CN106843252A - 无人机及无人机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机及无人机控制方法，无人机包括飞行器和遥控器；所述飞行器内设置有第一无线收发模块，所述遥控器内设置有第二无线收发模块，所述第一无线收发模块与第二无线收发模块用于在彼此之间传输信号；所述飞行器内设置有移动通讯模块，用以接入移动通讯网络；所述遥控器能够在连接互联网时，与所述飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。本发明提供的无人机能够在第一无线收发模块接收的信号低于预设的临界时，自动控制飞行器内的移动通讯模块与遥控器通过网络信号在彼此之间进行信号传输，保证信号传输的连续性，延长遥控器对飞行器的有效控制距离，因此扩大了飞行器的飞行范围，提高了无人机控制的稳定性。

Description

无人机及无人机控制方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机，以及一种用于控制该无人机的无人机控制方法。

背景技术

无人驾驶的飞机简称“无人机”，是一种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。无人机上没有驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。无人机按应用领域可分为：军用无人机与民用无人机。军用无人机主要应用于侦察机和靶机等领域。民用无人机主要应用于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域。

现有的民用无人机包括飞行器和遥控器，飞行器和遥控之间多采用无线遥控的方式，以控制飞行器飞行。即在飞行器和遥控器之间建立一条无线控制通道，在无线控制通道内通过无线信号使飞行器和遥控器传输信号，从而利用遥控器控制飞行器的飞行方向和飞行姿态。同时飞行器采集的数据信号也能够在此无线控制通道内通过无线信号传输至遥控器。

现有的飞行器与遥控器之间的有效控制距离在0至2千米的范围内。这种无人机的问题在于，遥控器对飞行器的有效控制距离较短，因此限制了飞行器的飞行范围，导致无人机控制稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机，以解决现有技术中的飞行器与遥控器之间的有效控制距离较短的技术问题。

本发明提供一种无人机，包括飞行器和遥控器；

所述飞行器内设置有第一无线收发模块，所述遥控器内设置有第二无线收发模块，所述第一无线收发模块与第二无线收发模块用于在彼此之间传输信号；

所述飞行器内设置有移动通讯模块，用以接入移动通讯网络；所述遥控器能够在连接互联网时，与所述飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。

进一步地，所述飞行器内设置有信号检测模块和切换模块，所述信号检测模块用于检测所述第一无线收发模块接收的信号的强度；所述切换模块用于切换信号传输的通道。

进一步地，所述飞行器内设置有定位模块，所述定位模块能够获取飞行器的位置信息，并将所述飞行器的位置信息传输至遥控器。

进一步地，所述飞行器内设置有自动飞行模块，所述自动飞行模块能够根据所述飞行器的位置信息，控制所述飞行器自动飞行至出发点并降落。

进一步地，所述信号检测模块还能够检测所述移动通讯模块接收的信号的强度；

所述移动通讯模块接收的信号的强度低于预设的临界值时，所述飞行器自动触发所述自动飞行模块，以控制所述飞行器自动飞行至出发点并降落。

进一步地，所述飞行器内设置有身份识别模块，所述身份识别模块能够获取飞行器的身份信息，并将所述飞行器的身份信息传输至遥控器。

进一步地，所述遥控器设有显示屏和地图模块，所述地图模块用于控制所述显示屏显示地图图像，且所述飞行器的位置信息能够在地图图像中显示。

本发明的目的还在于提供一种无人机控制方法，用于控制本发明所述的无人机，包括以下步骤：

步骤S1：获取所述第一无线收发模块接收的信号的强度；

步骤S2：判断所述第一无线收发模块接收的信号的强度是否低于预设的临界值；

步骤S3：所述第一无线收发模块接收的信号的强度低于预设的临界值时，控制遥控器与飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。

