指令通过所述通信中继设备发送给所述机载飞控***。
示例性的，上述智能终端还包括：操控接口模块；
所述操控接口模块与所述控制模块连接，用于接收用户的操控指令；
所述控制模块还用于根据所述操控指令生成用于控制所述飞行器飞行高度的指令。
其中，所述操控接口模块可为智能手机或平板电脑的触摸屏。
示例性的，所述姿态信息包括智能终端的俯仰角和横滚角中的至少一项，所述智能终端生成的飞行指令还携带有所述俯仰角和横滚角中的至少一项，用于相应控制所述飞行器的俯仰角和横滚角中的至少一项，或者，所述智能终端生成的飞行指令还携带有巡航速度，用于控制所述飞行器以所述巡航速度飞行，其中，所述巡航速度根据所述俯仰角和横滚角中的至少一项得到。
实施例二
本实施例中，智能终端为手机，即手机作为飞行器的体感操控设备控制飞行器的飞行。
参见图2，本发明实施例二提供的一种基于智能终端的体感飞行操控***包括：机载飞控***21、通信中继设备设备22和手机23。
其中，机载飞控***21可以提供定高飞行、定点飞行和指点飞行三种控制方式，控制飞行器的飞行。
在定高飞行模式下，机载飞控***21接收的控制输入为飞机的目标横滚角、目标俯仰角、目标偏航角、目标高度变化率。在定点飞行模式下，机载飞控***21接收的控制输入为飞机的目标前向飞行速度、目标横向飞行速度、目标偏航角、目标高度变化率。在指点模式下，机载飞控***21接收的控制输入为目标航点，无人机可以自动规划航线并飞往目标航点。
机载飞控***21和体感操控设备(手机23)之间的通信使用一个通信中继设备22。机载飞控***21与通信中继设备22通过无线数传模块进行通信。手机23与通信中继设备22通过蓝牙进行通信。通信中继设备22在两者之间实现数据的转发，从而使用户可以通过手机23等体感设备在1公里(km)半径范围内操控无人机。本实施例中使用的通信中继设备22可为集成的蓝牙通讯盒。
手机23(或其它体感操控设备)可以实时检测自身在空间中的俯仰角、横滚角和偏航角。具体地，可以在手机23中安装应用软件(简称APP)，以采集和使用体感信息。
在定高飞行模式下，手机23中的APP将自身俯仰角、横滚角、偏航角作为飞机的目标俯仰角、目标横滚角和目标偏航角发送给机载飞控***。
在定点飞行模式下，APP将手机23的俯仰角、横滚角、偏航角折算为飞机的前向飞行速度、左右方向飞行速度和偏航角。
在以上两种模式下，还可以通过滑动手机23的APP界面上的滑条，设置飞机的目标高度变化率，从而调节飞机的飞行高度。
在手机23的APP上，可以无缝地在上述定高飞行模式、定点飞行模式以及指点飞行模式下切换。
当机载飞控***21所在的飞机或飞行器在室外飞行时，如果环境开阔则可以使用定点飞行模式，如果周围楼房树木较多或有需要精确控制飞机飞行或控制飞机机动飞行的需求时，即可使用体感操控的定点飞行模式和定高飞行模式。当机载飞控***21所在的飞机或飞行器在室内飞行时，可以使用定高模式，从而不借助遥控器即可在无GPS的环境下对飞机进行精确的操控。
相对于现有技术通过传统的遥控器操控多旋翼无人机时，需要操作手同时操控飞机的油门、俯仰、横滚、偏航或类似的四个通道的控制，且需要操作手实时观察飞机的航向角，才可以对飞机进行准确的控制，本实施例提供的基于智能终端的体感飞行操控***，可以通过体感方式操控飞机，无人机的姿态或飞行方向与飞机在空间中的姿态直接相关。具体地，本实施例提供的基于智能终端的体感飞行操控***，通过检测体感设备的空间姿态角，控制无人机在空间的姿态角或飞行速度，以及高度变化率。用户通过调节手机(或其他体感设备)的空间姿态和操作控制高度的滑条即可完成对飞机的全部控制，飞机的航向与手机的指向一致，操作简便可靠。具体应用中，在飞行操控***中使用智能手机充当体感操控设备，方便用户使用该方法，并且可以与其它操控方式无缝切换。并且该方法同样可以用于其他定制的体感设备。
实施例三
本实施例提供了一种用于控制飞行器飞行的智能终端。该智能终端可应用于上述实施例提供的任一种基于智能终端的体感飞行操控***中。
参见图3，本实施例提供的一种用于控制飞行器飞行的智能终端包括：姿态传感器31、控制模块32和第二中继模块33。
所述姿态传感器31和所述第二中继模块33分别与所述控制模块32连接。
