CN105556409B - 一种飞行器控制方法、装置及飞行器 - Google Patents

一种飞行器控制方法、装置及飞行器 Download PDF

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Abstract

公开了一种飞行器控制方法、装置及飞行器。该飞行器控制方法包括在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使该飞行器返回返航点(S101)；在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据该飞行控制指令调整该飞行器的动力输出(S102)。该飞行器控制方法可以实现在返航过程中对飞行器进行操控，使飞行器的操作更加灵活。

Description

一种飞行器控制方法、装置及飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种飞行器控制方法、装置及飞行器。
背景技术
目前飞行器包括固定翼飞行器及旋翼飞行器。其中旋翼飞行器通过电机带动旋翼实现起飞、降落或飞行。
为使飞行器回到起飞位置，或回到用户指定的返航点，飞行器被设定为返航模式并实现自动返航。
而所述飞行器在返航过程中，用户不可对其进行操作，故无法处理突发状况或在返航过程中执行用户期望的动作，操作灵活性不高。
发明内容
本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种飞行器控制方法、装置及飞行器，可实现飞行器更加灵活的操作。
一方面，本发明实施例提供了一种飞行器控制方法，包括：
在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点；
在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出。
另一方面，本发明还提供了一种飞行器控制装置，包括：
返航控制模块，用于在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点；
控制调整模块，用于在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出。
再一方面，本发明实施例还提供了一种飞行器，包括：动力组件和飞控系统，
所述动力组件，用于为所述飞行器提供动力输出；
所述飞控系统，用于在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制动力组件的动力输出以使所述飞行器返回返航点；在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述动力组件的动力输出。
本发明实施例通过在返航过程中实现可接收飞行控制指令，使飞行器的操作更加灵活，可满足用户更多的需求。
附图说明
图1是本发明实施例的一种飞行器控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的另一种飞行器控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例的又一种飞行器控制方法的流程示意图；
图4是本发明实施例的一种飞行器控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例的一种飞行器的结构示意图。
具体实施方式
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。
在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参见图1，是本发明实施例的一种飞行器控制方法的流程示意图，本发明实施例的所述方法可以应用于多旋翼、固定翼等各种飞行器中，其中多旋翼飞行器可包括四旋翼、六旋翼、八旋翼等包括其他数目旋翼的多种飞行器。具体地，所述方法包括：
S101：在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点。具体地，检测飞行器接收到的信号，若接收到自动返航指令时，则根据返航点确定飞行器的动力输出，使所述飞行器向所述返航点飞行。自动返航过程中，飞行器根据预设姿态信息朝着返航点飞行，其中姿态信息可以包括飞行高度、飞行速度、飞行方向等。
所述自动返航指令可以是：遥控端发送的返航指令、预设时间范围内未接收到遥控端的遥控信号产生的返航指令、或者检测到电池电量值达到返航需求值不得不返航时产生的返航指令。
所述返航点位置信息可以包括：用户配置的、或者自动设置(例如自动设置的起飞点)返航点的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)坐标，也可以为返航点与当前位置的相对距离、方向等信息。
S102：在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出。