进一步地，所述无人机控制方法还包括在所述步骤S1之前的以下步骤：

步骤S41：控制第一无线收发模块与第二无线收发模块在彼此之间传输信号

步骤S42：获取飞行器的位置信息和身份信息；

步骤S43：控制飞行器和遥控器分别记录飞行器的身份信息；

步骤S44：控制飞行器向身份验证服务器输送飞行器记录的身份信息；控制遥控器向身份验证服务器输送遥控器记录的身份信息；

步骤S45：判断飞行器记录的身份信息是否与遥控器记录的身份信息一致；

步骤S46：飞行器记录的身份信息与遥控器记录的身份信息一 致时，控制遥控器与飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。

进一步地，所述无人机控制方法还包括在所述步骤S3之后的以下步骤：

步骤S5：移动通讯模块接收的信号的强度低于预定的临界值时，控制飞行器飞行至出发点并降落。

本发明提供的无人机包括飞行器和遥控器；所述飞行器内设置有第一无线收发模块，所述遥控器内设置有第二无线收发模块，所述第一无线收发模块与第二无线收发模块用于在彼此之间传输信号；所述飞行器内设置有移动通讯模块，用以接入移动通讯网络；所述遥控器能够在连接互联网时，与所述飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。使用本发明提供的无人机时，飞行器与遥控器既能够通过第一无线收发模块和第二无线收发模块在彼此之间利用无线信号传输信号，也能够通过移动通讯模块使飞行器接入移动通讯网络，并将遥控器接入互联网以使二者在彼此之间利用网络信号传输信号。使用者可以先控制飞行器与遥控器通过无线信号在彼此之间传输信号，从而利用遥控器控制飞行器飞行，在使用的过程中，遥控器能够不断获取飞行器接收的无线信号的强度，当飞行器与遥控器之间的距离超过有效控制范围或无线信号受到干扰时，无线信号的强度会减弱，当无线信号的强度低于预设的临界值时，遥控器能够控制飞行器与遥控器通过网络信号在彼此之间传输信号，从而继续利用遥控器控制飞行器飞行。本发明提供的无人机能够在第一无线收发模块接收的无线信号低于预设的临界时，自动控制飞行器内的移动通讯模块与遥控器通过网络信号在彼此之间进行信号传输，保证信号传输的连续性，延长遥控器对飞行器的有效控制距离，因此扩大了飞行器的飞行范围，提高了无人机控制的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明实施例提供的无人机的遥控器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的无人机的飞行器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的无人机控制方法的控制流程图；

图4是本发明实施例提供的具有步骤S5的无人机控制方法的控制流程图。

图标：1－遥控器；11－第二无线收发模块；12－地图模块；13－显示屏；2－飞行器；21－第一无线收发模块；22－移动通讯模块；23－信号检测模块；24－切换模块；25－定位模块；26－自动飞行模块；27－身份识别模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种无人机，如图1至图2所示，包括飞行器2和遥控器1；飞行器2内设置有第一无线收发模块21，遥控器1内设置有第二无线收发模块11，第一无线收发模块21与第二无线收发模块11用于在彼此之间传输信号；飞行器2内设置有移动通讯模块22，用以接入移动通讯网络；遥控器1能够在连接互联网时，与飞行器2内的移动通讯模块22之间进行信号传输。

其中，第一无线收发模块21和第二无线收发模块11能够通过无线信号在彼此之间传输信号，第一无线收发模块21和第二无线收发模块11在彼此之间传输的信号可以包括控制信号，也可以包括数据信号等任何适合的信号。具体地，第一无线收发模块21和第二无线收发模块11之间具有无线信号传输通道，第一无线收发模块21和第二无线收发模块11能够在无线信号传输通道内通过无线信号在彼此之间传输信号。在无线信号传输通道内通过无线信号 能够控制遥控器1向飞行器2传输控制信号，从而利用遥控器1控制飞行器2的飞行方向和飞行姿态等；同时，在无线信号传输通道内通过无线信号也能够控制飞行器2向遥控器1传输数据信号，以使遥控器1获取飞行器2采集的数据信息。其中，无线信号可以为无线电信号，可以为红外线信号，也可以为电磁波信号等任意适合的形式。

