CN105676872A - 一种无人飞行器的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人飞行器的控制方法及装置，该方法包括：接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件，若N条响应信号中的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件时，从自动返航模式切换至停飞行模式，并接收控制台的手动返航指令。这样确保无人飞行器可以在信道质量较好的情况下，自动切换到手动返航模式，这样用户可以手动的控制无人飞行器安全返航，进而提升了无人飞行器的返航稳定性以及安全性。

Description

一种无人飞行器的控制方法及装置

技术领域

本申请涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器的控制方法及装置。

背景技术

目前小微型无人飞行器开始得到广泛关注，由于小微型无人飞行器工作飞行高度不高，重量轻、飞行灵活，可以空中悬停，因此受到普通公众的广泛关注，并且其需求和应用领域不断被开发。

作为一种常被用于视距内操作的无人飞行器而言，小微型无人飞行器通过无线通信的方式得以控制，并且这个通信频段往往是以2.4Ghz为主的频段来实施的。然而由于通信频段的资源有限、干扰强烈，不可控的影响因素也比较多，所以无人飞行器在空中受到干扰而无法被控制台所控制的情况下，如何能够回收无人飞行器是一个被广泛关注的问题。

现有技术中提到了一种自动返航技术，其实就是在无人飞行器受到强烈干扰即将失控甚至已经失控的情况下，基于用户给出的指令或者自动的切换到自动完成返航的模式。

该自动返航模式，基于之前存储的一个预留地址，来形成返航的目的地。然后在返航过程中，基本上是完全依赖于卫星导航定位系统来判断自身的位置，以及确认飞行的轨迹。

但是自动返航模式的问题在于，容易受到环境的干扰，干扰较轻的时候，会导致无人飞行器在自动返航过程中发生位置丢失，严重时，甚至可能因为地磁、地形干扰等，导致自动返航朝向错误的方向飞行，这样造成无人飞行器自动返航的稳定性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种无人飞行器的控制方法及装置，用以解决现有技术中无人飞行器自动返航的稳定性较低的问题。

其具体的技术方案如下：

一种无人飞行器的控制方法，所述方法包括：

接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，其中，N为大于等于1的正整数；

判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件；

若是，则从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航控制指令；

若否，则继续监测控制台的响应信号。

可选的，在接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的响应信号之前，还包括：

获取所述控制台的心跳信号；

判定所述心跳信号中表征信道通信质量的评价参数是否大于或者大于等于预设阈值；

若是，则向所述控制台发送所述无人飞行器生成的心跳信号；

若否，则继续检测所述控制台的心跳信号。

可选的，判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件，具体为：

在接收到的响应信号时，确定出响应信号中的表征下行信道通信质量的第一评价参数以及表征上行信道通信质量的第二评价参数；

判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值。

可选的，判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值，包括：

将所述第一评价参数中的信号强度值与第一信号强度阈值比较以及所述第二评价参数中的信号强度值与第二信号强度阈值；和/或

将所述第一评价参数中的误码率与第一误码率阈值进行比较以及所述第二评价参数中的误码率与第二误码率阈值进行比较。

可选的，在从自动返航模式切换至悬停飞行模式之后，所述方法还包括：

获取所述无人飞行器当前的飞行状态参数；

将所述飞行状态参数发送至所述控制台，以使所述控制台展示出所述飞行状态参数。

一种无人飞行器的控制装置，包括：

信号收发器，用于接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，其中，N为大于等于1的正整数；

处理器，与所述信号收发器连接，用于判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件；

飞行控制器，与所述处理器连接，用于若是，则从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航控制指令；若否，则继续监测控制台的响应信号。

可选的，所述信号收发器，还用于获取所述控制台的心跳信号；

所述处理器，还用于判定所述心跳信号中表征信道通信质量的评价参数是否大于或者大于等于预设阈值；若是，则向所述控制台发送所述无人飞行器生成的心跳信号；若否，则继续检测所述控制台的心跳信号。

可选的，所述处理器，具体用于在接收到的响应信号时，确定出响应信号中的表征下行信道通信质量的第一评价参数以及表征上行信道通信质量的第二评价参数；判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值。