所述姿态传感器31用于获取所述智能终端的姿态信息，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端的偏航角。如智能终端在操作人员或者用户的把持下，绕右手系的向上的轴(Z轴)向X轴(右手系向前的轴)的负方向旋转30度，则姿态传感器31能够感知智能终端的姿态，获知智能终端绕右手系的向上的轴(Z轴)向X轴(右手系向前的轴)的负方向旋转30度这个姿态信息。又如，智能终端在上述Z轴向X轴的负方向旋转30度的同时，还绕X轴向Z轴的正方向旋转10度，绕右手系向右的轴(Y轴)向X轴的负方向旋转20度，则姿态传感器31能够感知智能终端的姿态，获知这样的姿态信息：智能终端在上述Z轴向X轴的负方向旋转30度的同时，还绕X轴向Z轴的正方向旋转10度，绕右手系向右的轴(Y轴)向X轴的负方向旋转20度。等等。
所述控制模块32用于根据所述姿态信息，生成所述飞行指令，并将所述飞行指令发送给所述第二中继模块33，其中，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述飞行器以所述偏航角飞行。
所述第二中继模块33用于将所述飞行指令通过上述通信中继设备发送给所述飞行器的机载飞控***。如，当飞行指令为偏航30度时，机载飞控***根据该指令控制所在的飞行器偏航30度，等等。
示例性的，上述智能终端还包括：操控接口模块。
所述操控接口模块与所述控制模块连接，用于接收用户的操控指令；
所述控制模块还用于根据所述操控指令生成用于控制所述飞行器飞行高度的指令。该操控接口模块可以是APP的交互界面如滑条和对话框等等。
示例性的，上述述姿态传感器31获取的姿态信息还包括智能终端的俯仰角和横滚角中的至少一项，所述控制模块32生成的飞行指令还携带有所述俯仰角和横滚角中的至少一项，用于相应控制所述飞行器的俯仰角和横滚角中的至少一项。或者，所述控制模块32生成的飞行指令还携带有巡航速度，用于控制所述飞行器以所述巡航速度飞行，其中，所述巡航速度根据所述俯仰角和横滚角中的至少一项得到。如控制模块32根据姿态信息中的俯仰角折算成前向水平飞行速度，根据姿态信息中的横滚角折算成左右水平飞行速度。当飞行器定点飞行时，控制模块32可以将折算得到的飞行速度发送给机载飞控***，以控制飞行器的飞行。
本实施例提供的智能终端，通过姿态传感器获取自身的姿态信息，通过控制模块根据姿态信息生成飞行指令，并通过第二中继模块将飞行指令发送给通信中继设备，使得机载飞控***通过通信中继设备获取智能终端发出的飞行指令，并根据飞行指令控制飞行器的飞行，从而使飞行器在飞行时能够根据智能终端的姿态自动调制偏航角度，实现了飞行器基于智能终端的体感飞行。由于智能终端可以通过自身的姿态和在所述智能终端上的点击和滑动操控来对飞行器进行控制，有效地降低了操控手的技术水平要求，使得飞行器的飞行操控变得简单易行，用户无需培训而通过体感操控即可实现与遥控器类似的对无人机的精确操控。利用智能手机实现该方法时，无需配备特别的体感设备。并且，飞行器上的机载飞控***与智能终端通过通信中继模块通信中继设备与飞行器上的机载飞控***连接通信，通信中继模块通信中继设备通过蓝牙信号与智能终端连接，通信中继模块通信中继设备通过无线数传模块与飞行器上的机载飞控***连接，不仅能够对飞行器进行实时操控，而且使得飞行器能够在室内和无GPS信号或者GPS信号较弱的地方飞行，同时能控制飞行器进行超视距飞行。
实施例四
本实施例提供一种机载飞控***。该机载飞控***可应用于上述基于智能终端的体感飞行操控***。
参见图4，本实施例提供的一种机载飞控***包括：微处理器41及与所述微处理器41相连的第一无线数传模块42。
所述微处理器41用于通过所述第一无线数传模块42从上述通信中继设备接收来自智能终端的飞行指令，并根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行，其中，所述飞行指令至少携带有偏航角，用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行，所述偏航角为所述智能终端的偏航角。
示例性的，本发明实施例提供的机载飞控***还包括：定位模块、航姿参考***和气压计模块。
所述定位模块、航姿参考***和气压计模块分别与所述微处理器连接。
所述微处理器41还用于通过所述定位模块、航姿参考***和气压计模块获取所述飞行器的飞行信息，并通过所述第一无线数传模块42及所述通信中继设备将所述飞行信息发送给所述智能终端。
示例性的，上述微处理器41获取的所述飞行信息包括所述飞行器的坐标位置、飞行高度、飞行器的横滚角、俯仰角、偏航角、前后方向飞行速度和左右方向飞行速度中的至少一项。