同时，飞行器2内设置有移动通讯模块22，用以接入移动通讯网络，其中，移动通讯网络可以为4G移动通讯网络，也可以为3G移动通讯网络等任何适合的形式；遥控器1能够在连接互联网时，与飞行器2内的移动通讯模块22之间进行信号传输，其中，遥控器1可以通过WIFI接入互联网，也可以通过移动通讯网络接入互联网等任何适合的方式接入互联网。遥控器1与飞行器2之间具有网络信号传输通道，在移动通讯模块22控制飞行器2接入移动通讯网络，且遥控器1接入互联网时，遥控器1与飞行器2能够在网络信号传输通道内通过网络信号在彼此之间传输信号，其中，移动通讯模块22和遥控器1之间传输的信号可以包括控制信号，也可以包括数据信号等适合的信号。具体地，移动通讯模块22和遥控器1之间具有网络信号传输通道，移动通讯模块22和遥控器1能够在网络信号传输通道内通过网络信号在彼此之间传输信号。在网络信号传输通道内通过网络信号能够控制遥控器1向飞行器2传输控制信号，从而利用遥控器1控制飞行器2的飞行方向和飞行姿态等；同时，在网络信号传输通道内通过网络信号也能够控制飞行器2向遥控器1传输数据信号，以使遥控器1获取飞行器2采集的数据信息。

使用本发明提供的无人机时，飞行器2与遥控器1既能够通过无线信号在彼此之间传输信号，也能够通过网络信号在彼此之间传 输信号，使用者可以先控制飞行器2与遥控器1通过无线信号在彼此之间传输控制信号，从而利用遥控器1控制飞行器2飞行，在使用的过程中，遥控器1能够不断获取飞行器2接收的控制信号的强度，当飞行器2与遥控器1之间的距离超过有效控制范围或无线信号收到干扰时，控制信号的强度会减弱，当控制信号的强度低于预设的临界值时，遥控器1能够控制飞行器2与遥控器1通过网络信号在彼此之间传输控制信号，从而继续利用遥控器1控制飞行器2飞行。

本发明提供的无人机能够在第一无线收发模块21接收的控制信号低于预设的临界时，自动控制飞行器2内的移动通讯模块22与遥控器1之间进行信号传输，保证信号传输的连续性，延长遥控器1对飞行器2的有效控制距离，因此扩大了飞行器2的飞行范围，提高了无人机控制的稳定性。

此外，本发明提供的无人机，飞行器2与遥控器1既能够通过无线信号在彼此之间传输信号，也能够通过网络信号在彼此之间传输信号，在无线信号较弱时，网络信号能够保证飞行器2与遥控器1传输信号的可靠性；当遥控器1与飞行器2的距离较近时，且网络信号较弱时，无线信号能够保证飞行器2与遥控器1传输信号的可靠性，使无人机具有多种信号传输通道，提高了使用的可靠性。

具体地，飞行器2内设置有信号检测模块23和切换模块24，信号检测模块23用于检测第一无线收发模块21接收的信号的强度；切换模块24用于切换信号传输的通道。

具体地，信号检测模块23能够检测第一无线收发模块21接收的无线信号的强度，并将该无线信号的强度输送至遥控器1，其中，该无线喜好的强度可以利用网络信号从信号检测模块23传送至遥 控器1；该无线信号的强度低于预设的临界值时，切换信号传输的通道，将信号传输的通道由无线信号传输通道切换至网络信号传输通道，切换模块24控制移动通讯模块22传输控制信号，并向遥控器1发出切换指令，控制遥控器1接入互联网，从而使飞行器2和遥控器1通过网络信号在彼此之间输送控制信号，此时飞行器2和遥控器1也通过网络信号在彼此之间输送数据信号，以保证控制信号和数据信号的连续性。

其中，飞行器2内设置有定位模块25，定位模块25能够获取飞行器2的位置信息，并将飞行器2的位置信息传输至遥控器1，从而使遥控器1获取飞行器2的位置信息。其中，定位模块25可以通过无线信号将位置信息传输至遥控器1，也可以通过网络信号将位置信号传输至遥控器1。

