CN112722300A - 空中捕获平台 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及空中捕获平台。一种无人驾驶飞行器，包括壳体、多个第一臂、多个第二臂和起落架。壳体包括常平架附接件，常平架附接件用于耦接具有照相机的常平架。多个第一臂和多个第二臂中的每个臂在一端处与壳体可旋转地耦接，并且在另一端处具有与螺旋桨耦接的电动机。起落架包括多个可折叠腿并且与壳体的下侧可释放地耦接。飞行器可以用与先前追踪路线相对应的空中飞行路径数据来编程。

Description

空中捕获平台

本申请是国际申请日为2016年4月20日、于2017年10月20日进入中国国家阶段、中国国家申请号为201680023192.5、发明名称为“空中捕获平台”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月1日提交的美国临时申请No.62/302,114、于2016年1月15日提交的美国临时申请No.62/279,621、于2015年7月31日提交的美国临时申请No.62/199,356、于2015年4月21日提交的美国临时申请No.62/150,703的优先权，这些申请中的每个申请的内容通过引用以其整体并入。

技术领域

本公开总体上涉及无人驾驶飞行器，例如具有照相机的无人驾驶飞行器。

背景技术

具有图像捕获设备的远程受控设备是已知的，上述图像捕获设备例如被安装在这些设备上的照相机。例如，远程控制道路车辆可以被配置为在其上安装照相机，以在车辆由用户远程地移动时捕获图像。类似地，远程受控飞行器(例如，无人机或四轴飞行器)已经安装有照相机，以在用户远程控制飞行器时通过相机来捕获空中图像。

附图说明

所公开的实施例具有将从详细描述、所附权利要求和附图(或绘图)而更加明显的优点和特征。下面简要介绍这些附图。

图1图示了与远程控制器通信的远程受控飞行器的一个示例配置。

图2A图示了远程受控飞行器的一个示例。

图2B图示了处于打开姿态的飞行器的一个示例。

图2C图示了处于闭合姿态的飞行器的一个示例。

图2D图示了从第一端视角的飞行器的一个示例。

图2E图示了从第二端视角的飞行器的一个示例。

图2F和图2G图示了处于打开姿态的一个示例远程控制器。

图2H和图2I图示了处于闭合姿态的一个示例远程控制器。

图3图示了飞行器电子器件和控制系统的一个示例。

图4图示了具有常平架的飞行器的一个示例互连架构。

图5图示了一个示例照相机架构的框图。

图6图示了远程控制器的一个示例远程控制系统的框图。

图7A图示了用于远程控制器的一个示例远程控制器飞行规划控制系统的功能框图。

图7B图示了一个示例飞行前测绘系统的功能框图。

图7C图示了由系统为了准备用于飞行器的空中路径而通过预先沿着潜在的飞行路线(或路径)物理移动来执行的示例过程。

图8图示了飞行器的示例飞行器飞行控制系统的功能框图。

图9图示了远程控制器上的示例路线规划操作的流程图。

图10图示了飞行器上的示例路线规划操作加载的流程图。

图11图示了飞行器上的示例路线规划操作的流程图。

图12图示了飞行器上的示例返回路径操作的流程图。

图13图示了用于远程控制器的示例用户界面。

图14图示了用于与飞行器的系统一起使用的示例机器。

具体实施方式

附图和以下描述仅通过说明的方式而涉及实施例。应当注意，从以下讨论中，本文公开的结构和方法的替代性实施例将被容易地认为是可以在不脱离所要求保护的原理的情况下采用的可行的替代性方案。

现在将详细参考数个实施例，其示例被图示在附图中。应注意，在可行的情况下，类似或相似的参考标记可以用在附图中，并且可以指示相似或相似的功能。附图仅出于说明的目的而描绘所公开的系统(或方法)的实施例。本领域技术人员将从以下描述中容易地认识到，可以在不脱离本文所描述的原理的情况下，采用本文所说明的结构和方法的替代性实施例。

配置概述

通过示例实施例的方式公开的是一种空中捕获平台。该空中捕获平台可以包括耦接有照相机的远程受控飞行器，并且可以包括远程控制器。远程受控飞行器还可以被称为无人驾驶飞行器(“UAV”)和/或无人机。飞行器可以通过远程控制器来进行远程控制。照相机还可以与安装结构(或配置)耦接。

远程受控飞行器可以直接且即刻地被控制以用于飞行。例如，可以由用户从远程控制器(例如，经由无线连接)来操作飞行器。远程受控飞行器可以被预编程以用于飞行(例如，如本文进一步描述的预定飞行路线(或路径))，并且在飞行期间可以不经由远程控制器施加控制或可以经由远程控制器施加有限控制。这样的配置可以被称为自动驾驶。有限控制的示例可以是对预编程飞行的手动超控(override)或飞行调整。为了便于讨论，对飞行器操作的引用可以指代无人驾驶飞行器飞行的用户控制、自动驾驶和其他实例。

如本文进一步描述的，空中捕获平台包括允许在操作地点了解周围存在(understanding presence)的特征。可以通过由飞行器上的传感器捕获的、和在飞行器上和/或远离传感器(例如，远程控制器)分析的数据来使能这些特征。了解周围存在可以包括例如对障碍物、受限制的位置、禁止着陆区的检测等。

飞行器可以包括与照相机耦接并且可以固定照相机的安装结构。安装结构可以与飞行器110可移除地附接。安装结构可以包括常平架，以与照相机耦接，这可以协助图像捕获的稳定。此外，照相机可以被配置以使得照相机可以与安装结构可移除地附接并且可以作为独立式照相机操作。照相机和安装结构还可以与其他安装解决方案(例如，手持式(或便携式)手柄、杆、运动板底座等)兼容。在一些示例实施例中，飞行器可以包括集成照相机。集成照相机也可以包含常平架。

如本文所公开的，空中捕获平台被设计并且被配置为从飞行器视角来捕获图像。为了便于讨论，本文将对图像进行引用，但是应当理解，对图像的这种引用可以包括但不限于任何媒体，例如，视频、静态图像和/或音频。空中捕获平台配置允许内容创建平台，该内容创建平台可以与其他照相机以及照相机相关的系统和生态系统集成，诸如与活动照相机(例如，GOPRO HERO照相机)及其生态系统集成。

如本文所公开的空中捕获平台被配置以使得该空中捕获平台可以是内容聚焦式图像捕获。图像可以在用户不物理抓握照相机的情况下被捕获。例如，飞行器可以从地面或水之上的高处、或者与对象(例如，骑自行车或冲浪的用户)的焦点相距一些距离来捕获内容。

如本文所进一步描述的空中捕获平台可以被配置为提供易用性，使得飞行器可以在被拆包的相对较短的时间(例如，几分钟)内飞行。空中捕获平台可以被配置有易于定位的机械结构，并且包括直观的硬件和软件接口。

飞行器本身是便携式的。便携性通过可移除部件和/或尺寸减小特征等来实现，可移除部件诸如螺旋桨、臂、起落架、电池，尺寸减小特征诸如折叠臂、折叠起落架、壳体内部的天线系统。这些特征允许飞行器和空中捕获平台的对应部件被构造成存储在具有相对较小体积(例如，20升至30升)的紧凑的外壳或包围件内。

空中捕获平台的远程控制器可以被配置用于在操作飞行器中使用。远程控制器可以是专用移动计算设备或另一移动计算设备，例如智能电话、平板计算机、笔记本计算机等。作为示例，专用远程控制器可以被配置为包括可视化屏幕(例如，液晶显示器或等离子体)。另外，远程控制器可以包括机械和/或固态控制元件，例如，操纵杆、触摸板等。远程控制器本身可以是便携式的并且被容纳在外壳(或壳体)内。例如，远程控制器可以包括折叠到彼此中的两个部分，诸如显示部分和控制部分。天线系统可以被配置在远程控制器的外壳内，以进一步增强便携性。远程控制器可以主要专用于与飞行器一起使用，并且可以包括远程控制器本身的操作系统(例如，基于ANDROID的OS)。

还公开了与飞行器以及与远程控制器结合使用的应用的各种示例实施例。例如，公开了一种用于编程用于飞行器的飞行路线的配置。在另一示例中，公开了一种用于监控从传感器收集的电气、机械和环境数据以确定是否应该对飞行路线应用任何调整的配置。所收集的来自传感器的数据可以用于自动应用调整或执行指令，以执行特定的操作，例如使飞行器返回到预定义位置。该示例配置包括使飞行调整和返回的过程自动化，使得远程受控飞行器可以在对其直接周围环境的影响最小至没有影响的情况下操作。本文描述了一些其他示例。

针对配置概述的附加示例

还公开了用于无人驾驶飞行器的结构和/或操作的配置的一些附加示例。例如，飞行器可以包括具有常平架附接件的壳体。常平架附接件可以包括可释放的机械锁，以可释放地耦接常平架、并且包括用于通信地耦接被耦接到照相机的常平架的连接电子器件。飞行器可以包括多个第一臂。每个第一臂的第一端可以朝向壳体的第一部分与壳体可旋转地耦接。每个第一臂的第二端可以包括电动机。多个第一臂中的第一臂可以使其第二端处于与多个第一臂中的第二臂的第二端不同的高度平面。飞行器可以包括多个第二臂。每个第二臂的第一端可以朝向壳体的第二部分与壳体可旋转地耦接。每个第二臂的第二端可以包括电动机。多个第二臂的第一臂可以使其第二端处于与多个第二臂的第二臂的第二端不同的高度平面。起落架可以具有多个可折叠的腿。起落架与壳体的下侧可释放地耦接。

可以存在飞行器的其他示例结构特征。例如，飞行器可以具有在1千克与2千克之间的重量。继续这些示例，多个第一臂中的每个第一臂的第一端和多个第二臂中的每个第二臂的第一端可以与电子传感器耦接。电子传感器可以被配置为检测多个第一臂或多个第二臂中的臂的第一端是否处于打开且锁定姿态。电子传感器可以被配置为检测多个第一臂或多个第二臂中的臂的第一端是否处于闭合姿态。起落架可以具有电子器件，以自动致动与可折叠腿耦接的枢转点，来朝向壳体的底部收起并远离壳体的底部而展开。螺旋桨与电动机可释放地耦接。螺旋桨可以具有约10厘米的直径。飞行器的壳体可以容纳降落伞。飞行器的多个臂可以包括泡沫漂浮结构。飞行器的多个臂可以包括气囊漂浮结构。气囊漂浮结构还可以包括压缩空气筒。气囊漂浮结构可以包括用于检测水的传感器。

生成过程可以包括对飞行器上的发光二极管(LED)供电，LED对应于操作错误。备选地，或者另外地，该生成过程可以包括含有可听信号的通知。备选地，或者另外地，用于生成通知的过程可以包括向远程控制器传送消息。消息可以对应于臂处于未锁定(unlocked)姿态。用于禁用飞行模式的过程可以包括禁用到推力电动机电子器件的电力。备选地或另外地，用于禁用控制信号的过程可以从远程控制器接收。

还公开了用于对飞行器执行系统检查的过程(或方法)。该过程可以被实施为存储在非暂态计算机可读存储介质上的指令。对应于该过程的指令可以是可由处理器执行的。该过程可以从传感器接收数据。传感器可以与飞行器的多个可折叠臂通信地联接。数据可以指示多个可折叠臂的姿态。该过程可以从数据中检测到多个可折叠臂中的可折叠臂处于未锁定姿态。该过程可以响应于该检测而禁用飞行器的飞行模式。该过程可以响应于被禁用的飞行模式而生成通知。

还公开了追踪(tracing)飞行器的飞行前路径的过程。该过程可以被实施为被存储在非暂态计算机可读存储介质上的指令。对应于该过程的指令可以是可由处理器执行的。该过程可以从追踪设备的存储设备中检索对应于追踪路线的追踪路线数据。追踪路线数据可以包括由追踪设备的定位传感器捕获的多个定位坐标。定位坐标可以包括起点坐标、中间坐标和终点坐标。该过程可以将追踪路线数据的起点坐标、中间坐标和终点坐标绘制到叠加地图上。该过程可以将与追踪路线相对应的附加信息描绘到叠加地图上。该过程可以从叠加地图生成用于飞行器飞行的空中飞行路线数据。

还公开了一种飞行控制系统。该系统可以包括路线规划模块，路线规划模块被配置为执行用于飞行器的飞行路线。该系统可以包括系统检查模块，系统检查模块被配置为当飞行器处于飞行模式时监测飞行器的操作系统。该系统可以包括控制模块，控制模块被配置为当飞行器处于飞行模式时控制飞行器的操作。该系统可以包括跟踪(tracking)模块，跟踪模块被配置为当飞行器处于飞行模式时跟踪信息数据。该系统可以包括跟踪数据库，以存储所跟踪的信息数据。

还公开了一种控制飞行器的自动返回的过程。该过程可以被实施为被存储在非暂态计算机可读存储介质上的指令。对应于该过程的指令可以是可由处理器执行的。该过程可以包括跟踪飞行器的飞行路径。该过程可以包括从所跟踪的飞行路径生成无阻碍路径。该过程可以包括在飞行器的飞行期间监测一个或多个传感器，以检测预定义条件。该过程可以包括检测预定义条件是否已经被满足。该过程可以包括：响应于所检测的预定义条件被满足，将返回路径程序加载到飞行器的存储器中，返回路径程序检索无阻碍路径。该过程可以包括执行飞行器上的返回路径程序，以使用无阻碍路径来将飞行器自动地导航到返回位置。

还公开了一种控制飞行器自动返回的过程。该过程可以被实施为存储在非暂态计算机可读存储介质上的指令。对应于该过程的指令可以是可由处理器执行的。该过程可以将返回位置存储在飞行器的存储设备中。返回位置可以对应于飞行器要返回的位置。该过程可以在飞行器的飞行期间监测一个或多个传感器，以检测预定义条件。该过程可以检测预定义条件是否已经被满足。该过程可以将返回路径程序加载到飞行器的存储器中。该返回路径程序可以提供用于飞行器的返回飞行路径，以自动导航到返回位置。该过程可以响应于所检测的预定义条件被满足而执行飞行器上的返回路径程序。该过程可以在飞行器的飞行期间检测障碍物。该过程可以存储与所检测到的障碍物相对应的障碍物数据。该过程可以在返回路径程序执行期间，基于障碍物数据而修改返回路径程序，以使飞行器在返回飞行路径中避开检测到的障碍物。该过程可以限制从远程控制器接收的控制信号的执行。该过程可以确定返回位置是否包括禁止着陆区。该过程可以向远程控制器传送返回位置是禁止着陆区。该过程可以从远程控制器接收新的返回位置，以代替所存储的返回位置。该过程可以确定返回位置是否包括禁止着陆区。响应于返回位置包括禁止着陆区的确定，该过程可以接收新的返回位置，以代替所存储的返回位置。禁止着陆区可以是水体或高速公路。预定义条件可以是机械部件的结构条件、电子部件的操作条件、空域限制和/或天气条件。