具体地，根据所述飞行控制指令，通过预定的算法，产生方向及速度的控制信号给飞行器的动力组件，调节动力组件的动力输出，从而调整所述飞行器的飞行姿态，包括可以调整所述飞行器的飞行高度、飞行速度及飞行方向中的任意一种或多种。动力组件一般包括电子调速器、电机以及螺旋桨等。
所述检测动作可以通过信号接收元件完成，当检测到所接收的信号强度大于预设的阈值，则将该信号认定为飞行控制指令并执行该飞行控制指令，否则，则忽略所检测到的信号。
本发明实施例的飞行器控制方法，可以在返航过程中接收飞行控制指令，使飞行器的操作更加灵活，可满足用户更多的需求。
请再参阅图2，所示是本发明实施例的另一种飞行器控制方法，具体地，所述方法包括：
S201：在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点。
具体地，检测飞行器接收到的信号，若接收到自动返航指令时，则根据返航点确定飞行器的动力输出，生成并向动力组件发出相应的控制指令，使所述飞行器向所述返航点飞行。自动返航过程中，飞行器根据预设姿态信息朝着返航点飞行，其中姿态信息可以包括飞行高度、飞行速度等。
返航点位置信息可以包括所述返航点的GPS信号，也可以为返航点与当前位置的相对距离、方向等信息。
S202：在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令。
在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令。所述飞行控制指令可以为用户操控端发给飞行器的操作指令，用以通控制飞行器的动力输出，从来实现飞行器姿态的改变以完成用户期望的动作。
检测过程可以通过信号接收元件完成，若信号接收元件所接收到的信号强度大于预设的阈值，则将该信号认定为飞行控制指令，否则，则将该信号认定为噪音信号并忽略。
S203：若接收到对飞行器的飞行控制指令，则根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令对所述飞行器的动力输出进行调整。
具体地，在飞行器返航的过程中，可以根据所述返航点位置信息，如返航点的GPS信息等生成返航指令，所述返航指令通过预设算法计算出对动力组件的具体控制指令，即计算出要执行返航动作时每一动力组件的动力输出，并将所述控制指令发送给动力组件。
当接收到飞行控制指令时，可以将根据所述返航点位置信息生成的返航指令和所述飞行控制指令进行叠加，并根据叠加后的指令控制所述飞行器的动力输出。
此时，飞行器将所述返航指令于所述飞行控制指令进行叠加，即在所述返航指令所计算出的每一动力组件的动力输出的基础上，叠加上执行所述飞行控制指令时每一动力组件的动力输出，通过预设算法并设定每一动力组件新的动力输出，从而在执行返航指令的同时执行飞行控制指令。
在此过程中，飞行器在执行飞行控制指令时，同时考虑了返航指令的参数，综合二者得到控制指令，控制飞行器的动力输出。
此外，当接收到飞行控制指令时，也可以综合返航点位置信息和飞行控制指令生成控制指令，即根据返航点位置信息和飞行控制指令，通过预设算法计算出并设定所述飞行器的每一动力组件的动力输出。
在此过程中，飞行器在执行飞行控制指令时，同时考虑了返航点位置信息的参数，综合二者得到控制指令，控制飞行器的动力输出。
飞行器返航一般为直线飞行，即计算飞行器当前位置与返航点之间的关系，得出飞行线路，飞行至返航点的GPS位置的上空，并降落回到返航点。在飞行器的当前位置与返航点之间若存在障碍物，则用户可以进行操作，对飞行器发送操作指令，使其绕开障碍物。飞行器的飞行轨迹则由控制指令所决定，其中控制指令由返航指令和飞行控制指令综合计算获得，或由返航点的信息和飞行控制指令综合计算获得。故所述飞行轨迹为介于返航轨迹和所述飞行控制指令的预定轨迹之间。
用户可发送多次飞行控制指令，以确保飞行器绕过障碍物。当然，用户也可发送飞行控制指令以使飞行器在返航过程中完成其他动作，如飞行到某一特定位置，包括飞行特定高度或飞行特定距离进行拍摄等。
若未接收到飞行控制信号，继续返航。
本发明实施例中可对飞行器在返航过程中进行操作，提高了所述飞行器的安全性及操作灵活性。
请参阅图3，所示是本发明实施例的又一种飞行器控制方法，具体地，所述方法包括：
S301：在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点。
S302：在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令。
S303：若未接收到对飞行器的飞行控制指令，则继续根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点。
S304：若接收到对飞行器的飞行控制指令，则暂停根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出，并按照所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出。
