CN111176330A - 一种无人机的双操控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机的双操控方法，包括如下步骤：局域网连接：与主遥控器连入同一无线局域网；权限获取：从所述主遥控器中获取主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；摄像头遥控：获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，摄像头控制指令经由局域网向无人机发送。这种无人机的双操控方法，拓展遥控器可以通过无线连接来方便地单独控制无人机的摄像头，与主遥控器的飞行操控结合，实现摄像头和飞行的同时分开操控，便于两个以上操作者使用，操控过程更加专一和精确，便于实现更加复杂的操作，应用在救援搜救领域中时，不容易错过搜救目标。

Description

一种无人机的双操控方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其是一种无人机的双操控方法。

背景技术

应急救援一般是指针对突发、具有破坏力的紧急事件采取预防、预备、响应和恢复的活动与计划。以运输机、直升机、无人机、特种飞行器为代表的设备在近几年的自然灾害中发挥了积极作用，在灾情感知、搜索救援、物资运送等方面表现出了优异的成绩，也促进了我国航空救援体系的搭建。航空救援由于其反应快速、效率高、受地理空间限制较少的优势，已然成为世界各国普遍采用的有效救援手段。无人机作为航空救援体系中的一员，其具有成本低、易操纵、高度灵活性等特点，在空中监视、空中测绘、空中通信、空中喊话、紧急救援、应急照明等领域发挥了越来越重要的作用。并且在执行特殊任务时，无人机由于可以采用远程遥控操作，一般不会造成人员伤亡，具备其他措施无法比拟的优势。

但是现有技术中的无人机在控制时，出于设备精简功能集成等目的，无人机的飞行控制和摄像头控制功能都是在同一主遥控器上，由同一操作员来操控。当无人机用于一般的民用时，主遥控器实现多种控制功能可以使设备集成度高，体积小。但是当无人机应用于应急救援领域时，例如发生紧急事故需要搜救目标对象时，同一操作员需要同时操控飞行和紧盯画面搜寻对象，注意力被分散，容易错过隐蔽的目标对象，尤其是无人机飞行受气流影响较大，若进入地势复杂的山地或高楼间飞行时，具有较大的操控难度，难以顾及摄像头的角度和焦距等的调整。现有的一些特殊的外接遥控设备，可与无人机已有的遥控器通过有线接口相连以增加一些拓展控制功能，但是一方面由于需要配备特殊设备因此拓展起来有一定的难度，另一方面由于采用有线连接，所以其使用距离受到限制，应用在消防救援领域时，也不方便出勤时携带，对使用环境的要求也比较高。因此现有的无人机的操控方式应用于应急救援领域时，具有较大的缺陷需要改进。

发明内容

本发明目的在于针对上述背景技术中存在的问题，提供一种无人机的双操控方法，拓展遥控器可以通过无线连接来方便地单独控制无人机的摄像头，与主遥控器中的飞行操控功能结合，实现摄像头和飞行的同时分开操控，便于两个以上操作者使用，操控过程更加专一和精确，便于实现更加复杂的操作，应用在救援搜救领域中时，不容易错过搜救目标。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有：

一种无人机的双操控方法，包括拓展遥控器的摄像头遥控步骤和双操控步骤：

所述拓展遥控器的摄像头遥控步骤包括：

局域网连接：所述拓展遥控器与主遥控器连入同一无线局域网；

权限获取：所述拓展遥控器从所述主遥控器中获取所述主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；

摄像头遥控：所述拓展遥控器获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，摄像头控制指令经由局域网向无人机发送；

所述双操控步骤包括：

所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控，所述拓展遥控器通过所述摄像头遥控步骤对无人机的摄像头进行遥控。

本方法通过拓展遥控器加入主遥控器所在的局域网实现与主遥控的初步资源共享，方便局域网内的数据和指令互传；再通过登陆进入主遥控器在无线局域网中的IP和密码，来获得主遥控器对于无人机视频流的获取权限和遥控权限，获取无人机的视频流之后将视频画面和摄像头控制截面显示出来以供观看和操控摄像头，当需要操控摄像头时，摄像头控制指令可以经由局域网发送到主遥控器再经由主遥控器发送到无人机上；主遥控器上实现飞行动作的控制，同时使用拓展遥控器来实现摄像头的遥控，进而实现对无人机的双操控。可以看出，本方法能将无人机的摄像头遥控功能从主遥控器中另行单独获取并实现，视频画面可以独立于主遥控器单独显示，在主遥控器控制无人机飞行的同时，通过此方法单独控制摄像头能更加专注地观察视频画面，便于快速根据实际情况调整摄像头做出动作。因此，无人机的飞行操控和摄像头操控可以由两个独立的操作者分别进行控制，每个操作者只需专注于飞行控制或者摄像头控制即可，操控过程更加专一和专注。当应用到应急消防救援领域，需要通过无人机传回的实时视频画面进行目标对象的寻找时，无需分心在无人机的飞行操控上，寻找到目标对象的概率更高。再者，拓展遥控器是通过无线连接来实现拓展控制的，因此在将摄像头控制功能拓展出时，没有线材的阻碍，当应用在应急救援领域中时，拓展遥控器在控制摄像头和监控画面的前提下，只要能连接上局域网，可以与主遥控器分开任意距离而没有牵连，尤其是在山区或密集房屋等复杂环境中时，可以使得无人机的操控更加随心又不会错过画面中的搜寻对象。