本实施例提供的机载飞控***，通过第一无线数传模块从通信中继设备获取智能终端根据自身的姿态发出的飞行指令，并通过微处理器控制飞行器根据所述飞行指令飞行，使得飞行器在飞行时能够根据智能终端的姿态自动调制偏航角度，实现了飞行器基于智能终端的超视距体感飞行。并且，智能终端可以通过自身的姿态和在所述智能终端上的点击和滑动操控来对飞行器进行控制，有效地降低了操控手的技术水平要求，使得飞行器的飞行操控变得简单易行，用户无需培训而通过体感操控即可实现与遥控器类似的对无人机的精确操控。
实施例五
本实施例提供一种通信中继设备。该通信中继设备可应用于上述基于智能终端的体感飞行操控***。
参见图5，本实施例提供的一种通信中继设备包括：第一中继模块51及与所述第一中继模块51相连的第二无线数传模块52。
所述第一中继模块51可为蓝牙、NFC和USB等接口模块，用于与所述智能终端进行通信，接收所述智能终端发送的飞行指令，其中，所述飞行指令至少携带有偏航角，用于指示机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行，所述偏航角为所述智能终端的偏航角。
所述第二无线数传模块52用于与所述机载飞控***进行无线通信，用于将所述飞行指令发送给所述机载飞控***。
本实施例提供的通信中继设备，通过第一中继模块获取智能终端根据自身的姿态发出的飞行指令，并通过第二无线数传模块将飞行指令发送给机载飞控***，使得机载飞控***能够在室内和无GPS信号或者GPS信号较弱的地方，根据智能终端的姿态自动调制偏航角度，实现飞行器基于智能终端的超视距体感飞行。并且，智能终端可以通过自身的姿态和在所述智能终端上的点击和滑动操控来对飞行器进行控制，有效地降低了操控手的技术水平要求，使得飞行器的飞行操控变得简单易行，用户无需培训而通过体感操控即可实现与遥控器类似的对无人机的精确操控。
实施例六
本实施例提供了另一种基于智能终端的体感飞行操控***。
参见图6a，本实施例提供的一种基于智能终端的体感飞行操控***包括：机载飞控***61、蓝牙通讯盒62和智能手机63。
所述机载飞控***61包括：微处理器611、无线数传模块612、定位模块GPS(Global Positioning System，即全球定位***)模块613、航姿参考***(Altitude Heading Reference System，简称AHRS)614和气压计模块615，无线数传模块612、定位模块GPS模块613、航姿参考***614和气压计模块615分别与所述微处理器611连接。微处理器611通过所述GPS模块613、航姿参考***614和气压计模块615获取机载飞控***所在飞行器的飞行信息。
所述蓝牙通讯盒62属于上述通信中继设备，包括无线数传模块621和蓝牙模块622，无线数传模块621与所述蓝牙模块622连接。
所述智能手机63包括：操控接口模块631、姿态传感器632、处理器633、存储器634和蓝牙模块635，所述操控接口模块631、姿态传感器632、存储器634和所述蓝牙模块635分别与处理器633连接。
蓝牙模块634与蓝牙通讯盒62中的蓝牙模块622通过蓝牙技术传输数据，蓝牙通讯盒62中的无线数传模块621与机载飞控***61中的无线数传模块612通过远距离无线传输技术传输数据，如通过将待传输的数据调制到2.4GHz载波上发射，并通过接收2.4GHz载波信号，接收数据。
所述操控接口模块631用于接收用户在触摸屏上进行的点击和/或滑动操控产生的操控指令。
所述姿态传感器632包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴电子罗盘等运动传感器，用于获取所述智能手机63自身的姿态信息，如智能手机的俯仰角、横滚角和偏航角中的至少一项。存储器634中存储有APP代码。处理器633从存储器634中调用APP代码并运行。手机APP可以通过姿态传感器632获取智能手机63的横滚角、俯仰角、偏航角，并通过操控接口模块631获取用于控制飞行器飞行高度的滑条位置，以及用户在地图上通过触屏指定的目标点。
该APP根据操控指令或者智能手机63的姿态信息生成飞行指令，并发送给蓝牙模块634。
蓝牙模块634用于将所述飞行指令传输到蓝牙通信盒62中的蓝牙模块622，然后蓝牙通信盒62再通过无线数传模块621将飞行指令发送给无线数传模块612。
所述微处理器611用于通过无线数传模块612接收的所述飞行指令，并根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行状态。