进一步地，飞行器2内设置有自动飞行模块26，自动飞行模块26能够根据飞行器2的位置信息，控制飞行器2自动飞行至出发点并降落。

在飞行器2一段时间内未接收到控制信号时，自动飞行模块26能够控制飞行器2根据定位模块25记录的飞行器2的出发点位置信息，控制飞行器2飞行至出发点，并在出发点降落，保障了无人机控制装置控制的可靠性。

进一步地，信号检测模块23还能够检测移动通讯模块22接收的信号的强度；移动通讯模块22接收的信号的强度低于预设的临界值时，飞行器2自动触发自动飞行模块26，自动飞行模块26能够控制飞行器2根据定位模块25记录的飞行器2的出发点位置信息，控制飞行器2飞行至出发点，并在出发点降落，保障了无人机控制装置控制的可靠性。

进一步地，飞行器2内设置有身份识别模块27，身份识别模块 27能够获取飞行器2的身份信息，并将飞行器2的身份信息传输至遥控器1。其中，身份识别模块27可以通过无线信号将身份信息传输至遥控器1，也可以通过网络信号将身份信号传输至遥控器1。

具体地，飞行器2能够将飞行器2记录的飞行器2的身份信息传输至身份验证服务器中；遥控器1能够将遥控器1记录的飞行器2的身份信息传输至身份验证服务器中，飞行器2传输至身份验证服务器的身份信息和遥控器1传输至身份验证服务器的身份信息一致时，飞行器2和遥控器1能够通过网络信号在彼此之间传输信号。

进一步地，遥控器1设有显示屏13和地图模块12，地图模块12用于控制显示屏13显示地图图像，且飞行器2的位置信息能够在地图图像中显示，便于使用者直接观看飞行器2的位置信息，提高使用的便捷性。

本发明的目的还在于提供一种无人机控制方法，用于控制本发明所述的无人机，如图3至图4所示，包括以下步骤：

步骤S41：控制第一无线收发模块21与第二无线收发模块11在彼此之间传输信号。具体地，开启飞行器2和遥控器1，第一无线收发模块21和第二无线收发模块11在无线信号传输通道内通过无线信号在彼此之间传输信号，以用于输送控制信号和数据信号等。此外，如果飞行器2和遥控器1无法通过无线信号连接，则进行再次尝试，尝试多次后还是不成功，遥控器1的显示屏13显示无法连接飞行器2。

步骤S42：获取飞行器2的位置信息和身份信息；具体地，定位模块25采集飞行器2当前的经纬度，身份识别模块27识别飞行器2的身份信息，以使飞行器2获取飞行器2当前的经纬度和飞行器2的身份信息，并通过无线信号将飞行器2当前的经纬度和飞行器2的身份信息输送至遥控器1。遥控器1激活地图模块12以显示 地图图像，并能够在地图图像上显示当前飞行器2的位置。

步骤S43：控制飞行器2和遥控器1分别记录飞行器2的身份信息；

步骤S44：控制飞行器2向身份验证服务器输送飞行器2记录的身份信息；控制遥控器1向身份验证服务器输送遥控器1记录的身份信息；

步骤S45：判断飞行器2记录的身份信息是否与遥控器1记录的身份信息一致；具体地，身份验证服务器判断飞行器2记录的身份信息是否与遥控器1记录的身份信息一致；

步骤S46：飞行器2记录的身份信息与遥控器1记录的身份信息一致时，控制遥控器1与飞行器2内的移动通讯模块22之间进行信号传输；具体地，当飞行器2记录的身份信息与遥控器1记录的身份信息一致时，遥控器1与飞行器2内的移动通讯模块22能够在彼此之间传输信号，移动通讯模块22与遥控器1之间具有网络信号传输通道，移动通讯模块22为与遥控器1在网络信号传输通道内通过网络信号在彼此之间传输信号，以用于输送控制信号和数据信号等。

此外，飞行器2记录的身份信息与遥控器1记录的身份信息不一致时，则反馈身份验证失败，如飞行器2和遥控器1无法通过网络信号在彼此之间传输信号，则再次尝试，如尝试多次后仍无法通过网络信号在彼此之间传输信号，则反馈无法通过网络信号在彼此之间传输信号；