进一步地，所述摄像头控制指令包括改变摄像头的拍摄角度、改变摄像头的拍摄焦距、拍摄照片和录制视频。改变摄像头的拍摄角度便于从各个角度观察拍摄，拍摄焦距的改变便于在特定小范围观察和大范围观察之间顺利切换，在需要时留下静态照片和动态的视频资料。

进一步地，所述拍摄角度包括相对于摄像头安装方向的上面、下面、左面和右面，可以满足大部分的拍摄需求。

进一步地，所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控的步骤包括：所述主遥控器登陆遥控***后控制所述无人机的飞行，飞行控制指令经由主遥控器与无人机之间的专用无线信道向无人机发送。现有的主遥控器也主要用于控制无人机的飞行，由于在本方法中保留主遥控器对无人机的飞行操控功能，本步骤为实现飞行操控的具体步骤。

进一步地，所述飞行控制指令包括下述指令中的一种或任意组合：竖直方向上下移动、水平方向任意移动、悬停、加速飞行、减速飞行、匀速飞行。这些命令可以满足无人机日常飞行的各种情况，竖直上下移动用于调整无人机飞行的高度，水平方向任意移动可以改变飞机水平面上的位置，悬停用于定在空中的某处；配合前述的方向移动，再根据需要调整飞行的速度可以。

进一步地，所述拓展遥控器为手持式便携移动智能终端；在现有的主遥控器的基础上，实现摄像头另外控制，摄像头画面另外显示的拓展遥控器优选为便携式移动智能终端，此类设备在现有技术中已有多种，无需配备特殊设备，也无需使用特殊接口，可以直接拿来作为拓展遥控器，在救援行动中需要使用拓展遥控器时，可以快速使用手边的移动智能终端来接入变成拓展遥控器，特别适合紧急的救援现场。

进一步地，所述便携式移动智能终端包括显示屏为触控屏幕的平板电脑和智能手机，通过点触所述摄像头控制界面发送所述摄像头控制指令。选用平板电脑和智能手机是最常见的人们会随身携带的移动智能终端，普适性好，平板电脑和智能手机的配置可以实现观看画面和遥控操控的功能，且便于取得，携带方便，可以更便捷迅速地使用本方法。触控屏幕可以直接在显示屏上操控，符合现在一般操作平板电脑和智能手机的一般方法，更容易上手。

进一步地，所述局域网为通过便携式基站发出的无线网，所述拓展遥控器、无人机和主遥控器通过无线网卡连接所述局域网。无线的连接方式相较于有限连接更加方便，采用便携式基站可以随时随地发出局域网供其它设备连接，不会担心信号不好的区域无法连接网络。

进一步地，所述无人机上设有接收器、解码器和伺服***，所述接收器接收所述摄像头控制指令后经过所述解码器解码，分离出动作信号输送至所述伺服***，所述伺服***根据所述动作信号做出相应的动作。

进一步地，所述摄像头遥控权限获取步骤中，所述视频流从所述主遥控器从所述无人机中获取。一般而言无人机在出厂时都会配备专门的主遥控器，因此这个主遥控器与无人机之间的连接是经过厂家调试的，二者之间的连接更加稳定，不容易出现掉线。因此在获取视频流时，先通过主遥控器接收视频流，然后再从主遥控器上获取其接收到的视频流，可以避免新加入的摄像头控制终端与无人机之间的通信不稳定造成的画面卡顿和清晰度不够。