所述微处理器611还用于定位模块通过所述无线数传模块612将飞行器的飞行信息发送给无线数传模块621，然后蓝牙通讯盒62通过蓝牙模块622将飞行信息发送给智能手机63中的蓝牙模块634，智能手机中运行的APP获取来自蓝牙模块634的飞行信息。
智能手机63对飞行器的体感操控方法如图6b所示，包括操作64-操作67。
操作64中，智能手机根据机载飞控***发送的飞行信息判断当前飞行器的飞行模式，并根据判断结果，生成相应的飞行指令。
操作65中，当飞行器在定高飞行模式下飞行，APP将手机的俯仰角和偏航角作为目标俯仰角和目标偏航角发送给机载飞控***，通过机载飞控***的反馈控制实现无人机实时跟随手机的空间姿态。此时用户可以调节通过旋转和倾斜手机直接操控无人机的空间姿态。出于安全考虑，无人机的最大目标倾角可做限幅处理。用户可以通过平置手机使无人机保持姿态水平。
操作66中，当飞行器在定点飞行模式下飞行，APP将手机的俯仰角和横滚角可通过乘一个比例系数的方式，分别折算出无人机的目标前向飞行速度和目标横向飞行速度，并发送给机载飞控***控制飞行器，使得无人机的目标飞行方向即为手机倾斜方向，而无人机的目标飞行速度与手机倾角直接相关。之后，用户可以通过平置手机使飞机定点悬停。
操作67中，当飞行器在指点飞行模式下飞行，手机的倾角不影响无人机的飞行，APP将用户在地图上点击的位置发送给机载飞控***，无人机自动飞往指定点。
在所有飞行模式下，无人机可以保持固定飞行高度，而当用户滑动控制高度的滑条时，上述APP可根据滑条位置向机载飞控***发送相应的目标垂直速度指令。并且，在所有模式下，上述APP可将手机偏航角作为目标偏航角发送给机载飞控***，通过飞控***的反馈控制实现无人机实时跟随手机的偏航角。
定高飞行模式可以在不使用GPS的条件下使用，适合室内、楼宇间、丛林等复杂环境。所有飞行模式都可以在一般室外条件下使用，并可随时进行无缝切换。
在使用上述体感操控方法时，无人机的机头方向与智能手机(或其他体感设备)的前向实时对准，无人机的倾角方向(定高飞行模式)或速度方向速度的方向就是物体的实际运动(或移动)的方向(定点飞行模式)与手机倾斜方向一致。因此，当无人机携带摄像头进行航拍时，用户可以直接通过旋转手机(或其他体感设备)指定飞机的拍摄方向，而无需通过观察飞机实际偏航角，只需将手机向指定方向倾斜，即可操控无人机向该方向飞行或加速。特别地，当需要返航时，用户只需面向飞机所在方向并将手机向自己所在方向倾斜即可。
需要说明的是，上述“第一”和“第二”并无特殊含义，只是为了区别不同的模块。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种基于智能终端的体感飞行操控***，其特征在于，包括机载飞控***、通信中继设备和智能终端；
所述智能终端用于获取所述智能终端的姿态信息，根据所述姿态信息生成飞行指令，并将所述飞行指令通过所述通信中继设备发送给所述机载飞控***，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端的偏航角，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行；
所述机载飞控***用于根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述机载飞控***包括微处理器及与所述微处理器相连的第一无线数传模块；
所述微处理器用于通过所述第一无线数传模块从所述通信中继设备接收所述飞行指令，并根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述机载飞控***还包括：定位模块、航姿参考***和气压计模块；
所述定位模块、航姿参考***和气压计模块分别与所述微处理器连接；
所述微处理器还用于通过所述定位模块、航姿参考***和气压计模块获取所述飞行器的飞行信息，并通过所述第一无线数传模块及所述通信中继设备将所述飞行信息发送给所述智能终端。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述微处理器获取的所述飞行信息包括所述飞行器的坐标位置、飞行高度、飞行器的横滚角、俯仰角、偏航角、前后方向飞行速度和左右方向飞行速度中的至少一项。
5.根据权利要求1-4任一项所述的***，其特征在于，所述通信中继设备包括第一中继模块及与所述第一中继模块相连的第二无线数传模块；
所述第二无线数传模块用于与所述机载飞控***进行无线通信；
