CN105259911A - 可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统。其中，该方法包括：控制终端在获知主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航，在替换成功后，备用可移动载体继续执行主用可移动载体正在执行的工作任务。本发明解决了由于可移动载体异常(如故障、能源耗尽等)造成的难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术问题。

Description

可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统

技术领域

本发明涉及控制领域，具体而言，涉及一种可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机。对无人机的操作和控制一般通过飞行控制系统实现。飞行控制系统主要由设置在地面上的飞机控制终端、设置在无人机中的飞行控制部件组成。使用时，首先，无人机操控者通过飞机控制终端输入控制无人机飞行的指令；其次，飞机控制终端将这些指令通过无线通信技术发送给无人机中的飞行控制部件；最后，无人机中的飞行控制部件根据接收到的指令，完成各种飞行动作(如转向、加速、减速、起飞、降落等)。此外，无人机还可以将各种飞行状态参数实时地发送给飞机控制终端，以便无人机操控者参考，完成后续的操作和控制。

无人机可以完成各种任务，如个人娱乐、视频监控、物流快递、农业辅助生产等。对于视频监控类的任务，如图1所示，一般由设置在无人机10’中的监控设备102’、地面上的内容接收终端20’配合完成。首先，利用无人机10’上的监控设备102’(如高清摄像头)根据需要监控的内容A产生视频图像信号；其次，无人机10’通过无线通信技术将这些视频图像信号发送给内容接收终端20’；最后，内容接收终端20’将接收到的视频图像信号还原以展现给监控者。此外，无人机操控者还可以通过飞机控制终端30’调整无人机10’自身的位置、速度等参数，及无人机10’上监控设备102’的角度、分辨率、焦距、ISO等参数，以获得所需的视频图像信号。

在相关技术中，为了增大无人机的操作和控制范围、提升无人机的信息传输能力、增大无人机的信息传输范围，可以将小型无线基站安装在无人机上，组成无人机小站，利用先进的无线通信技术(如LTE等)传输控制信号和/或内容信息信号(如视频、图像、话音、文字等)。

然而，现在的主流无人机产品由于受所携带能源种类、重量等的限制，单次(不补充能源)持续飞行时间一般在15-30分钟左右，很难实现长时间的持续飞行。而事实上，对于警用监视、灾害监测等特殊场景，需要对特定的内容进行长时间、持续地监测。这个需求和无人机单次飞行时间较短的特点之间产生了矛盾。

因此，在无法对工作中的无人机补充能源时，使用无人机难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务。

同样，其它的可移动载体与无人机类似，它们在工作中无法补充能源时，也难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种可移动载体的控制方法、系统及无人机的控制系统，以至少解决由于可移动载体异常(如故障、能源耗尽等)造成的难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种可移动载体的控制方法，包括：控制终端在获知主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替上述主用可移动载体续航，在替换成功后，上述备用可移动载体用于继续执行上述主用可移动载体正在执行的工作任务。

进一步地，上述可移动载体包括无人机和无人飞艇。

进一步地，上述工作任务包括：监控任务和通信任务。

进一步地，上述主用可移动载体发生异常包括：上述主用可移动载体的剩余能源量低于预设值，在续航接替成功后，上述备用可移动载体继续执行上述主用可移动载体正在执行的上述监控任务，以及与接收终端通信的上述通信任务。

进一步地，上述主用可移动载体上安装有主用监控设备，上述备用可移动载体上安装有备用监控设备，控制备用可移动载体接替上述主用可移动载体续航包括：上述控制终端控制上述备用可移动载体抵达续接位置；上述控制终端控制上述备用监控设备将自身状态设置为上述主用监控设备的当前状态；上述控制终端把通信信道由上述接收终端与上述主用可移动载体之间的信道切换为上述接收终端与上述备用可移动载体之间的信道；在续航接替完成后，上述接收终端通过与所述备用可移动载体之间的信道接收上述主用监控设备或上述备用监控设备的监控内容。

进一步地，上述控制终端控制上述备用可移动载体抵达续接位置包括：上述控制终端获取上述主用可移动载体的运行参数，并将上述运行参数发送至上述备用可移动载体，上述备用可移动载体根据接收到的上述运行参数运行至上述续接位置。

进一步地，上述控制终端控制上述备用监控设备将自身状态设置为上述主用监控设备的当前状态包括：上述控制终端获取上述主用可移动载体上的上述主用监控设备的状态参数，并将上述状态参数作为目标参数发送至上述备用可移动载体，上述备用可移动载体根据接收到的上述目标参数调整自身的状态参数。

