CN105664503A - 一种基于多人遥控的无人机装置及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于多人遥控的无人机装置及实现方法，其中，该装置包括：多个无线遥控发射器，用于发射多个不同频率的信号给无人机终端，用于控制无人机终端对应的参数；无人机终端，用于接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。在本发明实施例中，使用手机、遥控器等便携设备对无人机进行控制，通过频分复用技术实现多人遥控；飞行属性多样，玩家可选范围大；玩家人数可选的协作控制模式增加了游戏的适用范围；操作简单，使玩家有良好的用户体验。

Description

一种基于多人遥控的无人机装置及实现方法

技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种基于多人遥控的无人机装置及实现方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”(UnmannedAerialVehicle，UAV)，是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。无人机从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人伞翼机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器等。其中多旋翼飞行器是操作最简便，常见的有四旋翼、六旋翼、八旋翼等稳定的悬停更是先天优势。由于多轴的平衡控制，这种飞机操控起来更精准容易，玩过航模玩具的人一般都能很快上手，无非就是用遥控器控制起、降、前、后、左、右各方向以及机体旋转云台旋转等操作，基本操作了解之后剩下的就是大量的练习。

无线电遥控器(RFRemoteControl)是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种和红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制，防盗报警器，工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。

无线电遥控器可以通过调制不同的频率来发送和接收多种信号，不同的频率之间不会产生干扰。发送端调频电路可通过LC振荡来实现。在一个电感、电容组成的回路中，会产生电磁振荡，频率跟选用电感、电容的大小有关。发送端中会留有一个可以调整频率的电感线圈，通过转动电感里面的黑色小铁芯来控制电感量的大小，从而实现频率的调整。在接收端，可利用相应的带通滤波器(BPF)来区分开各路信号的频谱，再通过各自的相干解调器便可恢复各路调制信号。

现有无人机主要用于拍摄、获取数据、实时反馈信息等领域，应用人群比较窄，我们将无人机应用于多人游戏中，将其设计成一个可多人协作遥控的机器，将无人机技术应用于日常活动中，让更多的人有机会接触到无人机技术，本发明要解决的技术问题是提供一种多人遥控同一台无人机进行游戏的装置及方法，通过频分复用技术实现多人遥控，并提出一种可行的多人协作游戏方案，本发明可通过手机、遥控器等便携装置进行控制，操作简单，游戏人数可选，为聚会、户外活动等现实情境提供更多的选择。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于多人遥控的无人机装置及实现方法，可以使若干个玩家通过遥控设备同时操作一台无人机，提高了用户体验感。