当接收到所述飞行控制指令时，则可以中断返航，即中断根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出，根据所述飞行控制指令，并通过预设算法计算出并设定所述飞行器的每一动力组件的动力输出，完成所述飞行控制指令所指定的动作。
在此过程中，所述飞行器按照所述飞行控制指令所预定的轨迹飞行。
S305：当按照所述飞行控制指令对所述飞行器的动力输出的调整完成后，开启根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出。
当所述飞行控制指令所要指定的动作完成后，信号接收元件未检测接收到新的控制飞行指令，则可以触发飞行器的控制系统使其继续进行返航，即开启根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出。当然，当所述飞行控制指令对所述飞行器的动力输出的调整完成后，可以在预设时间之后，再开启根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出，即继续返航，执行步骤S303。
在本实施例中，当在返航过程中检测接收到对飞行器的飞行控制指令后，所述飞行器也可以执行所述飞行控制指令，并退出返航状态，不再继续返航，其后所有的飞行及动作根据用户的操作和/或飞行器的环境参数决定。即若执行步骤S304，则不执行S305步骤且不返回执行S303步骤。
本发明实施例中可对飞行器在返航过程中进行操作，提高了所述飞行器的安全性及操作灵活性。
请参阅4，所示为本发明实施例的一种飞行器控制装置的结构示意图。本发明实施例的所述装置可以应用于多旋翼、固定翼等各种飞行器中，其中多旋翼飞行器可包括四旋翼、六旋翼、八旋翼等包括其他数目旋翼的多种飞行器。所述飞行器控制装置包括：
返航控制模块1，用于在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点；
控制调整模块2，用于在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出。
所述返航控制模块1检测飞行器接收到的信号，若接收到自动返航指令时，则根据返航点确定飞行器的动力输出，使所述飞行器向所述返航点飞行。自动返航过程中，飞行器根据预设姿态信息朝着返航点飞行，其中姿态信息可以包括飞行高度、飞行速度、飞行方向等。
控制调整模块2包括：
检测单元21，用于在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令；
动力调整单元22，用于若所述检测单元检测接收到对飞行器的飞行控制指令，则根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令对所述飞行器的动力输出进行调整。
在返航过程中，检测单元21检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令。所述飞行控制指令可以为用户操控端发出的操作指令，用以通过所述操作指令来控制飞行器的动力输出，从来实现飞行器姿态的改变以完成用户期望的动作。
检测过程中，若信号接收元件所接收到的信号强度大于预设的阈值，则将该信号认定为飞行控制指令，否则，则将该信号认定为噪音信号并忽略。
若接收到对飞行器的飞行控制指令，动力调整单元22可以将根据所述返航点位置信息生成的返航指令和所述飞行控制指令进行叠加，并根据叠加后的指令控制所述飞行器的动力输出。
此时，动力调整单元22可以将所述返航指令于所述飞行控制指令进行叠加，即在所述返航指令所计算出的每一动力组件的动力输出的基础上，叠加上执行所述飞行控制指令时每一动力组件的动力输出，通过预设算法并设定每一动力组件新的动力输出，从而在执行返航指令的同时执行飞行控制指令。
在此过程中，飞行器在执行飞行控制指令时，动力调整单元22同时考虑了返航指令的参数，综合二者得到控制指令，控制飞行器的动力输出。
此外，当接收到飞行控制指令时，动力调整单元22也可以综合返航点位置信息和飞行控制指令生成控制指令，即根据返航点位置信息和飞行控制指令，通过预设算法计算出并设定所述飞行器的每一动力组件的动力输出。
在此过程中，飞行器在执行飞行控制指令时，动力调整单元22同时考虑了返航点位置信息的参数，综合二者得到控制指令，控制飞行器的动力输出。
飞行器的飞行轨迹则由控制指令所决定，其中控制指令由返航指令和飞行控制指令综合计算获得，或由返航点的信息和飞行控制指令综合计算获得。故所述飞行轨迹为介于返航轨迹和所述飞行控制指令的预定轨迹之间。
用户可发送多次飞行控制指令，以确保飞行器绕过障碍物。当然，用户也可发送飞行控制指令以使飞行器在返航过程中完成其他动作，如飞行到某一特定位置，包括飞行特定高度或飞行特定距离进行拍摄等。
若未接收到飞行控制指令，则调整单元22不对所述飞行器的动力输出进行调整，飞行器继续返航。
另，当接收到所述飞行控制指令时，调整单元22也可以中断返航，即中断根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出，根据所述飞行控制指令，并通过预设算法计算出并设定所述飞行器的每一动力组件的动力输出，完成所述飞行控制指令所指定的动作。