进一步地，上述控制终端控制通信信道由上述接收终端与上述主用可移动载体之间的信道切换为上述接收终端与上述备用可移动载体之间的信道包括：在上述备用可移动载体抵达上述续接位置且上述备用监控设备的自身状态被设置为上述主用监控设备的当前状态之后，上述控制终端接收上述备用可移动载体发送的准备信道切换的确认消息，其中，上述准备信道切换的确认消息中携带有上述备用可移动载体的通信接入点所使用的通信信道参数；上述控制终端将上述通信信道参数直接发送至上述接收终端；或者，上述控制终端将上述通信信道参数先发送至上述主用可移动载体的通信接入点，再由上述主用可移动载体的通信接入点转发至上述接收终端，其中，上述接收终端和上述备用可移动载体的通信接入点根据上述通信信道参数建立通信信道。

进一步地，在上述接收终端与上述备用可移动载体之间建立通信信道之后，上述方法还包括：上述备用可移动载体的通信接入点将上述备用监控设备的监控内容发送至上述接收终端；在接收到上述监控内容之后，上述接收终端向上述主用可移动载体发送续航接替完成确认消息，上述主用可移动载体根据接收到的上述续航接替完成确认消息结束当前正在执行的监控任务。

进一步地，在接收到上述监控内容之后，上述接收终端向上述主用可移动载体的通信接入点发送续航接替完成确认消息包括：上述接收终端直接向上述主用可移动载体的通信接入点发送上述续航接替完成的确认消息；或者，上述接收终端先向上述备用可移动载体的通信接入点发送上述续航接替完成确认消息，再由上述备用可移动载体的通信接入点转发至上述主用可移动载体的通信接入点。

进一步地，上述通信接入点包括基站。

进一步地，控制终端在获知上述主用可移动载体的剩余能源量低于预设值时，上述方法还包括：上述控制终端获取接替续航触发信号；上述控制终端根据获取的接替续航触发信号触发上述备用可移动载体为接替上述主用可移动载体续航做好准备。

进一步地，上述控制终端获取接替续航触发信号包括：上述控制终端直接获取上述主用可移动载体生成的上述接替续航触发信号；或者，上述控制终端先获取上述主用可移动载体的续航参数，再根据获取到的上述续航参数生成上述接替续航触发信号。

进一步地，上述主用可移动载体生成上述接替续航触发信号的步骤包括：上述主用可移动载体获取自身的剩余能源可支撑的运行时间、预计返程时间、续航接替时间和预留冗余时间；在上述剩余能源可支撑的运行时间等于上述预计返程时间、上述续航接替时间和上述预留冗余时间的时间总和时，上述主用可移动载体生成上述接替续航触发信号。

进一步地，确定上述预计返程时间的步骤包括：上述主用可移动载体获取自身的返程距离、返程速度、返程风向和返程风力信息；上述主用可移动载体根据获取到的返程距离、返程速度、返程风向和返程风力信息得到上述预计返程时间。

进一步地，主用可移动载体发生异常包括上述主用可移动载体出现故障。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种可移动载体的控制系统，包括：主用可移动载体，用于执行工作任务；控制终端，用于在获知上述主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替上述主用可移动载体续航；上述备用可移动载体，用于在替换成功后，继续执行上述主用可移动载体正在执行的工作任务。

进一步地，上述工作任务包括：监控任务和通信任务，上述主用可移动载体发生异常包括：上述主用可移动载体的剩余能源量低于预设值，上述系统还包括：接收终端，在续航接替成功后，上述备用可移动载体还用于继续执行上述主用可移动载体正在执行的上述监控任务，以及与上述接收终端通信的上述通信任务。

进一步地，上述主用可移动载体上安装有主用监控设备，上述备用可移动载体上安装有备用监控设备，上述控制终端用于控制上述备用可移动载体接替上述主用可移动载体续航包括：控制上述备用可移动载体抵达续接位置，并控制上述备用监控设备将自身状态设置为上述主用监控设备的当前状态，上述接收终端还用于在上述控制终端把通信信道由上述接收终端与上述主用可移动载体之间的信道切换为上述接收终端与上述备用可移动载体之间的信道之后，通过与上述备用可移动载体之间的信道接收上述备用监控设备的监控内容。

