CN105204520B - 一种无人飞行器的控制方法 - Google Patents

一种无人飞行器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种无人飞行器的控制方法。该方法包括步骤：遥控器将其位置信息发送给无人飞行器；无人飞行器跟随遥控器移动；当无人飞行器与遥控器的信号中断时，无人飞行器调用本次任务存储的所有位置信息及其接收时间，计算得到遥控器的估算路径和平均速度；无人机调用地图数据，计算得到预估追踪时间；无人机以最大速度沿可能运动方向飞行，直至跟遥控器重新建立通信连接；如果无人机在预估追踪时间内仍未跟遥控器建立通信连接；无人机直接飞往预设的坐标位置。本发明方便在遥控器运动时操控无人飞行器。

Description

一种无人飞行器的控制方法
技术领域
本发明涉及航拍领域，更具体的说，涉及一种无人飞行器的控制方法。
背景技术
目前无人机等无人飞行器的飞行控制方式一般有两种。一种是基于地图导航的巡线控制，另外一种是基于遥控器的控制。基于遥控器的控制都未考虑到遥控器运动因素，因此遥控器置于汽车、船舶等交通工具时，需要有专人操作遥控器，以防止无人飞行器飞离遥控器的控制范围。这种方式不仅耗费人力，且仍然存在人为操纵失误导致无人飞行器飞丢的情况，一旦飞丢，又需要人为寻找。因此，有必要发明一种新型的控制方式，解决在遥控器本身运动的时候存在的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方便在遥控器运动时操控无人飞行器的控制方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种无人飞行器的控制方法，包括步骤：
遥控器将其位置信息发送给无人飞行器；
无人飞行器存储位置信息及每条位置信息的接收时间，并跟随遥控器移动；
当无人飞行器与遥控器的信号中断时，无人飞行器调用本次任务存储的所有位置信息及其接收时间，计算得到遥控器的估算路径和平均速度；
无人机调用地图数据，将估算路径跟地图数据比对，得到遥控器的可能运动方向；并根据中断时间、遥控器的平均速度和无人机的最大速度，计算得到预估追踪时间；
无人机以最大速度沿可能运动方向飞行，直至跟遥控器重新建立通信连接；如果无人机在预估追踪时间内仍未跟遥控器建立通信连接；无人机直接飞往预设的坐标位置。
进一步的，所述无人飞行器的控制方法还包括地图数据的更新步骤：
地图服务器统计用户的搜索或点击情况，得到每个地点的关注度值；
将关注度值超过阈值的地点设为热点地区；地图服务器通过移动网络获取每个遥控器的位置信息，然后根据热点地区的位置发送到距离该热点地区最近的遥控器；
遥控器控制无人飞行器飞往热点地区进行拍摄；
无人飞行器将拍摄的影像数据通过遥控器发送回地图服务器；
地图服务器更新地图数据。
本技术方案利用基于用户关注度来判断热点地区，然后调动现场的无人飞行器资源，由就近的遥控器控制无人飞行器去拍摄图像，提高了图像的实时性。对于非热点地区，用户对实时性要求本来就不高，对用户的体验影响很小。因此，本技术方案具有学习功能，能猜测用户的需求，及时更新地图数据。而且本技术方案无需增加大量的摄像头，利用现有的无人飞行器资源，就能大幅提高地图用户的体验。
进一步的，当热点地区大于或等于两个时，先分配每个热点地区的优先级，根据优先级安排无人飞行器的拍摄路径；当优先级相同时，按照无人飞行器预计到达的时间顺序处理；所述关注度值包括根据单位时间内平均搜索或点击数计算得到的频率值、累计搜索或点击的总和值以及最近一次更新的时间值，所述阈值包括第一阈值、第二阈值和第三阈值；
当满足以下任意一个条件时，遥控器控制无人飞行器飞往热点地区进行拍摄；
A：频率值超过第一阈值时；
B：频率值低于第一阈值、关注次数总和超过第二阈值、且时间值超过第三阈值时；
所述无人飞行器优先飞往满足条件A的热点地区进行拍摄。
进一步的，所述无人机通过雷达探测周边物体，如果发现飞行路线前方有障碍物，并且垂直方向无障碍物，增加飞行高度直至绕开障碍物。
进一步的，所述无人机为四轴飞行器。