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于多人遥控的无人机装置，所述装置包括：

多个无线遥控发射器，用于发射多个不同频率的信号给无人机终端，用于控制无人机终端对应的参数；

无人机终端，用于接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。

优选地，所述无人机终端包括：

接收模块，用于接收发自多个无线遥控发射器的多个不同频率的信号；

滤波器，用于对多个不同频率的信号进行滤波，获得不同频率的信号；

控制器，用于根据不同频率的信号对无人机终端进行控制。

优选地，所述无人机终端还包括：

数字解调器，用于对滤波后的信号进行数字解调，获得解调后的信号。

优选地，所述无人机终端还包括：

解码器，用于对解调后的信号进行解码，获得解码后的信号。

优选地，所述无线遥控发射器包括：

编码器，用于对控制无人机终端对应参数的信号进行编码，获得编码后的信号。

相应地，本发明还提供一种基于多人遥控的无人机装置的实现方法，所述方法包括：

多个无线遥控发射器发射多个不同频率的信号给无人机终端，用于控制无人机终端对应的参数；

无人机终端接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。

优选地，所述无人机终端接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制的步骤包括：

接收发自多个无线遥控发射器的多个不同频率的信号；

对多个不同频率的信号进行滤波，获得不同频率的信号；

根据不同频率的信号对无人机终端进行控制。

优选地，在所述对多个不同频率的信号进行滤波的步骤之后，还包括：

对滤波后的信号进行数字解调，获得解调后的信号。

优选地，在所述对滤波后的信号进行数字解调的步骤之后，还包括：

对解调后的信号进行解码，获得解码后的信号。

优选地，在所述多个无线遥控发射器发射多个不同频率的信号给无人机终端的步骤之前，还包括：

对控制无人机终端对应参数的信号进行编码，获得编码后的信号。

在本发明实施例中，使用手机、遥控器等便携设备对无人机进行控制，通过频分复用技术实现多人遥控；飞行属性多样，玩家可选范围大；玩家人数可选的协作控制模式增加了游戏的适用范围；操作简单，使玩家有良好的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是本发明实施例的基于多人遥控的无人机装置的结构组成示意图；

图2是本发明实施例中无人机终端的结构组成示意图；

图3是本发明实施例中对无人机终端方向控制的示意图；

图4是本发明实施例的基于多人遥控的无人机装置的实现方法的流程示意图；

图5是本发明实施例中对多个不同频率的信号进行处理并进行控制的流程示意图。

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作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。

图1是本发明实施例的基于多人遥控的无人机装置的结构组成示意图，如图1所示，该无人机装置包括：

多个无线遥控发射器1…N，用于发射多个不同频率的信号给无人机终端2，用于控制无人机终端2对应的参数；

无人机终端2，用于接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。

具体实施中，无线遥控发射器包括：编码器，用于对控制无人机终端对应参数的信号进行编码，获得编码后的信号。具体地，每个无线遥控器分别控制无人机终端一个方面的参数，即速度、加速度，将信号编码成IEEE754格式定义的浮点数，然后将数值信号通过无线通信协议发送出去。每个无线遥控发射器只发射一个频率的信号，预先确定好频率分别为f1、f2、f3…。不同遥控之间发射的信号不会相互影响。

进一步地，如图2所示，无人机终端2包括：

接收模块20，用于接收发自多个无线遥控发射器1…N的多个不同频率的信号；

滤波器21，用于对多个不同频率的信号进行滤波，获得不同频率的信号；

控制器22，用于根据不同频率的信号对无人机终端2进行控制。

无人机终端2还包括：

数字解调器23，用于对滤波后的信号进行数字解调，获得解调后的信号；

解码器24，用于对解调后的信号进行解码，获得解码后的信号。

接收模块20接收到若干遥控器发出的信号之后通过滤波器21进行滤波。可以选用多个带通滤波器(BPF)，筛选出频率为f1、f2、f3…的信号，并经过数字解调器23对信号进行数字解调、解码器24进行解码等，解码出浮点数，通过串行接口将数据传送到控制器22。控制器22收到三个方向的速度和加速度之后，将通过PID算法反馈调节无人机终端的飞行速度，实现对无人机终端的准确控制。

无人机终端的运动可看成包含六个自由度的刚体运动,其中包含绕三个轴的三种转动(滚动、俯仰与偏航)和沿三个轴的三种线运动(前进、上下与左右)。通常利用副翼、方向舵、升降舵及油门杆来进行对无人机终端的控制。在本发明实施例中，通过3个无线遥控发射器分别控制飞机前进的三个方向。