根据本发明实施例的再一方面，还提供了另一种可移动载体的控制系统，包括：主用无人机，用于执行工作任务；控制终端，用于在获知上述主用无人机发生异常时，控制备用无人机接替上述主用无人机续航；上述备用无人机，用于在续航接替成功后，继续执行上述主用无人机正在执行的工作任务。

在本发明实施例中，采用在主用可移动载体发生异常(如电能耗尽或者机械故障时)控制备用可移动载体交替续航的方式，通过控制终端在获知主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航；在替换成功后，备用可移动载体继续执行主用可移动载体正在执行的工作任务，从而实现了持续执行警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术效果，进而解决了由于可移动载体异常(如故障、能源耗尽等)造成的难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种可移动载体的控制系统的示意。

图2是根据本发明实施例的一种可移动载体的控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的控制切换流程的流程图；

图4是根据本发明实施例的通信信号切换流程的流程图；

图5是根据本发明实施例的接替续航触发信号的生成过程的流程图；

图6是根据本发明实施例的接替续航触发信号的另一生成过程的流程图；

图7是根据本发明实施例的一种可移动载体的控制系统的示意图；以及

图8是根据本发明实施例的另一种可选的可移动载体的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种可移动载体的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的一种可移动载体的控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，控制终端在获知主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航，在替换成功后，备用可移动载体继续执行主用可移动载体正在执行的工作任务。

需要说明的是，在本发明实施例中，备用可移动载体可以包括一个或者多个，主用可移动载体和备用可移动载体可以是承担不同任务的完全相同的装置或设备。在只有一个备用可移动载体的情况下，主、备用可移动载体两者可以在控制终端的控制下，实现交替续航。其中，可移动载体可以是多种类型的载体，例如，陆上运行型(如电子狗)，水上运行型，空中运行型(如无人机，无人飞艇等)。为了便于描述，本发明将以空中运行型的无人机为例进行详细阐述。另外，上述的可移动载体用于作为通信接入点(如基站等)的载体。

相关技术中的主流无人机产品，由于受其自身能源种类、重量、故障与否等的限制，单次(如不补充能源)飞行所持续的时间一般在15-30分钟左右，难以完成长时间的持续飞行任务。尤其在警用监视、灾害监测等特殊场景，由于需要对特定内容进行长时间的持续监测，显然，这与无人机单次飞行时持续时间较短之间存在冲突。而本发明通过实现载有通信接入点的主、备用可移动载体交替续航可以解决这一问题。例如，在主用可移动载体能源用尽之前或者出现机械故障时，使用备用可移动载体接替主用可移动载体继续工作，从而不间断地完成特定的工作任务(如视频监控等)，并保证接收终端(如内容接收终端)接收的通信信号(如视频、图像监控信号)的连续性。

通过本发明实施例，采用在主用可移动载体发生异常(如电能耗尽或者机械故障时)控制备用可移动载体交替续航的方式，通过控制终端在获知主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航，其中，在替换成功后，备用可移动载体继续执行主用可移动载体正在执行的工作任务，从而实现了持续执行警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术效果，进而解决了由于可移动载体异常(如故障、能源耗尽等)造成的难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术问题。

可选地，上述可移动载体可以包括无人机和无人飞艇。

可选地，上述工作任务包括：监控任务和通信任务。

由于无人机具有单次飞行的飞行时间短的特性，单独一台无人机很难独自完成监控任务和通信任务这类持续时间很长的工作任务。无人飞艇尽管有相对较长的滞空时间，但由于飞艇的抗风能力较弱，在气象条件发生变化时，无人飞艇很难继续坚持完成工作任务，这样就需要在气象环境变差的情况下，用无人机代替无人飞艇，即主用可移动载体和备用可移动载体可以都是无人机或无人飞艇，也可以主用可移动载体是无人飞艇，备用可移动载体是无人机。这样，使用本发明实施例所提供的接替续航技术方案，可以克服无人机和无人飞艇由于自身的技术限制而无法完成的持续时间很长的工作任务的缺陷。

可选地，主用可移动载体发生异常包括：主用可移动载体的剩余能源量低于预设值，在续航接替成功后，备用可移动载体继续执行主用可移动载体正在执行的视频监控任务，与接收终端通信的通信任务。需要说明的是，在本发明实施例中，接收终端与控制终端可以是同一个设备通过执行不同的功能实现，也可以是不同的设备来实现。