进一步的，所述遥控器设有USB和HDMI接口。
本发明将遥控器的位置信息实时地发给无人飞行器，这样无人飞行器就可以分析出遥控器的运作速度和方向，并据此自动跟随遥控器运动，整个运动过程无需人工干预。另外，即便是无人飞行器飞丢，失去遥控器的控制。无人飞行器也可以调用本次任务存储的所有位置信息及其接收时间，计算得到遥控器的估算路径和平均速度。然后，无人机调用地图数据，将估算路径跟地图数据比对，得到遥控器的可能运动方向；并根据中断时间、遥控器的平均速度和无人机的最大速度，计算得到预估追踪时间。无人机以最大速度沿可能运动方向飞行，直至跟遥控器重新建立通信连接；如果无人机在预估追踪时间内仍未跟遥控器建立通信连接；无人机直接飞往预设的坐标位置。
附图说明
图1是本发明实施例的无人飞行器的控制方法的示意图。
图2是本发明实施例基于无人飞行器的地图数据更新方法的示意图。
具体实施方式
本实施方式以遥控器在汽车上为例进行说明。此时，遥控器跟随汽车一起移动。本实施方式的无人飞行器采用四轴飞行器为例说明。
如图1所示，本实施方式的四轴飞行器的控制方法，包括步骤：
一种四轴飞行器的控制方法，包括步骤：
S1-1:遥控器将其位置信息发送给四轴飞行器。
S1-2:四轴飞行器存储位置信息及每条位置信息的接收时间，并跟随遥控器移动。
S1-3:当四轴飞行器与遥控器的信号中断时，四轴飞行器调用本次任务存储的所有位置信息及其接收时间，计算得到遥控器的估算路径和平均速度。
S1-4:无人机调用地图数据，将估算路径跟地图数据比对，得到遥控器的可能运动方向；并根据中断时间、遥控器的平均速度和无人机的最大速度，计算得到预估追踪时间。
汽车都是沿着地图的道路行走的，因此，如果就信号中断时，遥控器所在的道路就是一条直路，没有分支，四轴飞行器就可以沿着该道路遥控器行走方向一路追踪即可找到遥控器并重新建立起通信链接。如果路上有分支，可以根据车辆最终目的地来计算最有可能的行走路径，然后沿途追踪，也有很大概率找到遥控器所在的汽车。预估追踪时间可以采用现有技术计算，在此不在赘述。
S1-5:无人机以最大速度沿可能运动方向飞行，直至跟遥控器重新建立通信连接；如果无人机在预估追踪时间内仍未跟遥控器建立通信连接；无人机直接飞往预设的坐标位置。
如图2所示，所述四轴飞行器的控制方法还包括地图数据的更新步骤：
S2-1:地图服务器统计用户的搜索或点击情况，得到每个地点的关注度值；
S2-2:将关注度值超过阈值的地点设为热点地区。
S2-3:地图服务器通过移动网络获取每个遥控器的位置信息，然后根据热点地区的位置发送到距离该热点地区最近的遥控器。
S2-4:遥控器控制四轴飞行器飞往热点地区进行拍摄。
S2-5:四轴飞行器将拍摄的影像数据通过遥控器发送回地图服务器。
S2-6:地图服务器更新地图数据。
当热点地区大于或等于两个时，先分配每个热点地区的优先级，根据优先级安排四轴飞行器的拍摄路径；当优先级相同时，按照四轴飞行器预计到达的时间顺序处理；所述关注度值包括根据单位时间内平均搜索或点击数计算得到的频率值、累计搜索或点击的总和值以及最近一次更新的时间值，所述阈值包括第一阈值、第二阈值和第三阈值。
当满足以下任意一个条件时，遥控器控制四轴飞行器飞往热点地区进行拍摄：
A：频率值超过第一阈值时；
B：频率值低于第一阈值、关注次数总和超过第二阈值、且时间值超过第三阈值时；
所述四轴飞行器优先飞往满足条件A的热点地区进行拍摄。
第一阈值、第二阈值和第三阈值根据实际需求而定。比如：采用与上述类似的方式，本发明可以统计不同用户对某个具***置的地图调用需求，每分钟的点击率，当单位时间内达到36次(相当于第一阈值＝36次/分钟)以上时，及时启动针对该具***置的图像数据更新需求。地图更新的需求按优先级由高到低分为5级，优先级1的需求会最优先处理，以此类推；同一优先等级，按照需求到达的时间，顺序处理。
再比如：在单位时间内达到2000次以上(相当于第二阈值＝2000次)时，视为针对该具***置产生了一个明显的图像采集需求，再或者同时采集该具***置的上次数据更新时间，当发现上次数据更新时间据现在已经大于或等于5天(相当于第三阈值＝5天)的情况，则判断为进一步提高针对该具***置实施图像采集动作的需求级别。