在此过程中，所述飞行器按照所述飞行控制指令所预定的轨迹飞行。
当所述飞行控制指令所要指定的动作完成后，若检测单元21未发现检测接收到新的控制飞行指令，则所述动力调整单元22调整所述飞行器恢复根据返航点位置信息进行返航的状态，即开启根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出。当然，当所述飞行控制指令对所述飞行器的动力输出的调整完成后，可以在预设时间之后，再开启根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出。
此外，当在返航过程中检测接收到对飞行器的飞行控制指令后，则所述飞行器可以执行所述飞行控制指令，并退出返航状态。即动力调整单元22按照飞行控制指令设定飞行器的动力输出，不再继续返航，其后所有的飞行及动作根据用户的操作和/或飞行器的环境参数决定。
本发明实施例的所述视频处理装置中各个模块及单元的具体实现可参考图1、图2及图3对应实施例中的描述。
本发明实施例的飞行器控制装置，可以在返航过程中接收飞行控制指令，使飞行器的操作更加安全灵活，可满足用户更多的需求。
请参阅图5，是本发明实施例的一种飞行器结构示意图，本发明实施例的所述飞行器可以为多旋翼、固定翼等各种飞行器，其中多旋翼飞行器可包括四旋翼、六旋翼、八旋翼等包括其他数目旋翼的多种飞行器。具体地，所述飞行器包括动力组件100和飞控系统200。
所述动力组件100，用于为所述飞行器提供动力输出，动力组件100可以包括电子调速器、电机以及螺旋桨等。。跟据所述飞行器的螺旋桨数目，飞行器可以包括相应数目的动力组件100，以便为所述螺旋桨提供动力。
所述飞控系统200，用于在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制动力组件100的动力输出以使所述飞行器返回返航点；在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述动力组件100的动力输出。
所述飞控系统200可以包括信号接收元件以及控制元件。所述信号接收元件用于检测并接收指令，所述控制元件用于根据所述接收到的指令，并通过预设的算法计算出并设定所述每一动力组件100的驱动电机的转速，以控制所述飞行器的飞行速度、飞行高度及飞行方向中任意一种或多种。
所述飞控系统200具体用于在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令；若是，则根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令对所述动力组件100的动力输出进行调整。
所述飞控系统200，可以用于将根据所述返航点位置信息生成的返航指令和所述飞行控制指令进行叠加，并根据叠加后的指令控制所述动力组件100的动力输出。
具体地，在飞行器返航的过程中，可以根据所述返航点位置信息，如返航点的GPS信息等生成返航指令，所述返航指令通过预设算法计算出对动力组件100的具体控制指令，即计算出要执行返航动作时每一动力组件的动力输出，并将所述控制指令发送给动力组件100。
当接收到飞行控制指令时，可以将根据所述返航点位置信息生成的返航指令和所述飞行控制指令进行叠加，并根据叠加后的指令控制所述飞行器的动力输出。
此时，飞行器的飞控系统200将所述返航指令于所述飞行控制指令进行叠加，即在所述返航指令所计算出的每一动力组件100的动力输出的基础上，叠加上执行所述飞行控制指令时每一动力组件100的动力输出，通过预设算法并设定每一动力组件新的动力输出，从而在执行返航指令的同时执行飞行控制指令。
在此过程中，飞行器在执行飞行控制指令时，飞控系统200同时考虑了返航指令的参数，综合二者得到控制指令，控制飞行器的动力输出。
所述飞控系统200，也可用于根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令生成控制指令，并根据所述控制指令控制所述动力组件100的动力输出。
此时，当接收到飞行控制指令时，可以综合返航点位置信息和飞行控制指令生成控制指令，即根据返航点位置信息和飞行控制指令，通过预设算法计算出并设定所述飞行器的每一动力组件100的动力输出。
在此过程中，飞行器在执行飞行控制指令时，飞控系统200同时考虑了返航点位置信息的参数，综合二者得到控制指令，控制飞行器的动力输出。
飞行器的飞行轨迹则由控制指令所决定，其中控制指令由返航指令和飞行控制指令综合计算获得，或由返航点的信息和飞行控制指令综合计算获得。故所述飞行轨迹为介于返航轨迹和所述飞行控制指令的预定轨迹之间。
另，所述飞控系统200，可以用于在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令；若是，则暂停根据返航点位置信息控制动力组件100的动力输出，并按照所述飞行控制指令调整所述动力组件100的动力输出；当按照所述飞行控制指令对所述动力组件100的动力输出的调整完成后，开启根据返航点位置信息控制动力组件100的动力输出。