如图3所示，F1、F2、F3分别表示无人机终端左前方、右前方、上方，三个方向相互正交。只要确定了三个方向上的速度(或者加速度)就可以控制无人机终端完成各种动作。

相应地，本发明实施例还提供一种基于多人遥控的无人机装置的实现方法，如图4所示，该方法包括：

S1，多个无线遥控发射器发射多个不同频率的信号给无人机终端，用于控制无人机终端对应的参数；

S2，无人机终端接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。

其中，如图5所示，S2进一步包括：

S21，接收发自多个无线遥控发射器的多个不同频率的信号；

S22，对多个不同频率的信号进行滤波，获得不同频率的信号；

S23，根据不同频率的信号对无人机终端进行控制。

在S22之后，还包括：

对滤波后的信号进行数字解调，获得解调后的信号。

在对滤波后的信号进行数字解调的步骤之后，还包括：

对解调后的信号进行解码，获得解码后的信号。

具体实施中，无线遥控发射器包括：编码器，用于对控制无人机终端对应参数的信号进行编码，获得编码后的信号。具体地，每个无线遥控器分别控制无人机终端一个方面的参数，即速度、加速度，将信号编码成IEEE754格式定义的浮点数，然后将数值信号通过无线通信协议发送出去。每个无线遥控发射器只发射一个频率的信号，预先确定好频率分别为f1、f2、f3…。不同遥控之间发射的信号不会相互影响。

在接收到若干遥控器发出的信号之后进行滤波。可以选用多个带通滤波器(BPF)，筛选出频率为f1、f2、f3…的信号，并经过对信号进行数字解调、解码等，解码出浮点数，通过串行接口将数据传送到控制器。控制器收到三个方向的速度和加速度之后，将通过PID算法反馈调节无人机终端的飞行速度，实现对无人机终端的准确控制。

在本发明实施例中，使用手机、遥控器等便携设备对无人机进行控制，通过频分复用技术实现多人遥控；飞行属性多样，玩家可选范围大；玩家人数可选的协作控制模式增加了游戏的适用范围；操作简单，使玩家有良好的用户体验。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，ReadOnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的基于多人遥控的无人机装置及实现方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于多人遥控的无人机装置，其特征在于，所述装置包括：

多个无线遥控发射器，用于发射多个不同频率的信号给无人机终端，用于控制无人机终端对应的参数；

无人机终端，用于接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。

2.如权利要求1所述的基于多人遥控的无人机装置，其特征在于，所述无人机终端包括：

接收模块，用于接收发自多个无线遥控发射器的多个不同频率的信号；

滤波器，用于对多个不同频率的信号进行滤波，获得不同频率的信号；

控制器，用于根据不同频率的信号对无人机终端进行控制。

3.如权利要求1或2所述的基于多人遥控的无人机装置，其特征在于，所述无人机终端还包括：

数字解调器，用于对滤波后的信号进行数字解调，获得解调后的信号。

4.如权利要求3所述的基于多人遥控的无人机装置，其特征在于，所述无人机终端还包括：

解码器，用于对解调后的信号进行解码，获得解码后的信号。

5.如权利要求1所述的基于多人遥控的无人机装置，其特征在于，所述无线遥控发射器包括：

编码器，用于对控制无人机终端对应参数的信号进行编码，获得编码后的信号。

6.一种基于多人遥控的无人机装置的实现方法，其特征在于，所述方法包括：

多个无线遥控发射器发射多个不同频率的信号给无人机终端，用于控制无人机终端对应的参数；

无人机终端接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制。

7.如权利要求6所述的基于多人遥控的无人机装置的实现方法，其特征在于，所述无人机终端接收多个不同频率的信号，对多个不同频率的信号进行处理，并进行自身控制的步骤包括：

接收发自多个无线遥控发射器的多个不同频率的信号；

对多个不同频率的信号进行滤波，获得不同频率的信号；

根据不同频率的信号对无人机终端进行控制。

8.如权利要求7所述的基于多人遥控的无人机装置的实现方法，其特征在于，在所述对多个不同频率的信号进行滤波的步骤之后，还包括：

对滤波后的信号进行数字解调，获得解调后的信号。

9.如权利要求8所述的基于多人遥控的无人机装置的实现方法，其特征在于，在所述对滤波后的信号进行数字解调的步骤之后，还包括：

对解调后的信号进行解码，获得解码后的信号。

10.如权利要求6所述的无人机装置的实现方法，其特征在于，在所述多个无线遥控发射器发射多个不同频率的信号给无人机终端的步骤之前，还包括：

对控制无人机终端对应参数的信号进行编码，获得编码后的信号。