通过本发明实施例，可以有效避免单个可移动载体在单次运行过程中，由于能源耗尽而无法持续执行未完成的工作任务的情况的发生。

可选地，以执行视频监控任务为例，上述的主用可移动载体上可以安装有主用监控设备(如摄像机，红外线感应设备、运动追踪设备等)，相应的，上述的备用可移动载体上可以安装有备用监控设备，这样，控制终端控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航可以包括：

S2，控制终端控制备用可移动载体抵达续接位置，其中，续接位置可以是主用可移动载体的当前位置，或者与主用可移动载体的当前位置相关的预设区域内的某个位置；

S4，控制终端控制备用监控设备的状态设置为主用监控设备的当前状态；

S6，控制终端把通信信道由接收终端与主用可移动载体之间的信道切换为接收终端与备用可移动载体之间的信道；

S8，在续航接替完成后，接收终端通过与备用可移动载体之间的信道接收备用监控设备的监控内容。

换言之，控制终端控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航的过程主要包括：切换两个互为主备用状态的可移动载体的控制的过程和切换这两个互为主备用状态的可移动载体上的通信接入点的通信信号的过程。主用监控设备和备用监控设备可以是安装在不同可移动载体上的结构完全相同的设备或装置。

通过本发明实施例，由于备用可移动载体可以准确地抵达续接位置，因此，备用可移动载体即将监控的目标可以与主用可移动载体正在监控的目标一致；由于备用可移动载体上的备用监控设备的状态可以准确地调整为主用可移动载体上的主用监控设备的当前状态，因此，备用监控设备即将监控的内容可以与主用监控设备正在监控的内容一致；由于所有接收终端或者部分接收终端与主用可移动载体上的通信接入点之间的通信信道可以切换至与备用可移动载体上的通信接入点之间的通信信道，因此，可以保证接收终端接收的内容为对同一个监控目标的监控内容。

进一步可选地，控制终端控制备用可移动载体抵达续接位置可以包括：控制终端获取主用可移动载体的运行参数，并将运行参数发送至备用可移动载体，备用可移动载体根据运行参数运行至续接位置。其中，主用可移动载体可以通过自身的检测设备检测自身的运行参数。

例如，对于无人机，飞机控制终端可以接收主用无人机发送的飞行参数，包括：飞行速度、高度、无人机所处的坐标位置等，并将飞行参数发送至备用无人机，备用无人机用于根据飞行参数飞行至主用无人机的当前位置或该位置附近的某一指定范围。

进一步可选地，控制终端控制备用监控设备的状态设置为主用监控设备的当前状态可以包括：控制终端获取主用可移动载体上的主用监控设备的状态参数，并将状态参数作为目标参数发送至备用可移动载体，备用可移动载体根据接收到的目标参数调整自身的状态参数。

例如，主用可移动载体可以将主用监控设备的控制云台上各个维度的角度、视频的清晰度、视频的标码格式、分辨率、焦距、ISO等状态参数发送至控制终端，由控制终端将这些状态参数转发至备用可移动载体，备用可移动载体通过自身的控制设备控制其上的备用监控设备按照上述目标参数调整自身的状态参数。

进一步可选地，控制终端把通信信道由接收终端与主用可移动载体之间的信道切换为接收终端与备用可移动载体之间的信道可以包括：

S10，在备用可移动载体抵达续接位置且备用监控设备的自身状态被设置为主用监控设备的当前状态之后，控制终端接收备用可移动载体发送的准备信道切换的确认消息，其中，准备信道切换的确认消息中携带有备用可移动载体的通信接入点所使用的通信信道参数；

S12，控制终端将通信信道参数直接发送至至少一个接收终端，或者，控制终端将通信信道参数先发送至主用可移动载体的通信接入点，再由主用可移动载体的通信接入点将接收到的通信信道参数发送至至少一个接收终端，其中，接收终端和备用可移动载体的通信接入点根据通信信道参数建立通信信道。

换言之，在主、备用可移动载体的通信信道切换过程中，至少可以通过两种方式实现信道切换：方式一，控制终端直接将接收到的备用可移动载体上的通信接入点的通信信道参数发送至相应的接收终端；方式二，控制终端在接收到备用可移动载体上的通信接入点的通信信道参数之后，可以将其先发送至主用可移动载体的通信接入点，再由主用可移动载体的通信接入点将这些通信信道参数中转至相应的接收终端。优选地，可以采用方式二，因为此方式可以直接利用已经建立起来的通信信道进行信息传输，不仅省去了重新建立控制终端与接收终端之间的通信信道的麻烦，而且，可以防止控制终端与接收终端之间由于通信信道建立不合理而导致监控内容无法传输。