示例系统配置

本文的描述是在远程受控飞行器(例如，旋转翼(或旋转叶片)或固定翼飞机)的上下文中。然而，所公开的配置可以应用于诸如船和汽车的其他远程受控运输工具。另外，远程受控运输工具可以具有喜好大小的形状因子。如上所述，远程受控飞行器有时可被称为无人驾驶飞行器或无人机，并且在本上下文中可以包括用于捕获图像的照相机单元/硬件。

现在转向图1，图1图示了示例空中捕获平台(或系统)100。空中捕获平台100可以包括与远程控制器120通信的远程受控飞行器110。飞行器110和远程控制器120通过无线链接125而通信地耦接。无线链接125可以是Wi-Fi链接、蜂窝(例如，长期演进(LTE)、3G、4G、5G)或其他无线通信链接。在空中捕获平台100的这一示例中，飞行器110可以是例如四轴飞行器或其他多旋转叶片飞行器。同样在该示例中，远程控制器120被图示为专用远程控制器，但是本文所描述的原理可以应用于可以作为远程控制器而操作的其他设备，例如，智能电话、平板计算机、膝上型计算机等。

在该示例中，飞行器110包括壳体(或主体)130、常平架210、两个或更多个臂135以及两个或更多个螺旋桨140。壳体130具有用于有效负载的一个或多个腔。有效负载可以包括例如电子电路(包括例如控件和处理部件)、电池、传感器等。有效负载可以包括诸如降落伞的机构。降落伞可以在壳体可以打开的部分中，使得降落伞可以在某些预定状况下部署。降落伞和/或壳体130的对应部分可以与可以提供用于部署降落伞的逻辑的电子器件耦合。壳体130可以包括通信子系统(其可以包括对应的电子器件和/或固件)和控制子系统(其可以包括对应的电子器件和/或固件)。通信子系统可以用于与远程控制器(例如，120)或飞行器110上的其他接口进行无线通信。控制子系统可以被配置为控制飞行器110上的各种系统的操作，上述各种系统诸如功率系统、飞行操作系统以及这样的其他系统。将相对于图3来进一步详细描述通信子系统和控制子系统。

常平架210可以是可移除的结构。例如，常平架210可以可移除地(或可释放地)安装在飞行器110的壳体130上的开口内。此外，例如，当被从飞行器110移除时，常平架210可以被安装在另一结构上，例如，被安装在杆式底座上。常平架210可以与可移除的照相机框架耦接。备选地，常平架210可以与壳体130集成。常平架210还可以包括直接与常平架210固定的照相机或者通过照相机框架而与常平架210固定的照相机。照相机框架可以被移除并且被适配于与该照相机框架耦接的特定照相机。备选地，照相机框架可以与常平架集成。

飞行器110的每个臂135可以与壳体130可移除地耦接。另外，每个臂135包括推力电动机240(其可以包括转子)，该推力电动机240可以与螺旋桨140机械地并且可移除地耦接，以产生旋转组件。当旋转组件可操作时，所有螺旋桨140以合适的方向和/或速度转动，以允许飞行器110在飞行中升起(起飞)、倾斜、转向、着陆、盘旋和/或以其他方式移动(向上、向下、向前、反向(或向后)等)。

本文进一步描述了包括常平架210和远程控制器120的飞行器110。还描述了用于每一个的一些示例操作配置。

远程受控飞行器

从远程受控飞行器110开始，现在参考图2A至图2E。作为示例，在高水平处，飞行器110可以包括壳体130、臂135、推力电动机240、螺旋桨270和起落架272。

在飞行器110的示例中，臂135与壳体130耦接。推力电动机240与臂130的每个端部耦接，并且这可以形成臂组件。此外，螺旋桨270可以与每个推力电动机240耦接。当推力电动机240与螺旋桨140(图2B所示)耦接时，在推力电动机240操作时，推力电动机240将使螺旋桨在合适的方向上转动。

臂135被配置以使得臂135可以围绕其在壳体130处的连接点枢转。例如，臂135可以为了飞行的目的而远离壳体展开，并且可以被往回折叠，使得臂靠近壳体130，例如以用于存储或传输(例如，如图2C所示)。另外，臂135中的每一个与壳体130可移除地耦接，使得臂135可以例如在磨损、断裂、结构损坏或新设计的情况下被移除和/或替换。另外，耦接到每个臂135的端部上的电动机240的螺旋桨270也是可移除的，以例如用于存储和/或替换。另外，臂135可以包含连接电子器件(例如，电气/电子电路和/或部件)和/或机械结构，以自动地展开或折叠臂。

在其中臂135可旋转地耦接飞行器的壳体130的示例实施例中，可以存在传感器和/或到传感器的连接(或传感器系统)，其可以用于确定臂135是处于闭合姿态还是处于打开且锁定姿态(例如，以用于飞行器110的飞行)。如果飞行器110准备飞行并且任何一个臂未正确地处于打开、锁定姿态，则可以生成通知。通知的示例包括：对可以是警告灯的发光二极管(LED)供电，生成可听信号(例如，哔声、警报或语音通知)或向另一设备(例如，远程控制器)传送消息。在一些实施例中，可以切断(禁用)未正确地处于打开且锁定的(一个或多个)臂的电动机的电力。在一些实施例中，可以禁用从远程控制器接收的控制信号。

飞行器110的壳体130可以被配置为是防水的，以减少和/或消除水或灰尘以免进入其中容纳有电气部件的壳体130的内部腔。例如，橡胶垫圈可以被构造成围绕诸如臂135与壳体130连接的位置或者臂135移动成抵着壳体折叠的位置。此外，飞行器110被配置为允许包含漂浮结构或与漂浮结构耦接，该漂浮结构由例如可移除的泡沫、玻璃纤维、气囊或其他材料制成，可移除的泡沫、玻璃纤维、气囊或其他材料被构造成允许飞行器110在水着陆的情况下漂浮。泡沫漂浮结构的另一示例可以是密集的泡沫，该密集的泡沫使能在水上的漂浮并且可以包裹或基本上包裹在飞行器110的臂和/或飞行器110的壳体的周围。气囊漂浮结构的另一示例可以包括使气囊在飞行器的臂内或者在飞行器的臂的周围。气囊可以与空气组件(例如，压缩空气筒)耦接。空气组件可以被配置为根据来自外部源(例如，远程控制器120)的信号使气囊膨胀，该信号被配置为触发(或激活)开关以将空气从压缩空气筒释放到气囊中。备选地，空气组件可以被配置为：在飞行器110上的传感器上检测到水并且触发(或激活)开关以将空气从压缩空气筒释放到气囊中时，使气囊膨胀。

除了与壳体130可移除地耦接之外，浮动结构还被配置为是空气动力的，以减少飞行期间的风阻力。此外，臂135还可以包括可选的可移除漂浮结构，可移除漂浮结构在水上降落的情况下协助飞行器110的整体浮起，或者如果可移除漂浮结构与壳体130分离并在水上着陆则可以单独地漂浮。

现在转到对飞行器110的配置的进一步描述，图2B图示了处于打开姿态(或状态)的飞行器110的一个示例。飞行器110的这一示例实施例图示了壳体130、可移除的可折叠臂135、可移除的起落架272(下文进一步描述)和转子240。还示出了沿着壳体130的顶部的启动按钮260。启动按钮260可以用于将飞行器110置于不同的操作状态——例如，开(ON)、关(OFF)或待机(STANDBY)。还图示了下文进一步描述的常平架开口280。

图2C图示了处于闭合(折叠)姿态(或状态)并且移除了螺旋桨270的飞行器110的一个示例。在所示的闭合姿态中，起落架275可以被折叠在壳体130下方和/或从壳体130拆离，例如以用于单独存储。此外，螺旋桨270已经从电动机240拆离，例如以用于单独存储。另外，臂135被示出为抵着飞行器110的壳体130而折叠。在该示例中，臂135的结构元件通过提供紧凑的占地面积而有助于增强处于闭合姿态的飞行器110的便携性。例如，同一侧上的臂与壳体130耦接，使得当臂被折叠时其相对于彼此处于嵌套姿态，其中后臂与前臂基本平行。继续该示例，如图2D和图2E进一步所示，第一组臂(例如，前臂)135a可以具有比第二组臂(例如，后臂)135b低的高度平面(例如，“z轴”平面)，或者反之亦然。这种偏移可以进一步有助于在闭合姿态中产生紧凑的占地面积，因为第二臂的至少一部分可以与其相应侧上处于嵌套姿态的第一臂的一部分重叠。

图2D、图2E图示了飞行器110的附加视图。图2D图示了第一端视图，例如，常平架开口280位于该第一端中。图2E图示了第二端视图，例如，与常平架开口280(例如，常平架附接机构)所在处相对的端。下文进一步描述常平架开口280。

在图2D和图2E中，第一组臂135a被示出为沿着臂的一部分处于比第二组臂135b低的高度平面(例如，“z轴”平面)，第二组臂135b处于更高的高度平面。如先前所指出的，这种配置有助于当臂被旋转成折叠姿态时允许臂(通常为135)更靠近壳体130，如图2C所示。此外，每个臂135可以是一体化构造。一体化构造可以通过限制潜在断裂点来帮助保持结构刚度和完整性，同时仍然提供紧凑的占地面积。

飞行器110还包括可移除的起落架272。起落架272可以具有两个或更多个腿275(或臂)。腿275是当飞行器110在地面上时(例如，在飞行之前、在着陆时等)所依靠的事物。起落架272可以与壳体130的底部可移除地耦接。另外，起落架272的腿275可以抵着壳体130的底部平齐地或基本平齐地折叠。

图2D和图2E图示了起落架272。起落架272包括两个枢转点278，腿275围绕枢转点转动，以朝向壳体130的底部来向内折叠。起落架272可以被配置以使得起落架272适配在壳体130的底侧或底部的凹腔内。凹腔可以允许处于折叠姿态的腿275与壳体130的底部基本齐平，以通过将腿275折进在整个飞行器110体积占地面积内，而不是使腿275保持与飞行器110的壳体130的底部分离，来进一步增强便携性。起落架272的腿275可以是可从起落架272的其余部分移除的。腿275可以被移除，例如以用于存储，和/或可以根据需要而被替换，例如由于磨损、撕裂、结构损坏或更新结构配置而被替换。

起落架272和/或其腿275可以包括可选的可移除漂浮结构(例如，泡沫或气囊)，该漂浮结构在水上降落的情况下协助飞行器110的整体浮起，或者如果漂浮结构与壳体130分离并且降落在水上，则可以独立地漂浮。此外，包括腿275的起落架272可以由结构上刚性但易浮起的材料制成，该材料可以在停留在地面上时支承飞行器110的重量，并且在水上降落的情况下有助于漂浮。

起落架272可以包含电子器件和/或机械结构，来自动地展开和收起起落架的腿275。电子器件可以具有电连接点，在该电连接点起落架272可以与壳体的底部耦接。作为示例，电子器件可以控制枢转点278，以朝向壳体130的底部来收起可折叠腿275或者远离壳体130的底部而展开。作为操作示例，当飞行器110处于距地面预定距离处(例如，如飞行器上的接近传感器所检测到的)时，腿可以在上升(或起飞)期间被收起。当飞行器110向陆地下降时，在飞行器到达距地面预定距离时，腿可以被展开。备选地，或者另外地，远程控制器120可以用于向飞行器110传送控制信号以收起或展开起落架272的腿275。

可移除的常平架

参考回到图2A至图2D，示出了先前引入的常平架开口280，其与飞行器110的示例实施例集成。常平架开口280可以被配置为接纳常平架210。常平架开口280包括腔，腔可以包括可释放的锁定机构，以接纳常平架210的端部并且相对于飞行器110固定地连接(或耦接)常平架210的端部。以如下方式耦接，使得常平架210可以在飞行期间保持固定地连接。由于锁为可释放的，因此当需要时常平架210可以与飞行器110分离(或去耦)。常平架开口280抵着壳体130的部分可以用橡胶垫圈密封，以协助产生防水和/或防尘屏障。

当与常平架开口280连接时，常平架210可以被配置为允许对象围绕轴线旋转。在一个示例中，该对象可以是照相机安装件220。常平架210允许照相机安装件220保持特定姿态，使得当飞行器110飞行时，安装到照相机安装件220上的照相机可以协助提供图像稳定性和一致的水平视图(如预定义的或由用户定义的水平面)或相对于地平线的视图。照相机安装件220可以是例如板或框架。除了允许照相机(图2A中未示出)耦接(例如，附接)到它之外，照相机安装件220可以包括用于所耦接的照相机的电连接点。电连接点可以用于为照相机供电和/或在照相机与常平架210和/或飞行器110的部件之间传递信号。

在一些示例实施例中，常平架210可以是电子三轴常平架，其使所安装的对象(例如，照相机安装件220，其可以是被连接到照相机的、可拆卸的照相机框架)在空间中旋转。常平架210的每个轴均包括电动机(例如，210a、210b)，以控制旋转。常平架210可以包括与飞行器110子系统的电连接，以对电动机(例如，210a、210b)供电，或者常平架210可以包括其本身的电池电源。常平架可以包括连接电子器件，以提供照相机与飞行器110之间的电子连接的一部分。常平架可以包括传感器单元和控制逻辑单元，这两者都是常平架控制系统的一部分。常平架控制系统可以检测常平架100和照相机的定向、确定照相机的优选定向、以及控制常平架的电动机，以便将照相机重新定向到优选姿态。

常平架内的传感器单元可以包括使用诸如加速计、陀螺仪和磁力计之类的传感器来测量旋转、定向和加速度的惯性测量单元(IMU)。传感器单元可以包含旋转编码器和磁力计，该旋转编码器检测常平架210的电动机的角位置，该磁力计用于检测诸如地磁场的磁场。在一些实施例中，传感器单元的传感器以如下方式被放置，以便提供位置多样性。例如，一组加速计和陀螺仪可以位于照相机附近(例如，在到可拆卸的照相机框架的连接附近)，并且一组加速计和陀螺仪可以被放置在常平架的相对端处(例如，在到飞行器110的连接附近)。这两组传感器的输出可以由IMU使用，来计算照相机的定向和旋转加速度，然后可以将定向和旋转加速度输出给常平架控制逻辑。在一些实施例中，传感器单元位于飞行器110上。在一些实施例中，常平架控制逻辑从飞行器110上的传感器(例如，IMU)以及从常平架210的传感器单元接收数据。

在一个实施例中，常平架210可从照相机安装件220移除并且被构造成与其他设备一起使用，例如，与诸如三脚架、手持式握柄或智能基座的安装平台一起使用。安装平台也可以与常平架210可移除地耦接。作为示例，安装平台(例如，手持式握柄)可以包括多个按钮，用户可以使用多个按钮来控制照相机和/或常平架210。注意，一些安装平台(例如，手持式握柄)可以包含电池，可以从该电池向常平架210提供功率，并且除了操作手持式握柄本身上的任何电子功能之外，电池还可以用于对照相机供电和/或充电。注意，安装平台可以具有用于与其他计算设备进行无线通信的控件和电路。