可选的，所述处理器，具体用于将所述第一评价参数中的信号强度值与第一信号强度阈值比较以及所述第二评价参数中的信号强度值与第二信号强度阈值；和/或将所述第一评价参数中的误码率与第一误码率阈值进行比较以及所述第二评价参数中的误码率与第二误码率阈值进行比较。。

可选的，所述处理器，还用于获取所述无人飞行器当前的飞行状态参数；

所述信号收发器，还用于将所述飞行状态参数发送至所述控制台。

本发明实施例中提供了一种无人飞行器的控制方法及装置，用以解决现有技术中无人飞行器自动返航的稳定性较低的问题，该方法包括：接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件，若N条响应信号中的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件时，则从自动返航模式切换至停飞行模式，并接收控制台的手动返航指令。也就是说，无人飞行器可以根据控制台的多条响应信号来准确的确定与控制台之间的信道质量，若是信道质量较好时，无人飞行器将切换至悬停飞行，并接收控制台的手动返航指令，从而保证无人飞行器在手动航行模式下具稳定的信道通信质量，进而保证无人飞行器返航稳定性以及安全性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种无人飞行器的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种无人飞行器的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中提供了一种无人飞行器的控制方法，用以解决现有技术中无人飞行器自动返航的稳定性较低的问题，该方法包括：接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件，若N条响应信号中的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件时，则从自动返航模式切换至停飞行模式，并接收控制台的手动返航指令。也就是说，无人飞行器可以根据控制台的多条响应信号来准确的确定与控制台之间的信道质量，若是信道质量较好时，无人飞行器将切换至悬停飞行，并接收控制台的手动返航指令，从而保证无人飞行器在手动航行模式下具稳定的信道通信质量，进而保证无人飞行器返航稳定性以及安全性。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

首先来讲的，无人飞行器在航行过程中存在很多潜在风险，比如说卫星定位导航系统失去信号的情况下，飞行器处于完全的失控状态；再如在自动返航机制下，一种典型的飞行控制方式是，无论飞行器当前处于何种飞行高度，先将飞行器的飞行高度相对于事先记录的返航点再提升20米，将此时的高度作为返航高度，然后在返航高度基础上，完成点对点飞行，回到返航点；但是这种飞行方式也可能因为遇到空中障碍物而导致空中事故；再有，现有方式中也有用户通过反复尝试从自动返航状态切换回手动控制状态的方式，来尝试重新控制无人飞行器，但是由于，这种操作方式，试图反复的打断无人飞行器的自动返航模式，并且不断实施模式切换，故而增加了无人飞行器在模式切换中，导致的信号丢失和失控的风险，用户很难通过任何参考因素来有效判断恢复控制的时机，只能凭借自身的经验，而这种控制方式是非常主观和不可靠的，尤其对于新手来说，基本不可实现。

基于上述的问题，本发明实施例中提供了一种无人飞行器的控制方法，如图1所示为本发明实施例中一种无人飞行器的控制方法的流程图，该方法包括：

S101，接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号；

S102，判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件；

若N条响应信号中的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件时，则执行S103；若N条响应信号不满足预设条件时，则执行S104。

S103，从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航指令；

S104，继续监测控制台的响应信号。

具体来讲，本发明实施例中对无人飞行器的返航过程分两种情况来进行说明，具体如下：

情况一：

无人飞行器在自动返航的过程中，无人飞行器以信号探针的形式发送心跳信号，该心跳信号中包含了一些无人飞行器的相关参数。

该无人飞行器的控制台将获取到无人飞行器发送的心跳信号，并且对该心跳信号进行分析，控制台通过该心跳信号可以确定出与无人飞行器的信道质量。

具体来讲，控制台可以通过该心跳信号获取下行通信信道的第一评价参数，该第一评价参数中至少包含了信号强度值以及误码率。

基于第一评价参数中的信号强度以及误码率，控制台将第一参数中的信号强度值与第一信号强度阈值比较。具体来讲，控制台将判定信号强度是否大于或者大于等于第一信号强度阈值，如果是信号强度大于第一信号强度阈值时，则说明无人飞行器与控制台之间的信道质量较好。若是信号强度小于第一信号强度阈值时，则说明无人飞行器与控制台之间的信道质量较差。