具体地，如图3所示，上述控制过程的切换流程可以包括：

步骤S302，控制终端将主用可移动载体的位置信息(如经度、纬度、高度等)发送给备用可移动载体；

步骤S304，备用可移动载体根据控制终端发来的参数，前往主用可移动载体的位置；

步骤S306，控制终端将主用可移动载体上监控设备的参数(如控制云台上各个维度的角度、视频的清晰度、视频的标码格式、分辨率、焦距、ISO等。如果有多套监控设备，则上述信息有多套)发送给备用可移动载体；

步骤S308，备用可移动载体根据控制终端发来的参数，设置好备用可移动载体上的监控设备。

进一步可选地，在接收终端与备用可移动载体之间建立通信信道之后，上述方法还可以包括：

S14，备用可移动载体的通信接入点将备用监控设备的监控内容发送至接收终端；

S16，在接收到监控内容之后，接收终端向主用可移动载体发送续航接替完成的确认消息；

S18，主用可移动载体根据接收到的续航接替完成的确认消息结束当前正在执行的视频监控任务。

进一步地，主用可移动载体返回指定地点。进一步可选地，在接收到监控内容之后，接收终端向主用可移动载体的通信接入点发送续航接替完成的确认消息可以包括：

S20，接收终端直接向主用可移动载体的通信接入点发送续航接替完成的确认消息；或者，

S22，接收终端先向备用可移动载体的通信接入点发送续航接替完成的确认消息，再由备用可移动载体的通信接入点转发至主用可移动载体的通信接入点。

换言之，在续航的控制切换过程和通信信号切换过程完成之后，全部或者部分接收终端可以通过如下渠道发送相应的续航接替完成的确认消息：渠道一，直接向主用可移动载体的通信接入点发送续航接替完成的确认消息；渠道二，先向备用可移动载体的通信接入点发送续航接替完成的确认消息，再由备用可移动载体的通信接入点将接收到的续航接替完成的确认消息中转至主用可移动载体的通信接入点。

具体地，如图4所示，上述通信信号切换过程的切换流程可以包括：

步骤S402，当备用可移动载体到达主用可移动载体的位置时，向控制终端发送切换准备的确认消息，该确认消息携带有备用可移动载体上的通信接入点使用的通信信道参数(如频点、接入密码，承载参数等)；

步骤S404，控制终端将备用可移动载体将要使用的通信信道参数发送给主用可移动载体，主用可移动载体将这些参数发送给用于接收监控内容的接收终端；

步骤S406，备用可移动载体和接收终端根据确定的通信信道参数建立通信信道；

步骤S408，备用可移动载体开始将自身监控设备中获得的通信内容通过步骤S406中建立的通信信道发送给接收终端；

步骤S410，用户通过接收终端收到备用可移动载体发送的通信内容后，使用接收终端向主用可移动载体发送切换完成的确认消息。该消息可以可通过备用可移动载体向主用可移动载体以中转方式发送，或者可以由接收终端直接发送给主用可移动载体；

步骤S412，主用可移动载体结束任务，返回指定的地点；

可选地，上述通信接入点可以包括基站，需要说明的是，在本发明实施例中，路由器可以作为基站的等同设备。

可选地，在主用可移动载体的剩余能源量低于预设值时，上述方法还可以包括：控制终端获取接替续航触发信号；控制终端根据获取的接替续航触发信号触发备用可移动载体为接替主用可移动载体续航做好准备。其中，控制终端可以通过多种方式得到接替续航触发信号。由于续航准备阶段可以根据剩余能源量确定接替续航的具体时机，因此通过本发明实施例可以保证续航顺利完成。

进一步可选地，控制终端获取接替续航触发信号包括：

S24，控制终端直接获取主用可移动载体生成的接替续航触发信号；或者，

S26，控制终端先获取主用可移动载体的续航参数，再根据获取到的续航参数生成接替续航触发信号。

也即，上述接替续航触发信号可以由主用可移动载体生成，如图5所示；或者，上述接替续航触发信号可以由控制终端生成，如图6所示。当接替续航触发信号由主用可移动载体生成时，主用可移动载体可以根据相应的参数直接生成接替续航触发信号；当接替续航触发信号由控制终端生成时，控制终端可以从主用可移动载体先获取相应的参数，在根据这些参数生成接替续航触发信号。