远程控制器

接下来参考远程控制器120，图2F至图2I图示了远程控制器120的一个示例实施例。在该示例中，远程控制器120包括第一控制面板150和第二控制面板155、点火按钮160、返回按钮165和显示器170。注意，可以包括更多或更少的控制特征和按钮。在该示例中，远程控制器120可以用于控制飞行器110的操作。除了其他功能之外，这种操作还可以包括飞行器110的纵摇(pitch)、侧倾和偏航控制。

继续该示例，控制面板150、155可以由用户用来启动控制操作。控制面板可以是机械的(例如，操纵杆、滚球等)或固态(例如，触摸板)。例如，第一控制面板150可以用于控制飞行器110的“上-下”方向(例如升起和着陆)。第二控制面板155可以用于控制飞行器110的“前-后”(例如，推进/拖曳)方向。另外，面板150、155与另一控制器机构(例如，转轮)的组合可以用于“左-右”和/或盘旋运动。应当注意，这些仅是示例，并且控制器可以被分配有其他或不同的功能。

点火按钮160可以用于远程接通和/或启动飞行器110部件(以及关断或暂停飞行器110部件的操作)。例如，单次按压点火按钮160可以启动飞行器110上的第一组部件(例如，传感器和照明设备)的操作，并且第二按压可以启动飞行器110上的第二组部件(例如旋转组件)的操作(例如，启动螺旋桨140)。返回基地(home)(RTH)(或回到基地)按钮165可以用于覆盖远程控制器120的控制并且向飞行器110传送指令以返回到预定义位置。返回基地配置的示例作为返回路径的一部分将在下文进一步描述。

点火按钮160和返回按钮165可以是机械的和/或固态按压敏感的按钮。另外，每个按钮160、165可以用一个或多个发光二极管(LED)来照亮，以提供附加的细节。例如，LED可以从一个视觉状态切换到另一视觉状态，以相对于点火按钮160指示飞行器110是准备好飞行(例如，亮绿光)还是未准备好飞行(例如，亮红光)。LED还可以提供与飞行中的飞行器110操作相对应的视觉指示符，例如，如果它是在返回路径上处于超控模式(例如，亮黄光)还是具有低于预定义阈值的电池功率水平(例如，当高于第一阈值时亮绿光，当刚刚低于该阈值时亮黄光，并且当低于更低阈值时亮红光)。还应注意，远程控制器120可以包括其他专用硬件按钮和/或开关，并且这些按钮和开关可以是机械的和/或固态的按钮和开关。例如，可以添加另一按钮来向飞行器传送信号/指令，以部署降落伞。

远程控制器120可以包括与远程受控飞行器110上的功能相对应的专用按钮，例如用于发信号(或触发)拍摄静态或视频图像、改变图像捕获分辨率、改变帧速率等的照相机快门按钮。其他按钮可以用于诸如照相机控件的功能，包括控制设置，例如标记图像、传送(或共享)所捕获的图像等。

远程控制器120可以包括屏幕(或显示器)170。屏幕170提供视觉显示。屏幕170可以是触摸敏感屏幕。屏幕170可以是例如液晶显示器(LCD)、LED显示器、有机LED(OLED)显示器或等离子体屏幕等。屏幕170允许显示与远程控制器120有关的信息，例如用于配置控制器120和/或远程配置飞行器110、和/或控制照相机和/或与飞行器110耦接的常平架210的菜单。屏幕170可以显示从与飞行器110耦接的照相机捕获的图像。

在该示例中，远程控制器120包括可以经由枢转点291而耦接的两部分外壳(或壳体)。枢转点291可以是机械铰链。例如，第一部分外壳(或第一壳体)可以包括屏幕170。此外，例如，第二部分外壳(或第二壳体)可以包括：控制面板150、155，按钮160、165和扬声器293。每个外壳可以包括腔，以容纳用于所提到部件的电子器件和/或传感器。在外壳的任一部分或两个部分内，可以存在内部天线。天线也可以被配置在外壳的外部或者内部和外部的组合。

在图2F和图2G的示例配置中，图示了处于打开姿态的远程控制器120。该示例远程控制器120示出了电源按钮290、枢转点291、转轮292和扬声器293。此处，外壳被图示为两部分，一部分具有屏幕170，一部分具有其他部件，诸如控制面板150、155，按钮160、165和扬声器283。在该示例中的每个部分被单独地包围。外壳的两个部分通过枢转点291而耦接。枢转点291是如下的点或端，即，具有屏幕170的第一外壳围绕该点或端旋转，来覆盖第二外壳，以形成远程控制器120的“闭合”状态，如图2H和图2I所示。

在远程控制器120的这些示例图示中，所示出的电源按钮290可以操纵远程控制器120处于开、关或待机状态。转轮292可以提供所分配的功能，例如精细运动、“左或右”和/或盘旋运动。扬声器293可以通过远程控制器120而用于音频重放。图2H和图2I图示了处于闭合姿态的示例远程控制器120。具体地，图2I还通过示例的方式图示了附加开关294，该附加开关294可以被分配包括例如电源状态或锁定等的功能。

用于飞行器的示例电子器件和控制系统

图3图示了飞行器110的电子器件和控制(EC)系统310的一个示例实施例。示例EC系统310可以包括飞行控制器315、电子速度控制器(ESC)320、一个或多个推力电动机电子器件325、常平架控制器330、传感器子系统335(其可以包括遥测子系统)、功率子系统340、图像链接控制器345、照相机接口350和远程通信子系统360。部件通过飞行器110内的数据总线彼此直接地或间接地通信。

飞行器110部件可以被实施在硬件、软件或其组合中。软件(其可以包括固件)可以被称为程序代码、计算机程序产品或程序指令，并且可以包括一个或多个指令。软件可以包括提供到处理器的接口的操作系统，并且软件应用程序在该操作系统上运行(或执行)。软件可以由飞行器110内的一个或多个处理器执行。处理器还可以包括例如控制器、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。处理器可以被配置为以特定的方式执行软件。图14提供了具有处理器的示例机器架构，其可以被配置为执行软件。注意，并不是图14的所有部件都可以被包括在飞行器110中。图14旨在说明性地描述计算系统的架构，其的全部或部分可以在飞行器110和EC系统310内操作。

在该示例中，飞行器110可以被配置为包括飞行器操作系统(AVOS)。作为示例，AVOS可以构建在操作系统内核(例如，LINUX)上，和/或可以基于诸如ANDROID OS的操作系统。本公开中所描述的飞行器的软件部件与AVOS一起操作。这些软件配置的示例遍及本公开。

现在转到EC系统310的示例部件，提供了每个部件的进一步描述。在一个示例实施例中，EC系统310的飞行控制器315协调和处理用于飞行器110的软件。飞行控制器315可以集成AVOS。由飞行控制器315引导的处理的示例包括通过通信子系统360协调与远程控制器120的通信、以及对到和来自远程控制器120的命令进行处理。飞行控制器315还可以通过对诸如电子速度控制器320和传感器子系统335之类的其他部件的控制，来控制飞行器110的飞行相关操作。飞行控制器315还与常平架控件330进行接口，以协助控制常平架210的常平架电动机。另外，飞行控制器315可以用于协助用于照相机控制操作的图像链接345。

现在参考电子速度控制器320，电子速度控制器320被配置为与推力电动机电子器件325进行接口。电子速度控制器320可以被配置为经由推力电动机电子器件325来控制由推力电动机240向螺旋桨140施加的速度。电子速度控制器320可以通过推力电动机电子器件325单独地或者成组或成子组地来控制每个推力电动机240。注意，推力电动机电子器件325可以与推力电动机240集成。

接下来，常平架控制器330可以包括控制电子器件(并且可以包括固件)，该控制电子器件可以被配置为控制用于常平架的每个轴的电动机的操作。常平架控制器330经由飞行控制器315接收命令。这些命令可以源自远程控制器120，远程控制器120经由通信子系统360将这些命令传递到飞行控制器315。

接下来转向图像链接控制器345，图像链接控制器345被配置为与照相机接口345进行通信，以传送可以包括从照相机捕获图像的命令，所捕获的图像用于例如经由通信子系统360而传送到远程控制器120(和/或具有屏幕的其他设备，诸如智能电话或平板计算机)。图像可以与来自飞行器的其他数据叠加和/或增强，其他数据诸如来自传感器子系统335的传感器数据。当图像被发送到远程控制器120和另一设备两者时，所叠加的信息可以在每个设备上相同或在每个设备上不同。注意，图像链接控制器345可以具有允许在通信子系统360与照相机接口350之间直接传送命令的处理配置。备选地或另外地，图像链接控制器345可以与飞行控制器315通信，以用于处理软件配置的资源和应用。

照相机接口350可以被配置为从图像链接控制器345接收照相机控制命令。照相机命令可以包括用于设置照相机操作(例如，帧捕获速率、静态图像或视频图像等)的命令。照相机命令可以源自远程控制器120，并且经由EC系统310的通信子系统360和图像链接控制器345而被接收。

接下来转到传感器子系统335，传感器子系统335可以包括一个或多个传感器。每组传感器可进一步被分组为传感器模块，以收集特定类型的数据。例如，一个传感器模块可以用于定位传感器，而另一传感器模块可以用于环境传感器。定位传感器可以提供飞行器110在空间中的位置和/或相对位置以及定向信息。定位传感器可以协助飞行器110的导航和位置相关的操作。定位传感器可以包括例如陀螺仪、加速计、罗盘、全球定位系统(GPS)传感器、运动传感器和/或高度计。环境传感器可以提供特定环境的信息。例如，环境传感器可以提供关于飞行器110的壳体130外部的环境条件的信息。此外，作为示例，环境传感器可以提供关于飞行器110的壳体130内条件的信息。环境传感器可以包括例如温度传感器、光电检测器、热传感器、湿度传感器和/或气压传感器。注意，在一些示例实例中，环境传感器还可以出于可以如何使用数据的目的而作为位置传感器来操作，并且反之亦然。例如，可以使用光电检测器来确定飞行的时间，而且还可以使用光电检测器来检测阴影，以用于飞行器110飞行期间的躲避检测。类似地，作为示例，可以使用气压传感器来确定大气压力和飞行器110高度。注意，除了给出的示例之外，还可以包括其他传感器配置。

来自传感器子系统335的传感器数据可以包括传感器元数据，并且可以与来自照相机的图像和/或元数据集成。来自照相机的图像(其还可以包括附加的元数据)可以被无线地传送到其他设备和/或被存储以供稍后重播。当图像被显示(例如，实时播放或来自存储装置)时，传感器数据可以从其中提取并且被提供以显示在屏幕上例如，显示在远程控制器120的屏幕170或计算设备(例如，膝上型计算机、智能电话、平板计算机、台式计算机等)的屏幕上。照相机接口350可以与照相机进行接口或者可以包括集成的照相机。集成的照相机将以类似于照相机安装件220的方式被定位。备选地，照相机可以包含照相机安装件。

功率子系统340可以被配置为管理并且供应到EC系统310的部件的功率。功率子系统340可以包括电池组和保护电路模块以及功率控制/电池管理系统。电池可以是可替换的和/或可再充电的。功率子系统340的电池可以被配置为在飞行中根据需要或在飞行前对照相机进行充电。还可以使用功率子系统340的电池的能量容量对其他设备进行充电，例如，对远程控制器120、电动的手持式握柄或移动电话进行充电。取决于电池中剩余的能量，电池还可以用于在飞行后对照相机或其他设备进行充电。此外，功率子系统340可以被配置为包括双功率路径。第一路径允许使用第一功率水平(例如，低电流)来为飞行器110及其机载部件通电。在部件通电后，飞行器110可以转变到第二功率水平(例如，高电流)，第二功率水平足以在飞行期间一贯地驱动推力电动机240和机载部件。另外，再生充电配置可以被集成到功率子系统340中。例如，功率子系统340可以包括与推力电动机240电耦接的再充电电路，使得当推力电动机240减速时，电流通过再充电电路被推回，以对功率子系统340的电池充电。

通信子系统360可以包括用于飞行器110的通信电子器件(并且可以包括对应的固件)。例如，通信子系统360可以包括远程WiFi系统。它可以包括附加的无线通信部件。例如，它可以包括另一WiFi系统，该另一WiFi系统可以允许一个WiFi系统专用于与远程控制器120的直接控制通信，并且另一个WiFi系统可以用于诸如图像传送的其他通信。通信子系统360可以包括诸如基于长期演进(LTE)、3G、4G、5G或其他移动通信标准的通信系统。通信子系统360可以配置有单向远程控制信道和单独的单向信道，该单向远程控制信道用于将控制从远程控制器120传达到飞行器110，该单独的单向信道用于从飞行器110到远程控制器120(或者到可能需要直接图像连接的视频接收器)的下行链路。通信子系统360可以用于允许其他服务向飞行器110例如提供空中下载(over the air)或硬线链接更新，诸如固件更新。可以经由应用程序编程接口(API)向一些第三方服务提供对通信子系统360或其内部件的访问。

用于飞行器的示例互连架构

转到图4，其图示了远程受控飞行器110与常平架220的示例互连架构。该示例实施例包括在先前附图(例如，图3)中所图示和描述的部件。另外，还示出了诸如飞行器110上的LED 410的附加部件，该LED 410可以用于提供信息，例如，提供飞行器状态相关信息。还示出了作为功率子系统340的一部分的电池440。电池440提供直流功率并且可以是可再充电的。还图示了天线460，其可以是通信子系统360的一部分。

另外，该图图示了一个如下的示例实施例，在该示例实施例中飞行控制器315与两个电子速度控制器320耦接。在该配置中，每个电子速度控制器320驱动两个推力电动机240，例如，通过推力电动机电子器件325(未示出)来驱动两个推力电动机240。

还示出了可以将常平架控制器330与EC系统310的部件耦接的常平架接口430。特别地，常平架接口430与图像链接控制器345、传感器子系统335(例如，GPS、罗盘等)以及天线460通信地耦接。常平架接口430用于向常平架控制器330传送该数据。常平架控制器330使用该数据来调整照相机安装件220。注意，照相机安装件220可以固定照相机450。

常平架控制器330通过一个或多个照相机接口350连接器与照相机450通信地耦接。照相机接口350连接器可以包括诸如通用串行总线(USB)或HDMI之类的照相机通信接口。由照相机捕获的图像可以通过照相机接口350连接器和常平架接口430而被传达(传送)回飞行器110。图像的传送可以处于高(或全)分辨率(例如，未压缩的)或者处于较低(或部分)分辨率(例如，压缩的)。数据(例如，来自传感器子系统335的传感器数据)还可以经由照相机接口350连接器而被发送给照相机450，以与照相机450上所捕获和存储的视频相关联。