附图说明

图1为本发明的一种无人机的双操控方法的流程框图；

图2为本发明的一种应用所述无人机的双操控方法的***的结构框图。

具体实施方式

结合附图说明对本发明的一种无人机的双操控方法进行详细的描述，以对本发明的保护范围进行解释和说明。

实施例一：

本发明的一种无人机的双操控方法，包括拓展遥控器的摄像头遥控步骤和双操控步骤：

如图1所示，所述拓展遥控器的摄像头遥控步骤包括：

局域网连接：所述拓展遥控器与所述主遥控器连入同一无线局域网，本方法中的局域网优选为无线局域网(WLAN)；

局域网是指局部地区形成的一个区域网络，局域网自身相对于其他网络传输速度更快、性能更稳定，框架简易，可以使得局域网内的电子设备能够共享资源和交换信息。无线局域网的组建无需网线和电缆，可以在一定范围内突破线材对距离的限制，而且其组建、维护管理都非常简单，可靠性好。本方法中的局域网优选通过便携式基站发出的无线网，所述拓展遥控器和主遥控器通过无线网卡连接所述局域网。无线的连接方式相较于有线连接更加方便，采用便携式基站可以随时随地发出局域网供其它设备连接，不会担心信号不好的区域无法连接网络。再者，拓展遥控器是通过无线连接来实现拓展控制的，因此在将摄像头控制功能拓展出时，没有线材的阻碍，当应用在应急救援领域中时，拓展遥控器在控制摄像头和监控画面的前提下，只要能连接上局域网，可以与主遥控器分开任意距离而没有牵连，尤其是在山区或密集房屋等复杂环境中时，可以使得无人机的操控更加随心又不会错过画面中的搜寻对象；而且拓展遥控器的数量不仅限于单个，根据需要重复上述方法可使用多个拓展遥控器来控制摄像头，实现摄像头和飞行的双操控。

权限获取：所述拓展遥控器从所述主遥控器中获取所述主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；在一般无人机的内部设置中，具有操控摄像头的API接口，登陆进入无人机在局域网中的IP和密码后，即可获得无人机的摄像头中视频流和摄像头遥控权限。作为获取局域网中IP和密码的优选方案，拓展遥控器在连接局域网后即启动预装的APP或程序等开始自动获取同一局域网中主遥控器的IP和密码再自动连接，以提高连接效率。优选地，还包括飞行遥控步骤，所述飞行遥控步骤包括：所述主遥控器登陆遥控***后控制所述无人机的飞行，飞行控制指令经由主遥控器与无人机之间的专用无线信道向无人机发送，主遥控器中的遥控***一般是出厂自带的控制***，而且为了实现主遥控器与无人机之间的遥控，主遥控器与无人机之间本身具有专用的无线信道来传输主遥控器和无人机之间的数据信号等。现有的主遥控器也主要用于控制无人机的飞行，由于在本方法中保留主遥控器对无人机的飞行操控功能，本步骤为实现飞行操控的具体步骤。优选地，所述飞行控制指令包括下述指令中的一种或任意组合：竖直方向上下移动、水平方向任意移动、悬停、加速飞行、减速飞行、匀速飞行。这些命令可以满足无人机日常飞行的各种情况，竖直上下移动用于调整无人机飞行的高度，水平方向任意移动可以改变飞机水平面上的位置，悬停用于定在空中的某处；配合前述的方向移动，再根据需要调整飞行的速度可以。

摄像头遥控：所述拓展遥控器获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，摄像头控制指令经由局域网向无人机发送。所述摄像头控制指令优选包括改变摄像头的拍摄角度、改变摄像头的拍摄焦距、拍摄照片和录制视频。所述拍摄角度包括相对于摄像头安装方向的上面、下面、左面和右面，可以满足大部分的拍摄需求。

在上一步获取权限之后，此时会显示无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面和摄像头控制界面，这时根据屏幕上的画面显示就可以对无人机发送摄像头控制指令来控制摄像头了。改变摄像头的拍摄角度便于从各个角度观察拍摄，拍摄焦距的改变便于在特定小范围观察和大范围观察之间顺利切换，在需要时留下静态照片和动态的视频资料。

所述双操控步骤包括：

所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控，所述拓展遥控器通过所述摄像头遥控步骤对无人机的摄像头进行遥控。

本实施例中的主遥控器主要指代与现有无人机配套生产制造使用的遥控器，具备多种复杂的控制功能，在此实施例中不对此做出展开和描述，在多种控制功能中，主遥控器的飞行控制功能为必须保留的，与拓展遥控器的摄像头功能同时进行，从而实现双操控的步骤。

本方法通过拓展遥控器加入无人机和主遥控器所在的局域网实现与无人机和遥控的初步资源共享，方便局域网内的数据和指令互传；再通过登陆进入无人机在局域网中的IP和密码，来获得无人机视频流的获取权限和遥控权限，获取无人机的视频流之后将视频画面和摄像头控制截面显示出来以供观看和操控摄像头，当需要操控摄像头时，摄像头控制指令可以经由局域网发送到无人机上；主遥控器上实现飞行动作的控制，同时使用拓展遥控器来实现摄像头的遥控，进而实现对无人机的双操控。可以看出，本方法能将无人机的摄像头遥控功能另行单独实现，视频画面可以独立于主遥控器单独显示，在主遥控器控制无人机飞行的同时，通过此方法单独控制摄像头能更加专注地观察视频画面，便于快速根据实际情况调整摄像头做出动作。因此，无人机的飞行操控和摄像头操控可以由两个独立的操作者分别进行控制，每个操作者只需专注于飞行控制或者摄像头控制即可，操控过程更加专一和专注。当应用到应急消防救援领域，需要通过无人机传回的实时视频画面进行目标对象的寻找时，无需分心在无人机的飞行操控上，寻找到目标对象的概率更高。