进一步可选地，主用可移动载体生成接替续航触发信号的步骤包括：

S28，主用可移动载体获取自身的剩余能源可支撑的运行时间、预计返程时间、续航接替时间和预留冗余时间；

S30，在剩余能源可支撑的运行时间等于预计返程时间、续航接替时间和预留冗余时间的时间总和时，主用可移动载体生成接替续航触发信号。即，当剩余能源可支撑的运行时间-(预计返程时间+续航接替时间+预留冗余时间)＝0时，主用可移动载体生成接替续航触发信号，触发备用可移动载体接替主用可移动载体续航。

进一步可选地，确定预计返程时间的步骤包括：

S32，主用可移动载体获取自身的返程距离、返程速度、返程风向和返程风力信息；

S34，主用可移动载体根据获取到的返程距离、返程速度、返程风向和返程风力信息得到预计返程时间。

可选地，主用可移动载体发生异常包括主用可移动载体出现故障。其中，控制终端在获知主用可移动载体出现故障(如信号故障，机械故障和电气故障等)时，直接生成接替续航触发信号或者直接获取主用可移动载体生成的接替续航触发信号，并根据接替续航触发信号触发备用可移动载体接替主用可移动载体续航。此处，控制终端无需获取主用可移动载体的剩余能源可支撑的运行时间等参数即可直接生成接替续航触发信号。在主用可移动载体故障时，由于故障可能发生在主用可移动载体的信号系统、机械系统、电气系统中，在这种情况下，一方面可以命令主用可移动载体即刻返回(在其尚未丧失移动及控制能力的情况下)，一般是不需考虑其剩余能源量的。因此，在此种情况下，直接生成的接替续航触发信号触发备用可移动载体及时接替主用可移动载体，可以尽可能的达到缩短接替时间、反应更迅速的目的。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种可移动载体的控制系统的装置实施例。

图7是根据本发明实施例的一种可移动载体的控制系统的示意图，如图7所示，该系统：主用可移动载体702、备用可移动载体704、控制终端708。主用可移动载体702用于执行工作任务；控制终端708用于在获知主用可移动载体702发生异常时，控制备用可移动载体704接替主用可移动载体702续航；备用可移动载体704用于在替换成功后，继续执行主用可移动载体702正在执行的工作任务。

需要说明的是，在本发明实施例中，备用可移动载体可以包括一个或者多个。在只有一个备用可移动载体的情况下，主、备用可移动载体两者可以在控制终端的控制下，实现交替续航。其中，可移动载体可以是多种类型的载体，例如，陆上运行型(如电子狗)，水上运行型，空中运行型(如无人机)。为了便于描述，本发明将以空中运行型的无人机为例进行详细阐述。另外，上述的可移动载体用于作为通信接入点(如基站等)的载体。

相关技术中的主流无人机产品，由于受其自身能源种类、重量、故障与否等的限制，单次(如不补充能源)飞行所持续的时间一般在15-30分钟左右，难以完成长时间的持续飞行任务。尤其在警用监视、灾害监测等特殊场景，由于需要对特定内容进行长时间的持续监测，显然，这与无人机单次飞行时持续时间较短之间存在冲突。而本发明通过实现载有通信接入点的主、备用可移动载体交替续航，例如，在主用可移动载体能源用尽之前或者出现机械故障时，使用备用可移动载体接替主用可移动载体继续工作，从而不间断地完成特定的工作任务(如视频监控等)，并保证接收终端(如内容接收终端)接收的通信信号(如视频、图像监控信号)的连续性。

通过本发明实施例，采用在主用可移动载体发生异常(如电能耗尽或者故障时)控制备用可移动载体交替续航的方式，通过在主用可移动载体发生异常时，控制终端控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航，其中，在替换成功后，备用可移动载体用于继续执行主用可移动载体正在执行的工作任务，从而实现了持续执行警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术效果，进而解决了由于可移动载体异常(如故障、能源耗尽等)造成的难以完成警用监视、灾害监测等耗时较长的工作任务的技术问题。

可选地，上述工作任务可以包括：监控任务和通信任务，主用可移动载体发生异常可以包括：主用可移动载体的剩余能源量低于预设值，如图7所示，上述系统可以包括：接收终端706(图中以2个为例示出)。在续航接替成功后，备用可移动载体704还用于继续执行主用可移动载体702正在执行的监控任务，以及与接收终端706通信的通信任务。