示例照相机架构

图5图示了一个示例照相机架构505的框图。示例照相机架构505对应于用于照相机(例如，450)的架构。注意，照相机450可以独立于飞行器110或者与飞行器110集成。当与飞行器110集成时，照相机450还可以与常平架(例如，210)集成。备选地，当独立时，照相机450可以被可移除地附接到飞行器110。当被可移除地附接时，照相机450可以被可移除地耦接到常平架210，常平架210耦接飞行器110。如先前所指出的，常平架210可以与飞行器110可移除地耦接。备选地，常平架210可以与飞行器110集成。为了便于讨论，在如下的配置中来描述照相机450：在该配置中，照相机450经由照相机安装件220而与常平架210可移除地耦接，并且常平架210还与飞行器110可移除地耦接。然而，所指出的原理也可以应用在其中照相机与飞行器110集成的实例中。

简要地参考照相机450本身，该照相机450可以包括照相机主体、一个或多个照相机透镜、照相机主体上的各种指示器(诸如LED、显示器等)、各种输入机构(诸如按钮、开关和触摸屏机构)、以及照相机主体内部用于经由一个或多个透镜来捕获图像和/或执行其他功能的电子器件(例如，成像电子器件、功率电子器件、元数据传感器等)。在一个实施例中，照相机450能够捕获球形或者基本为球形的内容。如本文所使用的，球形内容可以包括具有球形或基本为球形的视场的静态图像或视频。例如，在一个实施例中，照相机450捕获具有水平平面中360度视场以及竖直平面中180度视场的视频。备选地，照相机450可以捕获具有水平方向上小于360度并且竖直方向上小于180度(例如，在与完全球形内容相关联的视场的10％内)的基本为球形的图像或视频。在其他的一些实施例中，照相机450可以捕获具有非球形广角视场的图像或视频。

如下文所更详细描述的，照相机450可以包括传感器，以捕获与诸如定时数据、运动数据、速度数据、加速度数据、高度数据、GPS数据等的视频数据相关联的元数据。在一个示例实施例中，位置和/或时间中心元数据(地理位置、时间、速度等)可以与所捕获的内容一起被包含到图像(或媒体)文件中，以便随着时间来跟踪由照相机450录制的对象或照相机450的位置。这以及传感器元数据可以由照相机450自身捕获、或者由邻近照相机450的另一设备(例如，移动电话、由对象穿戴的数据跟踪器(例如，智能手表或配备有跟踪软件的健身跟踪器或专用射频跟踪器)、经由照相机接口350的飞行器110等)捕获。

在一个实施例中，元数据可以在内容正在被捕获时通过照相机450而与内容流合并。在另一个实施例中，与图像文件分离的元数据文件可以被(相同的捕获设备或不同的捕获设备)捕获，并且两个分离的文件可以在后处理中被组合或以其他方式一起处理。注意，这些传感器可以是对传感器子系统335的传感器的补充。在其中照相机450与飞行器110集成的实施例中，照相机不需要(或不需要操作)分离的个体传感器，而是可以依赖于与飞行器110集成的传感器。由传感器捕获的数据可以被称为传感器元数据。传感器元数据以及来自照相机450的照相机元数据可以与从飞行器110上的传感器(例如，环境传感器、定位传感器等)捕获的飞行器元数据集成和/或一起使用。

现在参考照相机450的示例照相机架构505，其可以包括照相机核心510，照相机核心510包括透镜512、图像传感器514和图像处理器516。照相机450还可以包括系统控制器520(例如，微控制器或微处理器)，系统控制器520控制照相机450和系统存储器530的操作和功能，系统存储器530被配置为存储可执行的计算机指令，该计算机指令当由系统控制器520和/或图像处理器516执行时，执行本文所描述的照相机功能。在一些实施例中，照相机450可以包括多个照相机核心510，以捕获不同方向上的视场，这些不同方向上的视场然后可以被拼接在一起以形成衔接的图像。例如，在球形照相机系统的一个实施例中，照相机450可以包括两个照相机核心510，每个照相机核心510具有半球形或超半球形透镜，每个半球形或超半球形透镜各捕获半球形或超半球形视场，这些半球形或超半球形视场在后处理中被拼接在一起以形成球形图像。

透镜512可以是将进入透镜的光聚焦到捕获视频的图像传感器514的例如广角透镜、半球形或超半球形透镜。图像传感器514可以捕获具有例如720p、1080p、4k或更高分辨率的高清晰度图像。在一个实施例中，球形图像可以被捕获为具有360度水平视场和180度竖直视场的5760像素×2880像素。对于图像而言，图像传感器514可以以例如30帧每秒、60帧每秒或120帧每秒或更高的帧速率来捕获图像。

图像处理器516可以对所捕获的图像或视频执行一个或多个图像处理功能。例如，图像处理器516可以执行拜耳变换、去马赛克、噪声降低、图像锐化、图像稳定、卷帘快门伪影减少、色彩空间转换、压缩或其他照相机内处理功能。图像处理器516还可以被配置为执行图像的实时拼接，例如，当从与飞行器110耦接并且被配置为捕获图像的两个或更多个照相机捕获图像时。这样的示例配置可以包括例如捕获图像的活动照相机(其可以包括球形图像捕获照相机)，每个图像具有基本上不同的视场(FOV)，但是在图像可以被拼接在一起的地方可能存在一些重叠。所处理的图像可以被暂时地或永久地存储到系统存储器530和/或存储到可以以内部存储装置或外部存储器卡的形式的非易失性存储装置，如图4的示例架构中所示出和描述的。

输入/输出(I/O)接口560传送和接收来自各种外部设备的数据。例如，I/O接口560可以通过I/O端口来支持接收或传送图像信息。还可以经由I/O接口560传送控制信息，例如，来自/到常平架控制器330的控制信息。I/O端口或接口的示例包括USB端口、HDMI端口、以太网端口、音频端口等。此外，I/O接口560的实施例可以包括可以适应无线连接的无线端口。无线端口的示例包括蓝牙、无线USB、近场通信(NFC)等。I/O接口560还可以包括如下的接口，该接口用于将照相机450与其他照相机或者与诸如远程控件、第二照相机、智能电话、客户端设备或视频服务器的其他外部设备同步。例如，安装到飞行器110的照相机450可以与另一飞行器上的或地面上的照相机无线地同步(例如，使用时间代码)，使得由各种照相机捕获的视频可以被同步。

控制/显示子系统570包括与照相机450的操作相关联的各种控制部件，包括例如LED灯、显示器、按钮、麦克风、扬声器等。音频子系统550包括例如一个或多个麦克风以及一个或多个音频处理器，以捕获和处理与视频捕获相关的音频数据。在一个实施例中，音频子系统550包括具有被布置成获得方向性音频信号的两个或更多个麦克风的麦克风阵列。

传感器540与图像捕获同时地或者与图像捕获分开地捕获各种元数据。例如，传感器540可以基于全球定位系统(GPS)传感器来捕获盖有时间戳的位置信息。其他传感器540可以用于检测和捕获照相机450的定向，包括例如定向传感器、加速计、陀螺仪、高度计或磁力计。可以处理从各种传感器340捕获的传感器数据以生成其他类型的元数据。例如，来自加速计的传感器数据可以用于生成运动元数据，包括表示照相机450的运动的速度和/或加速度矢量。此外，来自飞行器110和/或常平架210/常平架控制器330的传感器数据可以用于生成描述照相机450的定向的定向元数据。来自GPS传感器的传感器数据提供标识照相机450的位置的GPS坐标，并且高度计测量照相机450的高度。在一个实施例中，传感器540被刚性地耦接到照相机450，使得由照相机450经历的任何运动、定向或位置的改变也由传感器540经历。此外，传感器540可以关联表示数据何时被每个传感器捕获的一个或多个时间戳。在一个实施例中，当照相机450开始录制视频时，传感器540自动地开始收集传感器元数据。如先前所指出的，来自照相机架构的传感器数据可以与来自飞行器110的传感器数据集成和/或一起使用。注意，在其中特定类型的传感器从飞行器110缺失的示例实施例中，照相机450的传感器540可以提供必需的传感器数据，以进行合适的处理操作。

如上文所指出的，照相机450还可以被远程控制，例如通过远程控制器120、或者通过与照相机直接地或通过飞行器110而无线通信的其他设备。因此，可以在飞行之前、在飞行期间或在飞行之后(例如，在着陆时)操纵照相机450的控制功能。例如，在飞行期间，照相机450可以被配置为从以30帧每秒拍摄图像切换到以60帧每秒(fps)拍摄图像。在该示例中，飞行器110可以跟随下坡的滑雪者，并开始通过照相机450以30fps来捕获图像。当滑雪者加速(例如，为了跳跃)时，照相机450自动地切换到以60fps捕获图像。此外，作为示例，如果滑雪者距离例如20米，则照相机450可以以30fps捕获图像，但是随着飞行器越来越近，例如在5米以内，照相机450可以自动地切换到以60fps捕获图像。

此外，在飞行器110处于飞行中并且照相机450可操作的同时，操作者可以试图将照相机450从以一种模式(例如，低分辨率图像(例如，较低的像素计数、较低的帧每秒等))来拍摄图像切换到以另一种模式(例如，高分辨率图像(例如，较高的像素计数、较高的帧每秒等))来拍摄图像。照相机450的定位还可以由地面上的操作者从远程控制器120或移动设备传送信号而被进一步控制，以通过合适的常平架210部件的运动来移动照相机角度。此外，作为示例，在着陆时，照相机450可以被配置为拍摄图像，例如，以协助用于定位飞行器110的位置分析。

远程控制器的示例系统部件

现在参考图6，图6图示了远程控制器(例如，120)的示例电子器件系统605部件和/或子系统的框图。电子器件系统605可以包括处理子系统610、导航子系统620、输入/输出(I/O)子系统630、显示子系统640、音频/视觉(A/V)子系统650、控制子系统660、通信子系统670、功率子系统680和传感器子系统690。子系统可以通过数据总线698而通信地耦接，并且可以在必要的情况下通过功率子系统680而被供电。

处理子系统610可以被配置为提供电子处理基础设施，以执行由指令组成的固件和/或软件。可以包括固件的软件可以被称为程序代码、计算机程序产品或程序指令，并且包括指令。可以包括操作系统软件的软件可以利用远程控制器120由一个或多个处理器来执行。处理器还可以包括例如控制器、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。处理器可以被配置为以特定方式执行软件。软件可以被配置为与提供到处理器的接口的操作系统一起操作。

可以包括一个或多个处理器的处理子系统610可以是机器和/或计算机系统的一部分。图14提供了一种具有处理器的示例机器，其可以被配置为作为处理子系统610的一部分执行软件。注意，图14中的所有部件可以不都被包括在远程控制器120中。图14旨在说明性地描述计算系统的架构，该架构中的全部或部分可以作为远程控制器120的处理子系统610的一部分来操作。

在该示例中，处理子系统610还可以被配置为包括远程控制器操作系统(RCOS)。RCOS可以构建在操作系统内核(例如，LINUX内核)和/或现有操作系统(例如，ANDROID操作系统)上。另外，处理子系统610可以为被构建为在远程控制器120内操作的应用提供执行框架。

导航子系统620可以包括用于远程控制器120的导航仪表装置的电子器件、控件和接口。这些可以被实施在硬件、软件或其组合中。例如，导航子系统620使用全球定位系统(GPS)以及被实施在硬件(参见下文的传感器子系统690)和/或软件中的罗盘，以用于提供远程控制器120相对于飞行器110的坐标和航向信息。在该示例中，GPS和/或罗盘可以用于跟踪远程控制器120的位置和航向，这可以有助于远程控制器120和飞行器110从计算上理解相对于彼此的位置和定位。

I/O子系统630可以包括输入和输出接口以及电子耦接件，以与允许将信息传到远程控制器120中或从远程控制器120中传出的设备进行接口。例如，I/O子系统630可以包括物理接口，诸如通用串行总线(USB)或媒体卡(例如，安全数字(SD))插槽。I/O子系统630还可以与通信子系统670相关联，以包括诸如蓝牙的无线接口。另外，注意，在一个示例实施例中，飞行器110使用通信子系统670内的远程WiFi无线电，但也可以使用第二WiFi无线电或蜂窝数据无线电(作为I/O子系统630的一部分)，以用于连接其他无线数据启用设备，例如智能电话、平板计算机、膝上型计算机或台式计算机、和/或无线互联网接入点。此外，I/O子系统630还可以包括其他无线接口，例如包括射频标签、蜂窝(移动)通信协议、近程WiFi等，以用于通信地耦接类似地无线使能近程通信的设备。

显示子系统640可以被配置为提供用于远程控制器120的屏幕170的接口、电子器件和显示驱动器。显示子系统640可以被配置为显示对应于远程控制器120的信息，例如菜单、设置、控制信息等。显示子系统640还可以被配置为显示从飞行器110上的照相机450捕获的图像。此外，显示子系统可以在“仪表板”型视觉显示中用量规(guage)的显示来叠加从飞行器110上的照相机捕获的图像，例如，如图13中的示例用户界面中所示，量规对应于与所捕获的视频相关联的元数据。

A/V子系统650可以包括用于音频输出的接口、电子器件和驱动器(例如，耳机插孔或扬声器)以及视觉指示器(例如，与例如按钮160、165相关联的LED照明设备)。A/V子系统650可以被配置为可视地、可听地或其组合地来提供警报、指示器或其他类型的通知。通知可以是语音格式的。A/V子系统650可以提供与飞行器110和/或远程控制器120的操作相对应的通知。例如，如果电池功率水平降低到小于飞行器110上的预定阈值，则飞行器110可以将该信息传达回远程控制器120。远程控制器120的通信子系统670接收该信息并将该信息传递给A/V子系统650。A/V子系统650可以提供视觉通知和/或可听通知，视觉通知例如闪烁或点亮LED或红色光，可听通知诸如蜂鸣警报和/或预先录制的语音通知。A/V子系统650还可以提供可以与远程控制器120通信耦接的其他设备的通知，例如提供通过蓝牙连接与远程控制器120耦接的智能电话的通知。

控制子系统660可以包括用于与控制面板150、155一起操作的电子和控制逻辑和固件。控制子系统660将通过控制面板150、155而完成的运动转换成与飞行器110相对应的适当的运动命令。运动命令通过下文描述的通信子系统670而被传送。控制子系统660可以被配置以使得通过控制面板150、155的运动的粗糙度可以在向飞行器110传送之前被校准。例如，具有“轻”触摸(例如，精细化、平滑的运动)的用户可以使通过控制面板150、155的触摸由控制子系统660转换成更大范围的精细运动。同样作为示例，具有“重”触摸(例如，更“不平稳的”控制)的用户可以使通过控制面板150、155的触摸由控制子系统660转换成更小范围的精细运动，以帮助确保这种运动不会无意中使飞行器110摇动到可能导致飞行器110停止飞行的极端操作条件。