为了避免四轴飞行器被障碍物干扰，四轴飞行器通过雷达探测周边物体，如果发现飞行路线前方有障碍物，并且垂直方向无障碍物，增加飞行高度直至绕开障碍物。飞行高度越高，障碍物越少，可以用较简单的方式避开障碍物，也避免了横向必然可能碰到其他障碍物的可能。
为了实时监四轴飞行器的拍摄图像，控遥控器设有USB和HDMI接口，用于跟手机、平板等智能终端连接。
本发明将遥控器的位置信息实时地发给无人飞行器，这样无人飞行器就可以分析出遥控器的运作速度和方向，并据此自动跟随遥控器运动，整个运动过程无需人工干预。另外，即便是无人飞行器飞丢，失去遥控器的控制。无人飞行器也可以调用本次任务存储的所有位置信息及其接收时间，计算得到遥控器的估算路径和平均速度。然后，无人机调用地图数据，将估算路径跟地图数据比对，得到遥控器的可能运动方向；并根据中断时间、遥控器的平均速度和无人机的最大速度，计算得到预估追踪时间。无人机以最大速度沿可能运动方向飞行，直至跟遥控器重新建立通信连接；如果无人机在预估追踪时间内仍未跟遥控器建立通信连接；无人机直接飞往预设的坐标位置。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无人飞行器的控制方法，其特征在于，包括步骤：
遥控器将其位置信息发送给无人飞行器；
无人飞行器存储位置信息及每条位置信息的接收时间，并跟随遥控器移动；
当无人飞行器与遥控器的信号中断时，无人飞行器调用本次任务存储的所有位置信息及其接收时间，计算得到遥控器的估算路径和平均速度；
无人机调用地图数据，将估算路径跟地图数据比对，得到遥控器的可能运动方向；并根据中断时间、遥控器的平均速度和无人机的最大速度，计算得到预估追踪时间；
无人机以最大速度沿可能运动方向飞行，直至跟遥控器重新建立通信连接；如果无人机在预估追踪时间内仍未跟遥控器建立通信连接；无人机直接飞往预设的坐标位置。
2.如权利要求1所述的无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述无人飞行器的控制方法还包括地图数据的更新步骤：
地图服务器统计用户的搜索或点击情况，得到每个地点的关注度值；
将关注度值超过阈值的地点设为热点地区；地图服务器通过移动网络获取每个遥控器的位置信息，然后根据热点地区的位置发送到距离该热点地区最近的遥控器；
遥控器控制无人飞行器飞往热点地区进行拍摄；
无人飞行器将拍摄的影像数据通过遥控器发送回地图服务器；
地图服务器更新地图数据。
3.如权利要求2所述的无人飞行器的控制方法，其特征在于，
当热点地区大于或等于两个时，先分配每个热点地区的优先级，根据优先级安排无人飞行器的拍摄路径；当优先级相同时，按照无人飞行器预计到达的时间顺序处理；所述关注度值包括根据单位时间内平均搜索或点击数计算得到的频率值、累计搜索或点击的总和值以及最近一次更新的时间值，所述阈值包括第一阈值、第二阈值和第三阈值；
当满足以下任意一个条件时，遥控器控制无人飞行器飞往热点地区进行拍摄；
A：频率值超过第一阈值时；
B：频率值低于第一阈值、关注次数总和超过第二阈值、且时间值超过第三阈值时；
所述无人飞行器优先飞往满足条件A的热点地区进行拍摄。
4.如权利要求1所述的无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述无人机通过雷达探测周边物体，如果发现飞行路线前方有障碍物，并且垂直方向无障碍物，增加飞行高度直至绕开障碍物。
5.如权利要求1所述的无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述无人机为四轴飞行器。
6.如权利要求1所述的无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述遥控器设有USB和HDMI接口。
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