通过本发明实施例，可以有效避免单个可移动载体在单次运行过程中，由于能源耗尽而无法持续执行未完成的工作任务的情况的发生。

可选地，以执行监控任务为例，上述的主用可移动载体上可以安装有主用监控设备(如摄像机等)，相应的，上述的备用可移动载体上可以安装有备用监控设备，这样，控制终端还用于控制备用可移动载体抵达续接位置，并控制备用监控设备的状态设置为主用监控设备的当前状态，接收终端还用于在控制终端把通信信道由接收终端与主用可移动载体之间的信道切换为接收终端与备用可移动载体之间的信道之后，通过与备用可移动载体之间的信道接收备用监控设备的监控内容。

换言之，控制终端控制备用可移动载体接替主用可移动载体续航的过程主要包括：切换两个互为主备用状态的可移动载体的控制的过程和切换这两个互为主备用状态的可移动载体上的通信接入点的通信信号的过程。

通过本发明实施例，由于备用可移动载体可以准确地抵达续接位置，因此，备用可移动载体即将监控的目标可以与主用可移动载体正在监控的目标一致；由于备用可移动载体上的备用监控设备的状态可以准确地调整为主用可移动载体上的主用监控设备的当前状态，因此，备用监控设备即将监控的内容可以与主用监控设备正在监控的内容一致；由于所有接收终端或者部分接收终端与主用可移动载体上的通信接入点之间的通信信道可以切换至与备用可移动载体上的通信接入点之间的通信信道，因此，可以保证接收终端接收的内容为对同一个监控目标的监控内容。

需要说明的是，实施例1中的控制系统方法可以在本实施例中的控制系统中执行，在此不再赘述。

实施例3

根据本发明实施例，提供了另一种可移动载体的控制系统的装置实施例。

图8是根据本发明实施例的另一种可选的可移动载体的控制系统的示意图，如图8所示，该系统包括：主用无人机802、备用无人机804、接收终端706(图中以2个示出)和控制终端708。主用无人机802，用于执行工作任务；控制终端708用于在主用无人机802发生异常时，控制备用无人机804接替主用无人机802续航；备用无人机804，用于在续航接替成功后，继续执行主用无人机802正在执行的工作任务。

可选地，上述工作任务可以包括：监控任务和通信任务，主用可移动载体发生异常可以包括：主用无人机的剩余能源量低于预设值，如图8所示，上述系统可以包括：接收终端706(图中以2个为例示出)。在续航接替成功后，备用无人机804还用于继续执行主用无人机802正在执行的监控任务，以及与接收终端706通信的通信任务。

需要说明的是，本实施例中的控制系统可以用于执行实施例1中相应的控制方法，并且与实施例2中相应的控制系统类似，在此不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种可移动载体的控制方法，其特征在于，包括：

控制终端在获知主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替所述主用可移动载体续航，在替换成功后，所述备用可移动载体继续执行所述主用可移动载体正在执行的工作任务。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述可移动载体包括无人机和无人飞艇。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述工作任务包括：监控任务和通信任务。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述主用可移动载体发生异常包括：所述主用可移动载体的剩余能源量低于预设值，

在续航接替成功后，所述备用可移动载体继续执行所述主用可移动载体正在执行的所述监控任务，以及与接收终端通信的所述通信任务。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述主用可移动载体上安装有主用监控设备，所述备用可移动载体上安装有备用监控设备，控制备用可移动载体接替所述主用可移动载体续航包括：

所述控制终端控制所述备用可移动载体抵达续接位置；

所述控制终端控制所述备用监控设备将自身状态设置为所述主用监控设备的当前状态；

所述控制终端把通信信道由所述接收终端与所述主用可移动载体之间的信道切换为所述接收终端与所述备用可移动载体之间的信道；

在续航接替完成后，所述接收终端通过与所述备用可移动载体之间的信道接收所述备用监控设备的监控内容。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制终端控制所述备用可移动载体抵达续接位置包括：

所述控制终端获取所述主用可移动载体的运行参数，并将所述运行参数发送至所述备用可移动载体，所述备用可移动载体根据接收到的所述运行参数运行至所述续接位置。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制终端控制所述备用监控设备将自身状态设置为所述主用监控设备的当前状态包括：