同样的道理，也可以根据心跳信号的误码率来判定，控制台将第一参数中的误码率与第一误码率阈值比较。具体来讲，判定误码率是否小于或者小于等于第一误码率阈值，当误码率小于第一误码率阈值时，则说明控制台与无人飞行器之间的信道质量较好；若是误码率大于第一误码率阈值时，则说明控制台与无人飞行器之间的信道质量较差。

当然，为了保证对信道质量检测的准确性，可以将信号强度和误码率一起来判定信道质量的条件。

通过上述过程，控制台可以通过多条心跳信息来准确确定与无人飞行器之间的信道的通信质量，并且控制台将记录该信道质量。

在控制台做好监测分析时，控制台将向无人飞行器发送响应信号。无人飞行器在接收到控制台的响应信号之后，同样将对响应信号进行分析，获取到该响应信号中表征上行通信信道质量的第二评价参数，在该第二评价参数中包含至少包含了信号强度值以及误码率。

无人飞行器将信号强度值与第二信号强度阈值进行比较，具体来讲，无人飞行器判定信号强度值是否大于或者大于等于第二信号强度阈值，若是信号强度值大于第二信号强度阈值时，则说明无人飞行器与控制台之间信道质量较高；若是信号强度小于第二信号强度阈值时，则说明无人飞行器与控制台之间的信道质量较差。

当然，无人飞行器将误码率与第二误码率阈值进行比较，具体来讲，无人飞行器还可以通过误码率来确定信道质量，也就是判定误码率是否小于或者小于等于第二误码率阈值，若是误码率小于第二误码率阈值时，则说明信道质量较好；若是误码率大于第二误码率阈值时，则说明信道质量较差。然后无人飞行器将对信道质量的检测结果进行记录。

这里需要说明的是，第一信号强度阈值与第二信号强度阈值可以是相同的阈值，第一误码率阈值以及第二误码率阈值也可以是相同的阈值，在本发明实施例中，上述的阈值可以根据实际的应用情况来进行设置，此处不做具体的限定。

当然，误码率判定和信号强度判定可以结合起来判定，这样可以使得信道质量的检测更加的准确。

基于上述的方法可以准确的判定无人飞行器与控制台之间的信道质量，当然，一次判定响应信号中的信道质量参数是否满足预设条件并不能够准确的反应无人飞行器与控制台之间的信道质量。所以要连续的检测N条的响应信号中信道质量参数，然后通过多条交互的心跳信号以及响应信号与阈值进行比较，从而更加准确的确定通信信道的通信质量，保证无人飞行器切换至手动控制模式时，无人飞行器与控制台之间具有稳定良好的通信信道，继而提升了无人飞行器手动返航的稳定性以及安全性。

若是无人飞行器检测到连续的M条响应信号中的信道质量参数满足预设条件时，也就是上行通信信道以及下行通信信道的信号强度值大于信号强度阈值，和/或上行通信信道以及下行通信信道的误码率小于误码率阈值。则说明无人飞行器与控制台之间的信道质量较好，所以无人飞行器将从自动返航模式切换到悬停飞行模式。

为了保证无人飞行器能够稳定的悬停飞行，该无人飞行器将悬停飞行一个设定时间，比如说3s。当然，悬停飞行时间可以根据实际的使用情况来设定，在本发明实施例中不限定无人飞行器的悬停飞行时间。

进一步，在本发明实施例中，为了使得用户能够及时的获知无人飞行器进入到悬停飞行模式，无人飞行器将获取到当前飞行状态信号，并将该飞行状态信号发送中控制台，通过控制台显示该当前飞行状态信号，这样用户可以准确及时的对无人飞行器进行操控。

当然，除了向控制台发送当前飞行状态信号之外，还可以自身输出声光信号，该声光信号表征无人飞行器当前处于悬停飞行模式下，这样用户也可以通过直接观察无人飞行器来获知无人飞行器的飞行状态。

在完成悬停飞行之后，无人飞行器将实时的检测是否有控制台的手动返航指令，若是存在控制台的手动返航指令时，该无人飞行器将根据控制台的手动返航指令执行返航。

通过上述的方法，无人飞行器将通过检测与控制台之间的信道质量来确定由自动返航切换至手动返航，这样提升了无人飞行器返航的安全性。

对应本发明实施例中一种无人飞行器的控制方法，本发明实施例中还提供了一种无人飞行器的控制装置，如图2所示为本发明实施例中一种无人飞行器的控制装置的结构示意图，该装置包括：