当然，可以在按照所述飞行控制指令对所述动力组件100的动力输出的调整完成后的预设时间之后，开启根据返航点位置信息控制动力组件100的动力输出。
此外，飞控系统200可以控制当在返航过程中检测接收到对飞行器的飞行控制指令后，执行所述飞行控制指令，并退出返航状态，不再继续返航，其后所有的飞行及动作根据用户的操作和/或飞行器的环境参数决定。
本发明实施例的飞行器可以实现在返航过程中进行操控，提高了飞行器的操作灵活性和安全性。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅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组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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他形式。
所述的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，作为单元进行调整或检测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。
所述集成的单元如果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计算机处理器(processor)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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种飞行器控制方法，其特征在于，包括：
在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回所述返航点位置信息所指示的返航点；
在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出；
其中，所述在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出，包括：
在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令；
若是，则根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令生成控制指令，并发送所述控制指令至动力组件以控制所述飞行器的动力输出，其中，所述控制指令决定飞行器在当前位置与返航点之间的飞行轨迹。
2.如权利要求1所述的飞行器控制方法，其特征在于，所述调整所述飞行器的动力输出，包括：
调整所述飞行器的动力组件的速度，以控制所述飞行器的飞行速度、飞行高度及飞行方向中任意一种或多种。
3.一种飞行器控制装置，其特征在于，包括：
返航控制模块，用于在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制飞行器的动力输出以使所述飞行器返回返航点；
控制调整模块，用于在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述飞行器的动力输出；
其中，所述控制调整模块，包括：
检测单元，用于在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令；
动力调整单元，用于若所述检测单元检测接收到对飞行器的飞行控制指令，则根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令生成控制指令，并发送所述控制指令至动力模块以控制所述飞行器的动力输出，其中，所述控制指令决定飞行器在当前位置与返航点之间的飞行轨迹。
4.如权利要求3所述的飞行器控制装置，其特征在于，
控制调整模块，用于调整所述飞行器的动力组件的速度，以控制所述飞行器的飞行速度、飞行高度及飞行方向中任意一种或多种。
5.一种飞行器，其特征在于，包括：动力组件和飞控系统，
所述动力组件，用于为所述飞行器提供动力输出；
所述飞控系统，用于在接收到自动返航指令时，根据返航点位置信息控制动力组件的动力输出以使所述飞行器返回返航点；在返航过程中，若检测到飞行控制指令，则根据所述飞行控制指令调整所述动力组件的动力输出；
其中，所述飞控系统，具体用于在返航过程中，检测是否接收到对飞行器的飞行控制指令；若是，则根据所述返航点位置信息和所述飞行控制指令生成控制指令，并根据所述控制指令控制所述动力组件的动力输出，其中，所述控制指令决定飞行器在当前位置与返航点之间的飞行轨迹。
6.如权利要求5所述的飞行器，其特征在于，
所述飞控系统，具体用于调整所述动力组件的速度，以控制所述飞行器的飞行速度、飞行高度及飞行方向中任意一种或多种。
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