通信子系统670可以包括用于通信的电子器件、固件和接口。通信子系统670可以包括例如WiFi(近程和远程)、蜂窝/移动通信系统(例如，长期演进(LTE)、3G/4G/5G)、蓝牙等无线通信机制中的一个或多个。通信子系统670可以包括诸如以太网、USB和HDMI的有线通信机制。通信子系统670可以用于允许第三方服务提供空中下载或硬线链接更新，诸如对远程控制器120的固件更新。注意，在一些示例实施例中，通信子系统670可以包括用于通信的两个(或更多个)不同的WiFi无线电。例如，一个无线电可以被配置为远程控制器120的通信子系统670中的WiFi无线电与飞行器110的通信子系统360中的WiFi无线电之间的专用连接。该专用无线电链接(或通信耦接)可以用于传送和接收与飞行控制相关联的通信。专用链接可以帮助增强设备之间的通信，因为没有其他设备可以竞争带宽和处理周期。继续该示例，第二无线电可以被配置用于其他通信，例如用于将图像和/或数据从远程控制器120传送到另一设备，例如移动热点、膝上型计算机、平板计算机、智能电话等。

功率子系统680可以包括用于向远程控制器120的电子系统605提供功率的电子器件、固件和接口。功率子系统680可以包括直流(DC)功率源(例如，电池，其可以是可再充电的)，也可以被配置为交流(AC)电源。功率子系统680还可以包括用于扩展DC功率源寿命的功率管理过程。

在一些实施例中，功率子系统680可以包括用于功率调节的功率管理集成电路和低功率微处理器。在这样的实施例中，微处理器被配置为提供非常低的功率状态以保护电池、以及由于诸如按钮按压或机载传感器(如霍尔效应传感器)触发的事件而从低功率状态唤醒的能力。注意，功率子系统680可以包括可替换和/或可再充电的电池系统。电池可以包括高能量存储容量，并且可以被配置为将其功率线与例如通用串行总线接口的接口耦接，例如飞行器110、移动计算设备等的其他设备可以连接到该接口，以使用此电池源来为这些其他设备的电池充电。

传感器子系统690可以包括宽范围的传感器。例如，除了GPS之外，远程控制器120还可以包括诸如气压计、温度、海拔、湿度等的传感器。来自传感器的传感器数据可以与从照相机接收的图像集成。传感器数据可以扩大或补充从飞行器110和/或照相机450捕获和接收的传感器数据。当图像被显示(实时或来自存储装置)时，可以从该图像中提取的传感器数据可以被提供以用于在屏幕上显示例如，在远程控制器120的屏幕170或计算设备(例如，膝上型计算机、智能电话、平板计算机或台式计算机)的屏幕上显示。来自传感器子系统690的传感器数据还可以用于协助飞行器110的操作。例如，如果传感器子系统690检测到高湿度水平，则可以经由通信子系统670传送信号，以触发飞行器110中的返回基地。下文进一步描述返回基地。远程控制器中的飞行规划控制系统

现在转到飞行器110，现在提供可以在飞行器110上操作的软件配置的示例。一个示例软件配置是用于在远程控制器120中生成和操作的飞行规划控制系统。尽管远程控制器120可以用于飞行器110的整体控制，但是飞行规划可以向飞行器110提供基本的飞行相关参数。飞行规划控制系统提供例如关于飞行器110的系统检查的信息、路线信息、避障信息、用于飞行器110的返回的规则(或因数)(例如，在返回位置处降落)等。

为了准备待飞行的飞行器(例如，110)，飞行器110可以经由具有飞行规划的软件而被编程。飞行规划可以通过远程控制器(例如120)、云数据库、存储设备等而被上传到飞行器110。

图7A图示了通过远程控制器120生成的示例飞行规划控制系统705的功能框图。系统705可以包括诸如以下的模块：规划模块710、路线规划数据库720、路线检查模块730、躲避数据库740、系统检查模块750和返回因素数据库760。注意，模块可以被实施为通过处理子系统610生成的软件(包括固件)。数据库可以相对于与所存储的和从其系统检索的数据相对应的处理而被称为模块。此外，这里描述的配置可以从远程控制器120上传到飞行器110以用于操作。备选地或另外地，飞行规划控制系统软件可以在飞行器110飞行时被传送给飞行器110并在飞行器110上执行，使得飞行规划控制系统中的任何改变可以从远程控制器120立即被传送给飞行器110，以用于在飞行器110上执行。

规划模块710可以被配置为提供允许准备和/或执行飞行规划的飞行(或路线)规划工具。当飞行器110飞行时，飞行规划可以由飞行器110使用，例如，在自动驾驶模式中使用和/或与经由远程控制器120的用户输入结合使用。规划模块710可以包括在远程控制器120的屏幕170上显示的一个或多个用户界面。界面被配置用于进入和查看关于飞行路线(或路径)的信息。例如，规划模块710可以被配置为作为飞行规划的一部分来确定飞行器110可以如何以及在哪里行进。规划模块710还可以使用来自其他来源的数据来与飞行规划集成，例如，地图(飞行器110将要在其上行进的地方的地理信息)、环境条件数据(例如，风速和方向、温度、气压等)、地形条件数据(例如，树木的位置、高密度灌木、岩层等)以及对于规划和执行飞行器110的飞行而言可能必要的其他信息。路线规划模块710可以被配置为导入用于飞行规划的飞行前路线地图(在下文通过图7B和图7B来进一步描述)。

路线规划数据库720可以被配置为提供用于要被存储的准备中或已准备的飞行规划的资源库(例如，其是诸如通过图14而描述的示例存储设备之类的存储设备的一部分)。所存储的飞行规划可以是先前在远程控制器120上创建的或者是被上传到远程控制器120中的(例如，通过I/O子系统630)。所存储的规划可以从飞行规划数据库720检索并且通过规划模块710而被适当地编辑。

路线规划数据库720可以存储用于飞行器110的预先规划的(预先编程的)飞行动作(maneuvre)，其可以被检索并且与通过规划模块710而创建的飞行规划一起应用。例如，诸如“翻跟斗(loop de loop)”飞行动作之类的特技飞行动作可以被预先存储并且从飞行规划数据库720检索，然后经由规划模块710而被应用于所绘制地图的区域上方(地图也可以被存储在飞行规划数据库720中并且被从飞行规划数据库720中检索)的飞行规划。此外，作为示例，两个或更多个飞行器可以存储预先规划的飞行动作，该预先规划的飞行动作允许在该两个或更多个飞行器间的飞行同步。

注意，路线规划可以被配置为提供预定义“地带”(允许操作的范围或区域)，在该预定义“地带”内飞行器110通过远程控制器120而被控制。预先规划的飞行动作的其他示例可以包括飞行器110的高度复杂的特技或电影式飞行动作，其中飞行器110的特定坐标和配置参数可以被预先设置或预先确定，例如在膝上型计算机上和/或从软件库下载。此外，预编程的空中飞行动作可以在两个或更多个飞行器110之间协调，例如，以参与同步飞行程序。

路线检查模块730可以被配置为进行所期望的飞行路线(或路径)的检查，以评估所规划的路线的潜在问题。例如，路线检查模块730可以被配置为标识对飞行器110通过来说可能是具有挑战性的特定因数，诸如地形海拔。此外，路线检查模块730可以检查沿着所规划路线的环境条件，以提供关于诸如降水、风速和/或风向之类的潜在挑战的信息。

路线检查模块730还可以从躲避数据库740中检索数据，以用于在检查特定的规划路线中使用。存储在躲避数据库740中的数据可以包括诸如以下的数据：在用于飞行的范围/边界方面的飞行相关的限制(例如，禁飞范围或在特定边界之外禁飞(航空限制))、海拔限制(例如，在一些预定义海拔或高度的上限之上禁飞)、邻近限制(例如，电力线、车辆交通条件或人群)、障碍物位置(例如，古迹、树木等)等。另外，路线规划模块730还可以包括与关于飞行器110在何地能够或在何地不能降落的信息相对应的信息。例如，路线规划模块730可以包含飞行器不能着陆的地点(“禁止着陆区”)的信息，例如高速公路、水体(例如，池塘、溪流、河流、湖泊、海洋等)或受限区域。一些检索到的限制可以用于在飞行之前调整规划路线，使得当该规划被上传到飞行器中时，就远程控制器120控制飞行器110在受限路径或受限区域中飞行而言，沿着特定路径的飞行是不允许的。来自躲避数据库740的其他检索到的限制数据可以与路线规划一起存储，并且还可以被上传到飞行器110中，以由飞行器110在飞行期间使用。所存储的信息可以用于在例如经由下文所描述的系统检查模块750而检测到路线调整时进行路线调整。

继续路线检查模块730，其还可以被配置为改变或提供用以改变路线规划的建议，以去除飞行规划路径中可能不利于飞行器110飞过的条件。改变的路径或建议的路径可以通过规划模块710而显示远程控制器120的屏幕170上。如果需要的话，修订的路线可以被进一步修改，并且由路线检查模块730在迭代过程中再次检查，直到路线被示出为对于飞行器110的飞行而言是无阻碍的。

系统检查模块750可以被配置为与飞行器110进行通信，例如通过通信子系统670而与飞行器110进行通信。系统检查模块750从飞行器110接收与如下的状态相对应的数据，这些状态对应于飞行器110或周围环境，飞行器110正在该周围环境内进行操作。系统检查模块750可以与规划模块710和路线检查模块730进行接口，以对沿着规划路线飞行的飞行器110进行路线调整。

返回因素数据库760可以被配置为存储与飞行器110应该何时返回预定义位置相关的数据。返回数据可以被称为“返回基地”或“RTH”或“返回路径”。返回基地位置可以是预定的，但是可以包括例如飞行器110所起飞的初始位置、远程控制器120当前所在的位置(例如，如果用户移动位置)、或者一些预定义坐标。路线规划模块710以及在一些实施例中的路线检查模块730可以与返回因素数据库760进行接口。

来自返回因素数据库760的数据可以与路线规划一起被存储并且被上传到飞行器110中。数据还可以被系统检查模块750用来触发用于命令飞行器110去到预定义位置的动作。返回数据可以是与飞行器110的操作相对应的数据，例如剩余的电池功率(例如，如果电池功率低于将妨碍飞行器110返回的预定义阈值，则返回)或机械状况(例如，电动机引擎失速或烧坏)。返回数据还可以是环境数据(例如，超过预定义阈值的风速)或地形数据(例如，超过预定义阈值的树木密度)。返回位置可以通过规划模块710通过提供例如GPS坐标信息来预定义。备选地，返回位置可以是远程控制器120的位置。另外，使用从返回因素数据库760提供的信息，飞行器110可以被配置为：如果系统检查模块750确定鉴于所接收的返回数据信息，飞行器110将不能返回到预定义位置，那么飞行器110会在其当前位置处或附近降落。通过图8和图12提供了与从飞行器110视角的返回路径的配置和执行相对应的附加示例。

注意，在可以存在本地WiFi或蜂窝数据连接(例如，通过I/O子系统630)的情况下，从诸如因特网的源收集的数据可以用于更新路线规划数据库720、躲避数据库740和返回因素数据库760。此外，通过这样的数据通信，可以实时更新数据库，使得可以在飞行期间更新和利用信息。此外，在其变为可用时，经更新的数据可以被实时地传送给飞行器110的通信子系统360，以更新路线或返回路径信息(下文进一步描述)。

通过图9和图10描述了远程控制器120中路线规划相关配置的附加示例。首先转到图9，其图示了远程控制器120上的示例路线规划操作的流程图。该过程通过远程控制系统605确定915是否存在预定义的飞行路线(或路径)而开始910。如果不存在，则该过程使用例如规划模块710和路线规划数据库720来接收飞行路线细节920。该过程使用例如路线检查模块730和躲避数据库740来分析路线限制925。该过程还通过例如躲避数据库和系统检查模块750来分析系统约束930(例如，飞行器110上所剩余的电池寿命)。该过程向飞行器110上传935路线细节。路线还可以在准备好945下一步动作之前，被存储到路线规划数据库720。

如果该过程确定915将使用预定义路线，则可以从路线规划数据库720中检索该路线规划。检索到的路线规划被上传935给飞行器。如果要对检索到的路线规划进行调整，则在向飞行器上传935之前，该过程可以执行分析925路线限制和分析系统约束930的步骤。分析925、930的过程可以在上传之前和准备好945下一步动作之前重复。

图10图示了远程受控飞行器110上示例路线规划操作加载的流程图。该过程通过飞行控制器315处理子系统从远程控制器120接收1015路线信息而开始110。接收到的路线信息被存储1020在存储装置(例如，存储器和/或闪存)中。当准备好执行时，该过程检索所存储的路线信息，并且加载1025路线信息和对应的可执行代码，以供飞行控制器315处理子系统执行。飞行器110准备好使用所加载的路线信息来进行飞行1030。

示例飞行前路线(或路径)绘制

可以存在这样的情况，其中用户可能试图通过预先“追踪”路线(例如，在地面上或在水中)来预先绘制出飞行路线(或路径)，并且具有扩大该追踪路线以最终生成飞行路线的选项，例如飞行规划控制系统705。追踪的路线可以具有起点位置(起点坐标)的定位坐标(例如，GPS坐标)、沿追踪路线捕获的一个或多个中间位置(一个或多个中间坐标)、以及追踪路线的终点位置(中间坐标)。

作为示例，用户可以走过稍后将用于飞行器110的飞行路线的路径(例如，作为飞行规划的一部分)。在另一示例中，用户可以在河上划船并且使飞行器110随后遵循相同的路径。用于追踪路线的数据可以例如经由追踪设备通过用户可以携带、穿戴或保持紧密邻近的传感器(可以包括遥测子系统)来捕获。追踪设备可以是可以具有用于捕获数据的一个或多个传感器的计算设备，数据例如位置数据(例如，诸如GPS坐标的定位坐标)和/或环境数据。追踪设备的示例可以是：智能电话，手腕式跟踪设备，传感器背心，传感器头盔，自行车、皮划艇或滑雪板上的跟踪设备等。所捕获的数据可以是追踪的路线数据，并且可以用于在操作时配置飞行器110的飞行。

此外，用户可以通过参与用于追踪的活动(例如，步行、骑车、划船等)预先追踪飞行路线、然后向追踪路线添加附加信息，来“描绘”飞行区域。添加到所捕获的追踪路线数据的附加信息可以是例如追踪路线内的边界(例如，通过诸如GPS坐标的定位坐标标识)、距追踪路线的距离、距追踪路线之后的对象的距离等。例如，骑山地自行车的人可以预先沿着自行车路径来追踪路线，并且“描绘”所追踪的路线，使得飞行器110将停留在该路线的几米之内。在该示例中，由于所追踪的路线可能很窄，所以用于描绘轨迹的附加信息可以包括在跟随骑自行车的人时维持相对于该路线的距离。这可以帮助飞行器停留在用户几米的内，并且偏离追踪路线不会超过几米。这可以帮助躲避障碍物，例如树木、山脊、岩壁、建筑物等。此外，在该示例中，追踪的路径可以被呈现在追踪设备的触摸敏感式显示器上，并且用户可以在所绘制的路径上“描画”，以添加附加数据。备选地，或者另外地，可以经由与所描绘的区域相对应的捕获设备添加数据参数。