信号收发器201，用于接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，其中，N为大于等于1的正整数；

处理器202，与所述信号收发器201连接，用于判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件；

飞行控制器203，与所述处理器202连接，用于若是，则从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航控制指令；若否，则继续监测控制台的响应信号。

进一步，在本发明实施例中，所述信号收发器201，还用于获取所述控制台的心跳信号；

所述处理器202，还用于判定所述心跳信号中表征信道通信质量的评价参数是否大于或者大于等于预设阈值；若是，则向所述控制台发送所述无人飞行器生成的心跳信号；若否，则继续检测所述控制台的心跳信号。

进一步，在本发明实施例中，所述处理器202，具体用于在接收到的响应信号时，确定出响应信号中的表征下行信道通信质量的第一评价参数以及表征上行信道通信质量的第二评价参数；判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值。

进一步，在本发明实施例中，所述处理器202，具体用于将所述第一评价参数中的信号强度值与第一信号强度阈值比较以及所述第二评价参数中的信号强度值与第二信号强度阈值；和/或将所述第一评价参数中的误码率与第一误码率阈值进行比较以及所述第二评价参数中的误码率与第二误码率阈值进行比较。

进一步，在本发明实施例中，所述处理器202，还用于获取所述无人飞行器当前的飞行状态参数；

所述信号收发器201，还用于将所述飞行状态参数发送至所述控制台。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，其中，N为大于等于1的正整数；

判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件；

若是，则从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航控制指令；

若否，则继续监测控制台的响应信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的响应信号之前，还包括：

获取所述控制台的心跳信号；

判定所述心跳信号中表征信道通信质量的评价参数是否大于或者大于等于预设阈值；

若是，则向所述控制台发送所述无人飞行器生成的心跳信号；

若否，则继续检测所述控制台的心跳信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件，具体为：

在接收到的响应信号时，确定出响应信号中的表征下行信道通信质量的第一评价参数以及表征上行信道通信质量的第二评价参数；

判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值，包括：

将所述第一评价参数中的信号强度值与第一信号强度阈值比较以及所述第二评价参数中的信号强度值与第二信号强度阈值；和/或

将所述第一评价参数中的误码率与第一误码率阈值进行比较以及所述第二评价参数中的误码率与第二误码率阈值进行比较。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在从自动返航模式切换至悬停飞行模式之后，所述方法还包括：

获取所述无人飞行器当前的飞行状态参数；

将所述飞行状态参数发送至所述控制台，以使所述控制台展示出所述飞行状态参数。

6.一种无人飞行器的控制装置，其特征在于，包括：

信号收发器，用于接收控制台基于无人飞行器的心跳信号返回的N条响应信号，其中，N为大于等于1的正整数；

处理器，与所述信号收发器连接，用于判定N条响应信号中是否存在连续的M条响应信号的信道质量参数满足预设条件；

飞行控制器，与所述处理器连接，用于若是，则从自动返航模式切换至悬停飞行模式，并接收控制台的手动返航控制指令；若否，则继续监测控制台的响应信号。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述信号收发器，还用于获取所述控制台的心跳信号；

所述处理器，还用于判定所述心跳信号中表征信道通信质量的评价参数是否大于或者大于等于预设阈值；若是，则向所述控制台发送所述无人飞行器生成的心跳信号；若否，则继续检测所述控制台的心跳信号。

8.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于在接收到的响应信号时，确定出响应信号中的表征下行信道通信质量的第一评价参数以及表征上行信道通信质量的第二评价参数；判定是否存在连续的M条响应信号的第一评价参数以及第二评价参数大于或者大于等于预设阈值。

9.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于将所述第一评价参数中的信号强度值与第一信号强度阈值比较以及所述第二评价参数中的信号强度值与第二信号强度阈值；和/或将所述第一评价参数中的误码率与第一误码率阈值进行比较以及所述第二评价参数中的误码率与第二误码率阈值进行比较。

10.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，还用于获取所述无人飞行器当前的飞行状态参数；

所述信号收发器，还用于将所述飞行状态参数发送至所述控制台。