所述控制终端获取所述主用可移动载体上的所述主用监控设备的状态参数，并将所述状态参数作为目标参数发送至所述备用可移动载体，所述备用可移动载体根据接收到的所述目标参数调整自身的状态参数。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制终端把通信信道由所述接收终端与所述主用可移动载体之间的信道切换为所述接收终端与所述备用可移动载体之间的信道包括：

在所述备用可移动载体抵达所述续接位置且所述备用监控设备的自身状态被设置为所述主用监控设备的当前状态之后，所述控制终端接收所述备用可移动载体发送的准备信道切换的确认消息，其中，所述准备信道切换的确认消息中携带有所述备用可移动载体的通信接入点所使用的通信信道参数；

所述控制终端将所述通信信道参数直接发送至所述接收终端；或者，所述控制终端将所述通信信道参数先发送至所述主用可移动载体的通信接入点，再由所述主用可移动载体的通信接入点转发至所述接收终端，

其中，所述接收终端和所述备用可移动载体的通信接入点根据所述通信信道参数建立通信信道。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述接收终端与所述备用可移动载体之间建立通信信道之后，所述方法还包括：

所述备用可移动载体的通信接入点将所述备用监控设备的监控内容发送至所述接收终端；

在接收到所述监控内容之后，所述接收终端向所述主用可移动载体发送续航接替完成确认消息，

所述主用可移动载体根据接收到的所述续航接替完成确认消息结束当前正在执行的监控任务。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述通信接入点包括基站。

11.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，控制终端在获知所述主用可移动载体的剩余能源量低于所述预设值时，所述方法还包括：

所述控制终端获取接替续航触发信号；

所述控制终端根据获取的接替续航触发信号触发所述备用可移动载体为接替所述主用可移动载体续航做好准备。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述控制终端获取接替续航触发信号包括：

所述控制终端直接获取所述主用可移动载体生成的所述接替续航触发信号；或者，

所述控制终端先获取所述主用可移动载体的续航参数，再根据获取到的所述续航参数生成所述接替续航触发信号。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述主用可移动载体生成所述接替续航触发信号的步骤包括：

所述主用可移动载体获取自身的剩余能源可支撑的运行时间、预计返程时间、续航接替时间和预留冗余时间；

在所述剩余能源可支撑的运行时间等于所述预计返程时间、所述续航接替时间和所述预留冗余时间的时间总和时，所述主用可移动载体生成所述接替续航触发信号。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，确定所述预计返程时间的步骤包括：

所述主用可移动载体获取自身的返程距离、返程速度、返程风向和返程风力信息；

所述主用可移动载体根据获取到的返程距离、返程速度、返程风向和返程风力信息得到所述预计返程时间。

15.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，主用可移动载体发生异常包括所述主用可移动载体出现故障。

16.一种可移动载体的控制系统，其特征在于，包括：

主用可移动载体，用于执行工作任务；

控制终端，用于在获知所述主用可移动载体发生异常时，控制备用可移动载体接替所述主用可移动载体续航；

所述备用可移动载体，用于在替换成功后，继续执行所述主用可移动载体正在执行的工作任务。

17.根据权利要求16所述的控制系统，其特征在于，所述工作任务包括：监控任务和通信任务，所述主用可移动载体发生异常包括：所述主用可移动载体的剩余能源量低于预设值，所述系统还包括：接收终端，

在续航接替成功后，所述备用可移动载体还用于继续执行所述主用可移动载体正在执行的所述监控任务，以及与所述接收终端通信的所述通信任务。

18.根据权利要求17所述的控制系统，其特征在于，所述主用可移动载体上安装有主用监控设备，所述备用可移动载体上安装有备用监控设备，

所述控制终端用于控制所述备用可移动载体接替所述主用可移动载体续航包括：控制所述备用可移动载体抵达续接位置，并控制所述备用监控设备将自身状态设置为所述主用监控设备的当前状态，

所述接收终端还用于在所述控制终端把通信信道由所述接收终端与所述主用可移动载体之间的信道切换为所述接收终端与所述备用可移动载体之间的信道之后，通过与所述备用可移动载体之间的信道接收所述备用监控设备的监控内容。

19.一种可移动载体的控制系统，其特征在于，包括：

主用无人机，用于执行工作任务；

控制终端，用于在获知所述主用无人机发生异常时，控制备用无人机接替所述主用无人机续航；

所述备用无人机，用于在续航接替成功后，继续执行所述主用无人机正在执行的工作任务。