所述拓展遥控器为手持式便携移动智能终端；平板电脑和智能手机为所述拓展遥控器的优选实施设备；而且所述拓展遥控器的显示屏优选为触控屏幕，通过点触所述摄像头控制界面发送所述摄像头控制指令。便携式移动智能终端，此类设备在现有技术中已有多种，无需配备特殊设备，也无需使用特殊接口，可以直接拿来作为拓展遥控器，在救援行动中需要使用拓展遥控器时，可以快速使用手边的移动智能终端来接入变成拓展遥控器，特别适合紧急的救援现场。在现有的主遥控器的基础上，实现摄像头另外控制，平板电脑和智能手机的配置可以实现观看画面和遥控操控的功能，且便于取得，携带方便，可以更便捷迅速地使用本方法。触控屏幕可以直接在显示屏上操控，符合现在一般操作平板电脑和智能手机的一般方法，更容易上手。

为了实现无人机接收主遥控器和拓展遥控器命令的优选方案，所述无人机上设有接收器、解码器和伺服***，所述接收器接收所述摄像头控制指令后经过所述解码器解码，分离出动作信号输送至所述伺服***，所述伺服***根据所述动作信号做出相应的动作。

作为所述摄像头遥控权限获取步骤的优选方案，所述视频流从所述主遥控器从所述无人机中获取。一般而言无人机在出厂时都会配备专门的主遥控器，因此这个主遥控器与无人机之间的连接是经过厂家调试的，二者之间的连接更加稳定，不容易出现掉线。因此在获取视频流时，先通过主遥控器接收视频流，然后再从主遥控器上获取其接收到的视频流，可以避免新加入的摄像头控制终端与无人机之间的通信不稳定造成的画面卡顿和清晰度不够。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种实现上述无人机的双操控方法的***，所述***包括：

无人机、主遥控器、拓展遥控器和便携式移动基站，所述便携式移动基站提供局域网，所述主遥控器和拓展遥控器均接入所述局域网中，所述主遥控器用于控制所述无人机的飞行等复杂操作，所述拓展遥控器通过登陆所述无人机在局域网中的IP，来对无人机上的摄像头进行控制，并通过局域网向无人机发送摄像头控制指令。所述拓展遥控器优选为触屏的平板电脑和智能手机，所述便携式移动基站优选消防救援领域中会用到的带有移动基站功能的综合指挥箱使得整套***更适合于在消防救援领域中使用。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种无人机的双操控方法，其特征在于，包括拓展遥控器的摄像头遥控步骤和双操控步骤：

所述拓展遥控器的摄像头遥控步骤包括：

局域网连接：所述拓展遥控器与主遥控器连入同一无线局域网；

权限获取：所述拓展遥控器从所述主遥控器中获取所述主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；

摄像头遥控：所述拓展遥控器获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，通过局域网向无人机发送摄像头控制指令来控制无人机的摄像头；

所述双操控步骤包括：

所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控，所述拓展遥控器通过所述摄像头遥控步骤对无人机的摄像头进行遥控。

2.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述摄像头控制指令包括改变摄像头的拍摄角度、改变摄像头的拍摄焦距、拍摄照片和录制视频。

3.根据权利要求2所述的双操控方法，其特征在于，所述拍摄角度包括相对于摄像头安装方向的上面、下面、左面和右面。

4.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控的步骤包括：所述主遥控器登录遥控***后控制所述无人机的飞行，飞行控制指令经由主遥控器与无人机之间的专用无线信道向无人机发送。

5.根据权利要求4所述的双操控方法，其特征在于，所述飞行控制指令包括下述指令中的一种或任意组合：竖直方向上下移动、水平方向任意移动、悬停、加速飞行、减速飞行、匀速飞行。

6.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述拓展遥控器为手持式便携移动智能终端。

7.根据权利要求6所述的双操控方法，其特征在于，所述便携式移动智能终端包括显示屏为触控屏幕的平板电脑和智能手机，通过点触所述摄像头控制界面发送所述摄像头控制指令。

8.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述局域网为通过便携式基站发出的无线网，所述拓展遥控器、无人机和主遥控器通过无线网卡连接所述局域网。

9.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述无人机上设有接收器、解码器和伺服***，所述接收器接收所述摄像头控制指令后经过所述解码器解码，分离出动作信号输送至所述伺服***，所述伺服***根据所述动作信号做出相应的动作。

10.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述摄像头遥控权限获取步骤中，所述视频流从所述主遥控器从所述无人机中获取。

Images