现在参考图7B，其图示了示例飞行前绘制系统708的功能框图。飞行前绘制系统708包括处理模块和数据存储装置。处理模块包括软件代码和数据库，该软件代码在处理系统内可执行，在该数据库中数据被存储和检索。处理模块与数据库进行接口。飞行前绘制系统708可以被配置在远程控制器120上，远程控制器120可以用作追踪设备，使用远程控制器120内的传感器来收集用于追踪路线的数据。在一些示例实施例中，飞行前绘制系统708可以被配置为从其他设备接收数据，其他设备可以用作具有一个或多个传感器的追踪设备(例如，照相机、智能电话、平板计算机、智能手表、健身跟踪器、背心、头盔、计步器等)，一个或多个传感器收集可以用于处理追踪路线的数据。在一些示例实施例中，飞行前绘制系统可以被配置在追踪设备本身上。

飞行前绘制系统708可以包括传感器数据接收器模块715、成像模块725、路线绘制模块735和间隙模块745。系统708还可以包括传感器数据库755、图像数据库765、地图数据库775和路线数据库785。

传感器数据接收器模块715可以被配置为从追踪设备上的传感器接收数据。所捕获的传感器数据对应于用户所在的物理位置处的数据，因为用户正在通过他们或代理(例如，动物或车辆)目前正在进行的活动(例如，步行、骑车、滑雪、皮划艇或划船等)来建立路径。传感器数据包括例如定位数据、来自运动相关传感器和环境相关传感器的数据。来自运动相关传感器的数据的示例包括全球定位数据、加速计数据、陀螺仪数据、旋转矢量数据等。来自环境相关传感器的数据的示例包括气压数据、温度数据、湿度数据等。接收到的传感器数据被存储在传感器数据库755中。

成像模块725可以被配置为接收由追踪设备沿着用户通过其活动绘制的物理路径捕获的视频。成像模块725被配置为接收可以被存储在图像数据库765中的图像。图像可以用于提供可以与追踪路线一起应用的图像数据。例如，图像可以标识感兴趣的点、障碍物、环境条件(例如，光强度)等。

路线绘制模块735可以被配置为利用通过地图数据库775提供的地图来叠加传感器数据和/或图像数据。例如，所追踪的路线数据可以与从追踪路线捕获的图像一起被叠加在地图上。追踪路线数据可以对应于用户或代理所经历的物理追踪路线。追踪路线数据可以用如前所述的附加信息来描绘，并且可以被描绘到叠加的地图上。叠加地图可以是可以在屏幕(例如，屏幕170)上显示的地图。备选地或另外地，叠加地图可以是用于追踪路线的绘制数据(例如，定位坐标、海拔、方向等)，并且可以包括飞行器可以飞向的描绘区域(例如，未通过追踪设备上的传感器捕获的位置)或飞行器可以在其内飞行的描绘区域(例如，边界)。

可以使用基于追踪路线数据(具有或不具有描绘的信息)的经叠加的地图(或叠加地图)来生成用于飞行器110的飞行器路线数据。飞行路线数据具有可以特别地由飞行器110使用或者与飞行器110一起使用的如下文所描述的附加信息。此外，可以应用飞行路线数据来生成用于飞行器110的飞行规划。飞行路线数据被上传到飞行器110中。追踪路线数据和飞行路线数据可以被存储在路径数据库785中，直到其准备好使用(例如，其可以通过远程控制器120而被使用并且被上传给飞行器110)。注意，除了地图数据库775中的地图之外或代替地图数据库775中的地图，还可以从在线源(例如，GOOGLE MAPS,MAPQUEST等)来检索地图。此外，从在线源检索的地图可以被存储在地图数据库775中，以用于后续的检索和使用。

间隙模块745可以被配置为分析被叠加在地图上的用于追踪路线数据的传感器数据和/或图像数据。可以将来自间隙模块745的附加信息与追踪路线数据一起使用，帮助生成飞行路线数据。作为示例，间隙模块745分析传感器数据和/或图像数据，以推断与飞行器110可以采用的空中飞行路线相对应的附加信息。间隙模块745可以填充未从用户物理上绘制的追踪路线中捕获的数据中的“间隙”。例如，图像数据可以示出要由飞行器110躲避的障碍物，或者用户可以标记特定的障碍物或者要飞过的路径路线(例如，用户无法走到的水体上方的区域)。间隙模块745可以计算与应当如何适当地修改飞行路线相对应的附加追踪路线信息，并且可以向飞行路线数据添加该信息。用于间隙模块745的附加数据可以来自用户在追踪地图上“描绘”的信息。

注意，间隙模块745可以存储专用于飞行器110的信息，例如大小、重量、功率信息等，该信息也可以用于间隙分析。用于待生成的飞行路线数据的该附加数据可以包括由用户输入的、与关联于该路线的信息相对应的参数。例如，其可以包括例如了解全电池充电电荷上可用的飞行时间，以确定是否存在足够的功率以沿着与追踪路线相对应的全空中飞行路线来飞行。

图7C图示了由系统705执行的示例过程，该示例过程用于通过预先沿着路线的物理运动(例如，经由步行、跑步、骑自行车、皮划艇、划船或对象的其他物理运动)来准备用于飞行器110的空中飞行路线。该过程通过如前所述的追踪设备来捕获数据，并且可以使用计算设备来组合追踪路径数据，以由飞行器为了飞行路线而使用。

该过程通过计算设备确定717位置信息而开始707。位置信息是通过传感器数据接收器模块715而接收的。接收到的数据可以是通过追踪设备的全球定位系统(GPS)传感器而捕获的数据，并且可以包括起点和终点位置信息以及在其间捕获的位置信息。在位置信息确定717后，该过程例如从地图数据库775中检索727与该位置对应的地图。如先前所指出的，还可以从在线源(例如，GOOGLE MAPS,MAPQUEST等)检索地图。

该过程可以通过传感器数据接收器模块715接收737传感器数据。传感器数据可以来自追踪设备上的各种传感器、针对沿着由用户采用的物理路线的各种点。例如，所接收的数据可以包括海拔数据、加速计数据以及气压数据、温度数据和湿度数据。这些数据中的每个数据可以是供飞行器110在确定其用于飞行路线的配置时使用的因素。

该过程通过成像模块725接收747图像数据。图像数据可以对应于沿着路线所捕获的图像，其可以用作绘制路线的过程的一部分。所接收的图像数据可以提供关于路线的附加信息，例如与地形相关的数据，例如枝叶密度、建筑物存在等。

该过程可以通过间隙模块745接收757间隙数据。间隙数据可以对应于物理路径的附加细节，其可以与由飞行器110跟随的空中飞行路径相关。例如，用户可以输入数据，例如对应于障碍物的图像。在该示例中，图像可以示出障碍是具有宽开口的一组岩石。物理路线可以示出为不可逾越的岩石，使得飞行器110将必须围绕该岩石飞行。如果开口看起来足够宽，则用户可以采用开口的图像，开口的图像是经由成像模块725而接收的图像数据。成像模块725将图像集中到间隙模块745，间隙模块745基于图像、相关联的元数据、以及潜在的其他传感器数据来应用767间隙分析。来自间隙模块745的间隙分析可以确定飞行器110可以飞行通过开口而不是围绕开口飞行，并且可以使用传感器数据来绘制要飞行的适当的一个或多个点(例如，GPS坐标和海拔坐标)。由于系统705可以访问和提供关于地形和环境数据的信息，所以所应用767的间隙分析可能确定开口不能被飞行器110穿过。在该示例中，即使用户行走通过该开口，关于地形、环境的信息和其他接收到的信息也可以由间隙模块745用来绘制地图上的坐标(位置数据(或点))，该坐标呈现出为飞行器110提供更为清晰的路线。

注意，尽管未示出，但是系统708还可以包括声纳模块，该声纳模块可以使用声纳来检测物理路径中的障碍并且提供地图上的备选路线。例如，枝叶密度可能需要与海拔高度一起被考虑，以确定飞行器110要飞行在什么高度上。此外，注意，某些数据可以被飞行器110的设置所覆盖，例如海拔高度和/或飞行高度上限或飞行边界限制，其可以被编程到飞行器110飞行控制系统中(或者与飞行器110飞行控制系统仪器一起被编程)。下文描述飞行控件的附加详情。

从传感器数据接收器模块715、成像模块725和间隙模块接收的数据通过路线绘制模块735而被叠加777在地图上。数据和地图的组合生成路线数据。路线数据是路线地图，并且可以对应于(或被转换为)将被传送787给飞行器110的空中飞行路线。所生成的路线数据可以是定位坐标点和周围环境的数据点。对应性不仅可以提供诸如GPS位置坐标之类的坐标，还可以提供诸如海拔高度和障碍物信息之类的数据。

注意，如果用户需要，路线数据可以由用户在计算设备上编辑。例如，用户可以沿着空中飞行路线添加用于飞行器110在飞行线路中飞向的、用户物理上无法前去的点，例如用户不能走到的地标。这是在收集的追踪数据上描绘数据的另一示例。

追踪路线数据可以连同来自其他源的信息(例如图像数据、传感器数据、间隙分析)一起被组合以生成飞行路线数据。飞行数据可以经由先前描述的远程控制器120而被传送给飞行器110，例如，通过规划模块710而被传送给飞行器110，和/或可以通过计算设备与飞行器110之间的直接通信信道发生，例如，通过用图8描述的路线规划模块810。

注意，飞行路线数据可以被直接地上传到飞行器110中，或者间接地例如通过远程控制器120或其他计算设备而被上传到飞行器110中。飞行路线可以由飞行器110在自动驾驶模式中遵循或者与通过远程控制器120提供的输入相结合。飞行路线数据还可以由远程控制器120用来引导飞行中的飞行器110。

因此，通过能够物理地制定路线，用户稍后可以使飞行器基本上沿着由用户采用的特定路线来拍摄该线路。因此，由于用户能够例如在使飞行器遵循相同的路线之前物理地“侦察”飞行位置，所以用户对飞行器110具有更大的操作灵活性。这可以改进操纵飞行器110的体验，因为用户能够在操纵飞行器110之前确定沿着该路径导航对于飞行器而言的如障碍或地标的问题。此外，如果多个用户正在相同的位置捕获路线数据，该过程可以允许叠加多个路径数据点，以生成考虑了多个观察点的空中路线图。

用于飞行器的示例飞行控制系统

现在从远程控制器120的飞行规划控制系统配置转到飞行器110，现在参考图8。图8图示了用于飞行器(例如，110)的示例飞行控制系统805的功能框图。飞行控制系统805包括路线规划模块810、系统检查模块820、控制模块830、跟踪模块840、本地路线数据库850和跟踪数据库860。注意，这些模块可以被实施为被包括在程序代码(或软件或指令)上的软件(包括固件)，该程序代码被存储在存储介质中并且可由飞行器110的飞行控制器315处理子系统执行。

路线规划模块810可以被配置为执行用于飞行器110的飞行路线(或路径)。路线规划可以是经由通信子系统670从远程控制器的规划模块710上传的路线规划。备选地，飞行规划可以从远程控制器120传送并且由飞行器110的路线规划模块810接收，以用于飞行期间的实时执行。飞行规划可以被配置为提供预定义“带”，飞行器110被控制在该预定义“带”内，使得从远程控制器120接收的某些操作命令可以被禁止执行。例如，该带可以限制飞行器110不在预定义海拔高度之上飞行或不超过由GPS坐标提供的预定义边界飞行。

系统检查模块820可以被配置为：在操作时，监测飞行器110的操作系统、以及由飞行器110捕获的飞行环境和地形传感器数据。监测可以包括从飞行器上的源接收和/或检索信息，例如从图3中描述的子系统接收和/或检索信息。在飞行路线被执行之前，系统检查模块820接收飞行模式的启动信息。飞行模式可以对应于适当的系统部件(例如，通过图3和图4所描述的)的用于使得飞行器110能够飞行的触发操作。系统检查模块820标识飞行器的操作系统，以确保执行飞行规划之前的安全性和正确性。操作系统信息可以包括与飞行器110的飞行相关的信息，例如，剩余电池功率、机械架构完整性和操作、以及电气操作。继续该示例，如果不是所有臂135都正确地展开到用于飞行的“锁定”姿态(例如，经由每个臂135与壳体130耦接处的传感器、或从臂135到传感器系统的电子连接、或一些其组合)，则系统检查模块820检测该信息。系统检查模块820通过飞行控制器315可以提供关于这种可能的操作问题的通知，例如，经由点亮飞行器110上的LED 410和/或经由通信子系统360向远程控制器120传送该信息，以经由远程控制器120的显示器170提供通知。作为示例，当臂未被锁定时，系统检查模块820可以使功率子系统340(例如，经由飞行控制器315)禁用向推力电动机电子器件325的供电。此外，作为示例，系统检查模块820可以例如通过飞行控制器315来禁用从远程控制器120接收的控制信号。

继续系统检查模块820，飞行环境和地形传感器数据可以对应于来自飞行器110的传感器子系统335的数据，例如温度、湿度、风速和/或方向、对象检测以及GPS定位、海拔高度和方向性航向数据。由系统检查模块820监测的信息可以被传送给远程控制器120，远程控制器120可以通过呈现在显示器170上的用户界面来显示该信息。

控制模块830可以被配置为当飞行器110在飞行时控制飞行器110的操作，例如运动、图像捕获等。控制模块830被配置为从远程控制器120接收控制命令。所接收的命令可以是例如经由控制面板150、155而生成并且从远程控制器120的通信子系统670而传送的。所接收的命令由控制模块830用来操纵飞行器110的适当的电气和机械子系统，以执行所期望的控制。

控制模块830还与路线规划模块810和系统检查模块820进行接口，以确保要执行的控制命令在由路线规划模块810提供的飞行规划的允许参数内(例如，基于飞行路线数据)。例如，如果命令将会使得飞行器110飞入限制区域，则控制模块830可以被配置为执行“盘旋”命令，以使飞行器110盘旋在适当位置而不执行该命令。控制模块830还可以被配置为经由飞行控制器315和通信子系统360向远程控制器120传送消息，以使远程控制器120在其屏幕上显示170关于为什么不能执行该命令的信息。

当飞行器110在飞行时，可能存在诸如障碍物、天气等潜在问题的早期检测可能是有益的情况，使得当需要和可行时可以进行航路修改。因此，控制模块830还可以被配置为根据从系统检查模块820接收信息来进行航路改变。来自系统检查模块820的信息可以指示这样的航路校正是必要的，例如，以围绕如下的对象进行导航，该对象是经由传感器子系统335检测到的和/或从由照相机450捕获的接收图像分析出的。在进行这些改变时，控制模块830可以与跟踪数据库860一起工作来更新本地路线数据库850，以标识对象的位置和/或标识可能由于其他原因(例如，天气条件、电子干扰等)而被标识以躲避的飞行区域。该信息可以用于由跟踪模块840跟踪。此外，该信息可以稍后被下载到远程控制器120的躲避数据库740，以用于与所创建的未来飞行规划一起使用或用于更新现有的飞行规划。所收集的和被存储在跟踪数据库860中的信息还可以用于诸如返回路径的操作，如下文所进一步描述的。