控制飞行器2与遥控器1通过无线信号在彼此之间传输控制信号，从而控制飞行器2飞行，飞行器2采集的数据信号可以通过无线信号传输至遥控器1，也可以通过网络信号传输至遥控器1；

步骤S1：获取第一无线收发模块21接收的信号的强度；具体 地，获取第一无线收发模块21接收的控制信号的强度，同时获取移动通讯模块22接收的信号的强度，并将第一无线收发模块21接收的信号的强度和移动通讯模块22接收的信号的强度通过网络信号传输至遥控器1；

步骤S2：判断第一无线收发模块21接收的信号的强度是否低于预设的临界值；

步骤S3：第一无线收发模块21接收的控制信号的强度低于预设的临界值时，控制遥控器1与飞行器2内的移动通讯模块22之间通过网络信号以传输控制信号，从而控制飞行器2飞行，飞行器2采集的数据信号也通过网络信号传输至遥控器1。

步骤S5：移动通讯模块22接收的控制信号的强度低于预定的临界值时，自动飞行模块26控制飞行器2飞行至出发点并降落。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种无人机，其特征在于，包括飞行器和遥控器；

所述飞行器内设置有第一无线收发模块，所述遥控器内设置有第二无线收发模块，所述第一无线收发模块与第二无线收发模块用于在彼此之间传输信号；

所述飞行器内设置有移动通讯模块，用以接入移动通讯网络；所述遥控器能够在连接互联网时，与所述飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述飞行器内设置有信号检测模块和切换模块，所述信号检测模块用于检测所述第一无线收发模块接收的信号的强度；所述切换模块用于切换信号传输的通道。

3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述飞行器内设置有定位模块，所述定位模块能够获取飞行器的位置信息，并将所述飞行器的位置信息传输至遥控器。

4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述飞行器内设置有自动飞行模块，所述自动飞行模块能够根据所述飞行器的位置信息，控制所述飞行器自动飞行至出发点并降落。

5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述信号检测模块还能够检测所述移动通讯模块接收的信号的强度；

所述移动通讯模块接收的信号的强度低于预设的临界值时，所述飞行器自动触发所述自动飞行模块，以控制所述飞行器自动飞行至出发点并降落。

6.根据权利要求1－5中任一项所述的无人机，其特征在于，所述飞行器内设置有身份识别模块，所述身份识别模块能够获取飞行器的身份信息，并将所述飞行器的身份信息传输至遥控器。

7.根据权利要求3－5中任一项所述的无人机，其特征在于，所述遥控器设有显示屏和地图模块，所述地图模块用于控制所述显示屏显示地图图像，且所述飞行器的位置信息能够在地图图像中显示。

8.一种无人机控制方法，用于控制权利要求1－7中任一项所述的无人机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取所述第一无线收发模块接收的信号的强度；

步骤S2：判断所述第一无线收发模块接收的信号的强度是否低于预设的临界值；

步骤S3：所述第一无线收发模块接收的信号的强度低于预设的临界值时，控制遥控器与飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。

9.根据权利要求8所述的无人机控制方法，其特征在于，所述无人机控制方法还包括在所述步骤S1之前的以下步骤：

步骤S41：控制第一无线收发模块与第二无线收发模块在彼此之间传输信号

步骤S42：获取飞行器的位置信息和身份信息；

步骤S43：控制飞行器和遥控器分别记录飞行器的身份信息；

步骤S44：控制飞行器向身份验证服务器输送飞行器记录的身份信息；控制遥控器向身份验证服务器输送遥控器记录的身份信息；

步骤S45：判断飞行器记录的身份信息是否与遥控器记录的身份信息一致；

步骤S46：飞行器记录的身份信息与遥控器记录的身份信息一致时，控制遥控器与飞行器内的移动通讯模块之间进行信号传输。

10.根据权利要求8或9所述的无人机控制方法，其特征在于，所述无人机控制方法还包括在所述步骤S3之后的以下步骤：

步骤S5：移动通讯模块接收的信号的强度低于预定的临界值时，控制飞行器飞行至出发点并降落。