所述第一中继模块用于与所述智能终端进行通信。
6.根据权利要求1-4任一项所述的***，其特征在于，所述智能终端包括：姿态传感器、控制模块和第二中继模块，所述姿态传感器和所述第二中继模块分别与所述控制模块连接；
所述姿态传感器用于获取所述智能终端的姿态信息；
所述控制模块用于根据所述姿态信息生成所述飞行指令，并将所述飞行指令发送给所述第二中继模块；
所述第二中继模块用于将所述飞行指令通过所述通信中继设备发送给所述机载飞控***。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述智能终端还包括：操控接口模块；
所述操控接口模块与所述控制模块连接，用于接收用户的操控指令；
所述控制模块还用于根据所述操控指令生成用于控制所述飞行器飞行高度的指令。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述姿态信息还包括智能终端的俯仰角和横滚角中的至少一项，所述智能终端生成的飞行指令还携带有所述俯仰角和横滚角中的至少一项，用于相应控制所述飞行器的俯仰角和横滚角中的至少一项，或者，所述智能终端生成的飞行指令还携带有巡航速度，用于控制所述飞行器以所述巡航速度飞行，其中，所述巡航速度根据所述俯仰角和横滚角中的至少一项得到。
9.一种用于控制飞行器飞行的智能终端，其特征在于，包括：姿态传感器、控制模块和第二中继模块，所述姿态传感器和所述第二中继模块分别与所述控制模块连接；
所述姿态传感器用于获取所述智能终端的姿态信息，其中，所述姿态信息至少包括所述智能终端的偏航角；
所述控制模块用于根据所述姿态信息，生成所述飞行指令，并将所述飞行指令发送给所述第二中继模块，其中，所述飞行指令至少携带有所述偏航角，用于指示所述飞行器以所述偏航角飞行；
所述第二中继模块用于将所述飞行指令通过通信中继设备发送给所述飞行器的机载飞控***。
10.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述智能终端还包括：操控接口模块；
所述操控接口模块与所述控制模块连接，用于接收用户的操控指令；
所述控制模块还用于根据所述操控指令生成用于控制所述飞行器飞行高度的指令。
11.根据权利要求9或10所述的终端，其特征在于，所述姿态传感器获取的姿态信息还包括智能终端的俯仰角和横滚角中的至少一项，所述控制模块生成的飞行指令还携带有所述俯仰角和横滚角中的至少一项，用于相应控制所述飞行器的俯仰角和横滚角中的至少一项，或者，所述控制模块生成的飞行指令还携带有巡航速度，用于控制所述飞行器以所述巡航速度飞行，其中，所述巡航速度根据所述俯仰角和横滚角中的至少一项得到。
12.一种机载飞控***，其特征在于，包括：微处理器及与所述微处理器相连的第一无线数传模块；
所述微处理器用于通过所述第一无线数传模块从通信中继设备接收来自智能终端的飞行指令，并根据所述飞行指令控制所述飞行器的飞行，其中，所述飞行指令至少携带有偏航角，用于指示所述机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行，所述偏航角为所述智能终端的偏航角。
13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述***还包括：定位模块、航姿参考***和气压计模块；
所述定位模块、航姿参考***和气压计模块分别与所述微处理器连接；
所述微处理器还用于通过所述定位模块、航姿参考***和气压计模块获取所述飞行器的飞行信息，并通过所述第一无线数传模块及所述通信中继设备将所述飞行信息发送给所述智能终端。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述微处理器获取的所述飞行信息包括所述飞行器的坐标位置、飞行高度、飞行器的横滚角、俯仰角、偏航角、前后方向飞行速度和左右方向飞行速度中的至少一项。
15.一种通信中继设备，其特征在于，包括：第一中继模块及与所述第一中继模块相连的第二无线数传模块；
所述第一中继模块用于与所述智能终端进行通信，接收所述智能终端发送的飞行指令，其中，所述飞行指令至少携带有偏航角，用于指示机载飞控***控制所述机载飞控***所在飞行器以所述偏航角飞行，所述偏航角为所述智能终端的偏航角；
所述第二无线数传模块用于与所述机载飞控***进行无线通信，用于将所述飞行指令发送给所述机载飞控***。
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