由于环境条件，可能发生其他示例航路改变。例如，如果在特定海拔高度处风速超过阈值，则控制模块830可以被配置为将飞行器110移动到其中风不是大问题的较低的海拔高度。即使未从远程控制器120接收到这样的控制信息，也可以发生这种移动。

跟踪模块840可以被配置为跟踪飞行器840的飞行。由于飞行器110正处于飞行中，跟踪的飞行数据可以对应于以预定时间段收集的定位数据(例如，采样数据)，例如GPS坐标、高度数据等。由于飞行器110正处于或曾处于飞行中，所以跟踪的飞行数据可以被分析为与“无阻碍”飞行路线相对应。跟踪的飞行数据可以被存储在跟踪数据库860中。附加数据(例如，障碍数据)可以被存储在本地路线数据库850中。跟踪模块840可以用于检索飞行器110实际采取的路线并使用该数据追溯到特定位置。

作为示例，跟踪的飞行数据和障碍数据可以用于生成无阻碍路径。该无阻碍路径可以对应于飞行器可以例如为了返回基地操作而使用的飞行路径。例如，无阻碍路径可以由先前描述的返回路径使用。所生成的无阻碍路径可以从跟踪路径去除冗余位置跟踪信息，例如由于诸如“循环”或多个“飞过”操作路径点的飞行动作。所生成的无阻碍路径还可以通过跟踪位置数据来考虑障碍数据，以躲避和/或操纵障碍。控制模块830可以通过跟踪模块840检查用于飞行器110的返回路径，以标识沿着无阻碍路线飞行器110可以尽可能快地降落(例如，接触地面)的位置。沿着无阻碍路线降落的位置可以基于来自系统控制模块820的数据，例如剩余电池功率的量和/或为了执行返回路径而要行进的距离。

作为示例，在飞行器110需要尽可能快地降落(或着陆)和/或执行如前所述的返回路径(例如，返回基地)的情况下，使用无阻碍路径可能是令人感兴趣的。例如，如果系统检查模块820检测到可能影响飞行器的进一步飞行的即将发生的功率、电气或机械问题，则系统检查模块820可以指示控制模块830将其自身配置为超控模式。在超控模式中，控制模块830可以限制从远程控制器120接收的、用于飞行器110的操作的控制信号。控制信号的示例可以包括控制精细操作的信号，其可以有助于进一步的飞行引导或着陆。在超控模式的一些示例实施例中，控制模块830可以切断(或搁置)来自远程控制器120的控制信号，例如，如果被用户这样地配置，或者如果接收的控制信号可能影响飞行器110的正确操作。

路线规划模块810、控制模块830和/或跟踪模块840提供如下的返回路径，该返回路径可能已经从飞行规划预编程，但是随后通过飞行器110的飞行期间拾取的和飞行期间存储的信息而被修改。例如，在飞行期间，飞行器110上的传感器可以检测应当躲避但处于预编程返回路径中的障碍。检测到的障碍和/或该障碍的对应位置数据可以被存储在本地路径数据库850中。当路线规划模块810、控制模块830和/或跟踪模块840在飞行器110上执行返回路径操作时，返回路径程序可以被检索。可以提取如下的数据，该数据对应于在飞行期间检测并存储的、并且现在被确定为在返回路径中的障碍(或其他躲避数据)。可以修改返回路径程序以根据这些障碍进行调整(例如，改变飞行路径以移出对象)，并且可以执行修改的返回路径，使得在返回路径上躲避障碍。此外，该返回路径数据可以被下载到先前描述的返回因素数据库760，以供以后在开发新的飞行路线规划或更新当前的飞行路线规划时使用。

所公开的配置有利地实现了对于飞行器110的智能返回基地行为。返回基地配置可以使用直接从当前位置到预定位置的返回路径。备选地，或者另外地，直接路线可以包含障碍躲避。作为示例，假设在飞行期间，飞行器110围绕(或躲避)树木飞行。该数据被存储在飞行器110中。随后，如果在远程控制器120上选择了“返回基地”(或“回到基地”)按钮，则飞行器110返回路径沿着直接路线回溯，但是避免直接飞到被标识为障碍的树木上。因此，所公开的配置返回路径可以沿着路上的可能是无阻碍路径的路径回溯，因为这样的路径躲避了障碍。另外，无阻碍路径可以是从当前位置到预定位置(例如，初始起飞位置和/或数据被捕获的初始位置)的直接路径，并且可以躲避沿着路线的冗余点(例如，多次围绕树或建筑物的通路)。无阻碍路径可以被保存在飞行器内。在一些示例实施例中，除了障碍躲避之外，返回路径程序可以使用直接路线沿着被确定为无阻碍的该路径返回到要着陆的预定义位置或要着陆地点。在预定义位置以外的地点着陆可能是由于考虑到其他因素，例如，如果电池功率不足以返回到预定义位置或者机械完整性将阻止返回到预定义位置。

通过图11描述了飞行器110上的路线规划操作的附加示例细节。转向图11，其图示了在远程受控飞行器110上的示例路线规划操作(例如，通过飞行控制器315)的流程图。该过程从控制信息通过飞行器110的通信子系统360从远程控制器120被接收而开始1110。该控制信息由飞行控制器315处理，以在编程飞行路线的上下文中控制1115飞行器110的机械和电气部件。传感器子系统335从飞行器110机载的传感器收集(或接收)1120飞行数据信息。系统检查模块820对该数据进行分析1125。控制模块830可以基于其他信息来加强1130所分析的数据，以对路线进行修改，其他信息例如由传感器子系统335检测到的对象或者由照相机450捕获的图像的图像分析。在这样的情况下，飞行器110飞行控件可以由控制模块830来调整1135。当完成1140飞行路径时，飞行器110可以在飞行路线和系统操作的参数内继续飞行，直到飞行器110着陆1145。注意，飞行器110将不会着陆在预定义为“禁止着陆区”的位置内。在这种情况下，远程控制器120的用户将继续使飞行器110飞到允许着陆1145的区域。

在一些示例实例中，飞行器110可以着陆在不可见的位置中。在这样的实例中，飞行器可以被配置为使用现有功率或备用电源(例如电池备用)来传送飞行器的位置。例如，飞行器110可以被配置有基于位置的服务模块，其通过例如远程WiFi连接或移动电信网络将例如全球定位系统(GPS)坐标之类的坐标传送回远程控制器120。如果飞行器110着陆处的GPS坐标是未知的，则可以将已知的最后GPS坐标传回。GPS坐标还可以例如经由WiFi或移动电信网络而被传送给云服务。该信息可以被存储在预先配置的云服务中，飞行器110和/或所安装的照相机可以被预先注册在该云服务中。GPS坐标还可以被发送到其他指定位置，例如，移动电话号码(例如，坐标的文本或记录的语音)、消息服务或电子邮件。这些中的每一个均可以被配置在服务(例如基于云的服务)内，飞行器和/或照相机被注册在该服务内。

注意，在一些实施例中，GPS坐标信息可以被叠加或者被加强到地图上，并且信息的组合可以被发送到例如远程控制器120、云服务和/或移动设备或计算机，以进一步协助在着陆时定位飞行器110。在一个实施例中，可以将位置信息与地图链接一起自动发送(例如，经由电子邮件或文本)到在丢失的飞行器的区域内的指定方，以帮助所有者组织搜索行动。

此外，可能存在这样的示例实例，其中飞行器的操作者可以寻求使位置信息(例如，GPS坐标)被其他实体知晓。例如，诸如在需要远程诊断的情况下或者如果其他通信链接(例如，三角测量)在定位着陆飞行器110中是加强的，则基于服务的组织可以使用位置信息以允许跟踪和/或定位(例如，找到我的飞行器)。

由飞行器执行的示例返回路径

先前提供了飞行器返回路径的示例，例如返回路径的配置参数。图12图示了远程受控飞行器110上的示例返回路径操作的流程图。返回路径可以由于自愿行动(例如，用户选择远程控制器120上的返回按钮165)或通过非自愿行动而被执行。非自愿行动可以包括飞行器110上的系统相关问题，例如低的电池功率或者机械或电气问题。非自愿行动还可以从定位和/或环境问题而触发，例如由飞出限定的边界或区域、气候问题(风)或诸如对象密度的物理考虑而触发。可以通过返回因素数据库760来设置飞行器监测，并且通过系统检查模块820来检测飞行器返回条件的触发，系统检查模块820可以与控制模块830一起工作来触发返回模式。

在该示例中，过程通过返回条件的检测1215(例如系统检查模块820)而开始1210。控制模块830结合路线规划模块810，通过执行返回路径程序来触发飞行器的重新编程1220。控制模块830可以与路线规划模块810和/或与跟踪模块840结合工作，路线规划模块810可以具有返回位置的预编程坐标，跟踪模块840包括关于可能的返回路径的信息，该可能的返回路径考虑了在飞行器110的飞行期间记录可能已经被录入本地路线数据库850中的潜在障碍。注意，在一些实施例中，飞行器110还可以在飞行期间跟踪“无阻碍”区域，并且将这些位置存储在跟踪数据库860中。之后如果返回路径被手动地或自动地触发，则从跟踪数据库860检索“无阻碍的”位置数据点。来自本地路线数据库850的障碍数据也可以被检索。检索到的数据用于帮助生成控制模块830和路线规划模块810可以执行的返回飞行路径。这种配置可以是有益的，例如，如果未编程返回路径或者周围环境不允许返回到精确的“基地”位置以降落。

当返回飞行路径被执行并且飞行器110现在被改变为在该模式中操作时，控制模块830可以无视(override)从远程控制器120到达的控制信息。如果存在飞行调整1225，则该过程根据由跟踪模块840和跟踪数据库860以及本地路线数据库850存储和处理的信息来改变飞行路线1235。控制模块830控制1240飞行器回到返回位置1250。返回位置1250可以被标识在路线规划模块810中(原始路线规划可以包括返回位置的坐标)，或者可以使用远程控制器120的位置(将其GPS位置用作跟踪的信标)，或者可以标识通过本地路线数据库850和/或跟踪数据库860结合跟踪模块840和路线规划模块810而确定的中间点。

注意，其他操作场景也可以触发返回飞行路径。例如，系统检查模块820可以密切监测飞行器110的通信子系统360与远程控制器120的通信子系统670之间的通信链接的维持。飞行器110的通信子系统360与远程控制器120的通信子系统670之间的通信链接的丢失可以指示触发返回路径的需要。在该示例中，系统可以被配置以使得：如果通信链接已被切断，则系统检查模块820通知控制模块830尝试重新建立通信链接。如果在预定义次数的尝试或预定义时间段内没有建立通信链接，则如上所述的那样，控制模块830将触发返回路径的开始。

所公开的配置可以减少或去除对返回路径而言不必要的飞行器飞行行为的方面。例如，如果飞行器110绕着树木飞行了若干环形，则当处于返回路径上时回溯所有的环形可能是不期望的。因此，飞行器110被配置为当飞行器110处于飞行中时将区域标记为“无阻碍”(即，然后可以通过“干净的面包屑”来标识无阻碍区域)。无阻碍路径可以例如通过以下而生成：去除跟踪飞行路径的可能是冗余的位置数据(例如，GPS)和/或考虑可能已收集的障碍数据以便躲避这些障碍。此外，无阻碍路径可以是从飞行器的当前位置到预定位置(例如，初始起飞位置)的直接飞行路径。对应于“无阻碍”的数据可以被组合成用于在返回路径中使用的图形。此后，如果飞行器110需要返回(例如，执行返回路径)到起点位置，则飞行器110可以通过无阻碍区域的图形来采取最短路径。该信息可以被存储并通过控制模块830和/或跟踪模块840而被使用。因此，如果飞行器110飞行若干环形和八字形并且它们相交，则控制模块840可以在那些点处建立连接、构建对应于该飞行中的这些点的图形、并且采取通过无阻碍区域的最短路径回到返回点，例如，通过去除沿着飞行路径收集的冗余位置数据。该过程还可以使用飞行器的初始起飞位置(例如，飞机从该初始起飞位置开始飞行)作为返回位置。

用于飞行器的示例跟随配置

飞行器110还可以包括用于跟随(或跟踪)对象的跟踪模块，对象例如骑自行车的人、在斜坡上滑雪的人、在波浪上冲浪的人或在滑冰公园中滑冰的人。注意，对象不必限于人，并且可以是其他对象，例如狗、猫、鸟等。该对象还可以是正在移动的无生命对象，例如，车辆、艇/船、机器人、另一远程受控对象等。

跟踪模块(可以是飞行器的壳体的控制电子器件的一部分)的一个实施例可以使用通过(或具有)射频(RF)配置的GPS。然而，可以加强这种配置以进一步增强跟踪。飞行器110还可以包含(或独立地使用)视觉模块。视觉模块包括软件和/或硬件，并且被配置为接收图像以及应用机器视觉来分析用于特定应用的图像。例如，视觉模块接收由照相机450捕获的图像以及其他传感器数据，例如从气压传感器、湿度传感器和/或温度传感器收集的环境数据，以基于所进行的活动(例如，骑自行车、滑雪、冲浪和/或滑冰)而确定用于控制飞行器的参数。

作为示例，活动可以通过远程控制器120的规划模块710而被预先编程到飞行器110中。基于活动，规划模块710可以将数据转发到视觉模块。视觉模块可以被配置在飞行器110中。视觉模块可以连同在飞行器上(例如，从传感器)收集的数据一起来使用活动信息，以配置飞行器110的控制操作的附加方面。用于飞行器110的附加配置的示例包括：维持离开对象的最小和/或最大径向距离、或具有使飞行器从其跟踪用户的主要位置。此外，在该示例中，飞行器上的光传感器确定最大的阳光强度来源于在何处，并且将该信息与视觉模块一起使用来定位飞行器110，使得光保持在相机450位置的后面。作为另一示例，在滑雪场景中，视觉模块可以将飞行器110编程为主要从后面跟随(照相机450的方向)滑雪者，而在冲浪场景中，飞行器110将被编程为从前面跟随(照相机450的方向)冲浪者。特别地，作为示例，视觉模块可以分析要跟踪的用户的面部特征或身体轮廓。

飞行器110还可以被配置为在更为受制(contained)的设置(诸如滑板公园，在该情况中可能单独跟随多个用户)中盘旋，例如，作为“空中三脚架”。由于视觉方面可以使用面部或对象识别来确保所跟随的对象确实是要跟随的正确对象，所以可以对多个对象编程以进行跟随，并且跟随谁可以从例如远程控制器120来设置。

图9至图12提供了上述系统的附加示例操作过程。

示例图像应用

由于图像是通过与飞行器110耦接的相机450捕获的，所以图像可以被传回给远程控制器120。图像还可以被传送给其他源，诸如云服务(例如，在注册系统中的存储区域)。图像还可以被传送给其他设备，例如计算设备。所传送的图像可以包括诸如传感器元数据之类的元数据，并且可以在仪表板内显示，例如，如通过图13所描述的。在一些示例应用中，图像可以被传送给虚拟现实观看设备。虚拟现实观看设备可以是专用设备或与虚拟设备观看器(例如，GOOGLE CARDBOARD)一起使用的移动电话。在这种实例中，图像可以被传送给如下的软件程序，该软件程序根据从飞行器上的照相机450接收的图像来创建虚拟现实图像。由此，观看器可以在飞行器处于飞行时呈现来自飞行器本身的视图。

示例远程控制器用户界面

图13图示了用于与远程控制器120一起使用的示例用户界面1305。用户界面1305被配置用于在远程控制器120的屏幕170上显示(例如，被提供以用于显示和/或被呈现)。在该示例中，用户界面1305对应于用于飞行器110的“仪表板”。在一个实施例中，远程控制器120例如经由I/O子系统630和/或通信子系统670，接收由飞行器110的传感器子系统335在飞行器110飞行时录入(并且经由通信子系统360传送)的传感器数据。在一个示例实施例中，飞行器110可以将传感器数据与实时传送回远程控制器120的图像合并。从图像数据流中提取所接收的传感器数据，并且将所接收的传感器数据合并到预定模板中，以用于与图像一起在远程控制器120的屏幕170上显示。传感器数据还可以与图像分离地从飞行器110向远程控制器120传送。此外，还可以提供从远程控制器120和/或照相机450获得的传感器数据和/或其他元数据，以用于显示。该附加数据可以加强和/或补充从飞行器110接收的传感器数据和其他元数据。

诸如时间和/或位置信息的同步方法也可以用于在远程控制器120处使传感器数据与图像同步。该示例配置允许远程控制器120的用户(例如，操作者)查看飞行器110正在飞行的位置以及在飞行中的该点处与飞行器110相关联的对应传感器数据。此外，如果用户对正在实时显示的传感器数据不感兴趣，则数据仍然可以被接收并且随后在模板被应用于图像的情况下被用于重播。

预定义模板可以与“量规”相对应，“量规”提供速度、海拔高度和图表的视觉表示，例如作为速度计、海波高度图和地形图。可以在远程控制器120的屏幕170上表现为量规的填充模板，可以进一步被共享，例如经由社交媒体而被共享，和/或可以被保存以供以后的检索和使用。例如，用户可以通过选择用于导出的量规(或一组量规)来与另一用户共享量规。可以通过单击合适的导出按钮或拖放(一个或多个)量规来启动导出。将在所期望的位置处创建具有预定义扩展名的文件。选择量规，并且使用量规的运行时版本进行结构化，或者可以通过可以读取文件扩展名的软件来重播量规。

在另一示例中，远程控制器120和飞行器110可以包括用于使飞行器110飞行而不必捕获图像或具有附接的照相机的集成应用。例如，在一个实施例中，远程控制器120可以包括如下的内置应用，该内置应用提供在地图上布置的预定义飞行模式，并且要求用户围绕特定航线来飞行飞行器110。应用可以跟踪飞行时间并且存储用户的最佳时间。此外，远程控制器120可以与控制不同飞行器的其他远程控制器同步，以支持在航线周围的飞行器之间的比赛。例如，远程控制器120可以在不同飞行器围绕航线竞赛时实时地示出不同飞行器的位置。

示例注册系统

在一个实施例中，系统配置100可以包括注册系统，该注册系统可以是基于云的注册系统。基于云的注册系统允许上传与飞行器110、远程控制器120、常平架210和/或与飞行器110耦接的照相机450相对应的标识信息。注册信息可以包括与特定部件相关联的序列号(或其他标识符)，即，与飞行器110、远程控制器120和/或照相机450相关联的序列号，并且注册信息还包括附加标识信息，例如与该注册(例如，部件的所有者和/或操作者)相关联的名称、地址、电话号码、电子邮件和/或消息标识符。在被注册在云中后，系统可以进一步被配置成将注册信息包括在飞行器110、远程控制器120、常平架210和/或照相机450的存储装置中，例如在闪速存储器和/或诸如可移动闪存卡(例如，SD或microSD卡)的可移动存储器介质中。在一个示例实施例中，在照相机、远程控制器、移动设备等上执行的应用可以与照相机或飞行器通信，来更新照相机或飞行器，以自动存储所有者的联系信息。每当存储卡更新和/或重新格式化时，联系信息(例如名称、电话号码和电子邮件地址)可以被包括以用于存储在存储器中，例如在永久闪速存储器、储器卡等中。

示例机器架构

如上所述，远程受控飞行器110可以从远程控制器120来远程控制。飞行器110和远程控制器120是使用软件来配置的机器。图14是图示能够从机器可读介质读取指令并且在一个或多个处理器(或控制器)中执行指令的示例机器的部件的框图。图14中描述的示例机器的全部或部分可以与飞行器110或远程控制器120、和/或系统与飞行器110和/或远程控制器120进行接口的其他部分一起使用。

图14中存在以计算机系统1400的示例形式的机器的示意图。计算机系统1400可以用于执行指令1424(例如，程序代码或软件)，指令1424用于使得机器执行本文所述的方法(或过程)中的任何一个或多个方法(或过程)。在备选实施例中，机器作为独立设备或连接到其他机器的连接(例如，联网)设备来操作。在联网部署中，机器可以在服务器-客户端网络环境中的服务器机器或客户端机器的能力中操作，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器操作。

在该示例中，机器是用于控制远程受控飞行器的手持式控制器。然而，所描述的架构可应用于如下的其他计算机系统，该其他计算机系统在具有照相机和安装配置的远程受控飞行器的系统中操作，例如在建立本地定位系统。这些其他示例计算机系统包括服务器计算机、客户端计算机、个人计算机(PC)、平板PC、智能电话、物联网(IoT)设备、网络路由器、交换机或桥接器、或者能够执行指定要由该机器采取的动作的指令1424(顺序的或以其他方式)的任何机器。此外，虽然仅图示了单个机器，但是术语“机器”还应被视为包括单独地或共同执行指令1424以执行本文所讨论的方法中的任何一种或多种方法的机器的任何集合。

示例计算机系统1400包括一个或多个处理单元(通常为处理器1402)。处理器1402例如是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、控制器、状态机、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个射频集成电路(RFIC)或这些的任何组合。计算机系统1400还包括主存储器1404。计算机系统可以包括存储单元1416。处理器1402、存储器1404和存储单元1416经由总线1408进行通信。

另外，计算机系统1400可以包括静态存储器1406、屏幕驱动器1410(例如，用于驱动屏幕，例如170，诸如等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)或投影仪)。计算机系统1400还可以包括输入/输出设备，例如字母数字输入设备1412(例如，键盘)、维度(例如，2-D或3-D)控制设备1414(例如，鼠标、轨迹球、操纵杆、运动传感器或其他指向仪器)、信号生成设备1418(例如，扬声器)以及网络接口设备1420，这些设备也被配置为经由总线1408进行通信。

存储单元1416包括机器可读介质1422，在机器可读介质1422上存储实施本文所述的方法或功能中的任何一种或多种方法或功能的指令1424(例如，软件)。在指令1424由计算机系统1400执行期间，指令1424还可以完全地或至少部分地驻留在主存储器1404内或在处理器1402内(例如，在处理器的高速缓冲存储器内)，主存储器1404和处理器1402也构成了机器可读介质。指令1424可以经由网络接口设备1420通过网络1426而被传送或接收。

虽然在示例实施例中将机器可读介质1422示出为单个介质，但术语“机器可读介质”应被视为包括能够存储指令1424的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，或相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读介质”还应被视为包括能够存储指令1424的任何介质，指令1424用于由机器执行并且使得机器执行本文所公开的方法中的任何一种或多种方法。术语“机器可读介质”包括但不限于以固态存储器、光学介质和磁介质形式的数据存储库。

附加考虑

所公开的配置有益地提供了一种从安装的照相机450来捕获图像的空中捕获平台，该图像然后可以被无线地传送给远程控制器120和/或其他重播设备，例如移动计算系统。来自照相机450的图像可以与从飞行器110和/或远程控制器120收集的传感器数据叠加，例如作为元数据。飞行器110被配置用于便携性，例如折叠臂135或起落架272，以及模块化，例如臂135、起落架272和电池。飞行器110、远程控制器120和/或照相机450可以在云系统内注册，并且注册在云中的信息可以用于跟踪每一个和/或与适当的注册者就每一个进行通信。

贯穿本说明书，多个实例可以实现作为单个实例而描述的部件、操作或结构。尽管作为分离操作来图示和描述一种或多种方法的各个操作，但是各个操作中的一个或多个操作可以同时地执行，并且不要求以图示的顺序执行操作。在示例配置中作为单独的部件呈现的结构和功能可以被实现为组合的结构或部件。类似地，作为单个部件呈现的结构和功能可以被实现为单独的部件。这些和其他变化、修改、添加和改进都落入本文中的主题的范围内。

某些实施例在本文中被描述为包括逻辑或若干部件、模块或机构，例如，如图3至图12所示。模块可以构成或软件模块(例如，被实施在机器可读介质上或在传输信号中的代码)或硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作的有形单元并且可以以某一方式来配置或布置。在示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如，独立的、客户端或服务器计算机系统)或者计算机系统的一个或多个硬件模块(例如，处理器或一组处理器)可以通过软件(例如，应用或应用部分)而被配置为操作以执行如本文所描述的某些操作的硬件模块。

在各种实施例中，可以机械地或电地实现硬件模块。例如，硬件模块可以包括被永久配置为执行某些操作的专用电路或逻辑(例如，作为特殊目的的处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。硬件模块还可以包括通过软件而临时被配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如，被包括在通用目的处理器或其他可编程处理器内)。应理解的是，在专用和永久配置的电路中或者在临时配置的电路(例如，通过软件来配置)中机械地实现硬件模块的决定可以由成本和时间考虑驱动。

本文所描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由临时配置(例如，通过软件)或永久地配置为执行相关操作的一个或多个处理器(例如，处理器1402)执行。无论是临时还是永久配置的处理器，这样的处理器可以构成操作以执行一个或多个操作或功能的处理器实现模块。本文所提及的模块可以在一些示例实施例中包括处理器实现模块。

一个或多个处理器还可以操作以支持在“云运算”环境中或作为“软件即服务”(SaaS)的相关操作的性能。例如，操作中的至少一些可以由一组计算机(作为包括处理器的机器的示例)执行，这些操作可经由网络(例如，互连网)和经由一个或多个适当的接口(例如，应用程序编程接口(API))来访问。

操作中的某些操作的性能可以分布在一个或多个处理器间，不仅驻留在单个机器内，而且跨多个机器部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器或者处理器实现模块可以位于单个地理位置中(例如，在家庭环境、办公环境或服务器场内)。在其他的一些示例实施例中，一个或多个处理器或者处理器实现模块可以跨多个地理位置分布。

本说明书的一些部分是就数据上的操作的算法或符号表示而言呈现的，该数据作为位或二进制数字信号存储在机器存储器(例如，计算机存储器)内。这些算法或符号表示是数据处理领域普通技术人员用于将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术的示例。如本文所使用的，“算法”是导致期望结果的操作或类似处理的自相一致序列。在本上下文下，算法和操作牵涉到物理量的物理操纵。通常但并不一定，这样的量可以采取能够由机器存储、访问、传递、组合、比较或以其他方式操纵的电、磁性或光学信号的形式。有时，主要出于公共用途的原因，使用诸如“数据”、“内容”、“位”、“值”、“元素”、“符号”、“字符”、“术语”、“号码”、“数字”等词语来指代这样的信号是方便的。然而，这些词语仅仅是方便的标签，并且应与适当的物理量相关联。

除非另外具体指出，否则本文使用诸如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”、“呈现”、“显示”等词语的讨论可以指代如下的机器(例如，计算机)的动作或过程，该机器操纵和变换表示为在一个或多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器或其组合)、寄存器或者接收、存储、传输或显示信息的其他机器部件内的物理(例如，电、磁性或光学)量的数据。

如本文所使用的，对“一个实施例”或“一实施例”的任何引用均意味着结合该实施例描述的特定的元件、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在说明书中的各处出现的短语“在一个实施例中”并不一定都指代相同的实施例。

一些实施例可以使用表述“耦接”和“连接”连同它们的派生词一起来描述。例如，一些实施例可以使用术语“耦接”来描述，以指示两个或更多个元件处于直接的物理或电接触。然而，术语“耦接”还可以意味着两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或相互作用。实施例不受限于在本上下文中。

如本文所使用的，术语“包括”、“包括了”、“包含”、“含有”、“具有”、“有”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括列举元素的过程、方法、物品或设备不一定仅限于那些元素，而是可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或设备所固有的其他元素。此外，除非明确地指出相反，否则“或”是指包括性的或、而不是排他性的或。例如，条件A或B由以下中的任何一个满足：A是真(或存在)并且B是假(或不存在)，A是假(或不存在)并且B是真(或存在)，以及A和B两者都是真(或存在)。

另外，“一”或“一个”的使用是用来描述本文中实施例的元件和部件。这仅仅是为了方便和给出发明的一般意义而进行的。这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括多个，除非明显是其他意思。

在阅读本公开内容时，本领域技术人员将通过本文的所公开的原理而理解用于空中捕获平台的再另外的可选结构和功能设计。因此，虽然已图示并描述了特定的实施例和应用，但应该理解的是，所公开的实施例不限于本文所公开的精确构造和部件。在不脱离所附权利要求中限定的精神和范围的情况下，可以在本文所公开的方法和设备的布置、操作和细节上做出对于本领域技术人员来说显而易见的各种修改、改变和变化。

Claims (6)

1.一种用于在飞行器上执行系统检查的方法，所述方法包括：

从与飞行器的多个可折叠臂通信地耦接的传感器接收数据，所述数据指示所述多个可折叠臂的姿态；

从所述数据检测所述多个可折叠臂的可折叠臂处于未锁定姿态；

响应于所述检测，禁用所述飞行器的飞行模式；以及

响应于禁用的所述飞行模式，生成通知。

2.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述通知包括：对所述飞行器上的发光二极管(LED)供电，所述LED与操作错误相对应。

3.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述通知包括可听信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述通知还包括：向远程控制器传送消息，所述消息与所述臂处于所述未锁定姿态相对应。

5.根据权利要求1所述的方法，其中禁用所述飞行模式还包括：禁用到推力电动机电子器件的功率。

6.根据权利要求5所述的方法，其中禁用所述飞行模式还包括：禁用从远程控制器接收的控制信号。

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