CN105929847B - 一种无人机跟随航点可靠性的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机跟随航点可靠性的判断方法，包括一、起飞无人机，启动跟随模块；二、激活CEEW APP，进入无人机飞行地图界面，无人机操纵者在该地图界面上任意点取N个航点，N个航点按点取的时间顺序依次连接自动生成航线，N为大于等于2的自然数；当此时跟随模块超出航线范围，第一控制模块控制无人机悬停在第一个航点或第N个航点所对应的位置处；当此时跟随模块位于航线范围内时，过跟随模块所在的位置点向第一个航点和第N个航点的连线做垂线，如果该垂线与航线只有一个交点，则航线规划正确；如果有两个及以上交点，则航线规划失败，提示无人机操纵者重新规划航线。该方法操作方便，判断准确。

Description

一种无人机跟随航点可靠性的判断方法

技术领域

本发明属于无人机控制技术领域，具体涉及一种无人机跟随航点可靠性的判断方法。

背景技术

无人机飞行器跟随模块飞行前，操作者可以手动设置飞行器的飞行轨迹(通过航点)，但是并不是操作者设置的每个航点都符合跟随飞行时的需求。很可能出现飞行器和跟随模块南辕北辙的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机跟随航点可靠性的判断方法，解决现有技术中无人机与跟随模块之间航线规划不准确的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种无人机跟随航点可靠性的判断方法，包括以下步骤：

步骤一、起飞无人机，启动跟随模块；所述无人机上设置有第一控制模块和第一无线通讯模块，无人机起飞达到设定高度后，悬浮在空中等待指令；跟随模块设置在地面上的移动载体上，跟随模块上设置有GPS定位模块；

步骤二、激活CEEW APP，进入无人机飞行地图界面，无人机操纵者在该地图界面上任意点取N个航点，N个航点按点取的时间顺序依次连接生成航线，N为大于等于2的自然数，过跟随模块所在的位置点向第一个航点和第N个航点的连线作垂线，判断垂足的位置；

2.1)当垂足位于第一个航点和第N个航点之间的连线上，表示跟随模块位于航线范围内，则判断垂线或垂线的平行线与航线交点的个数：

2.1.1)、如果垂线或垂线的平行线与航线只有一个交点，则航线规划正确，第二无线通讯模块将航线信息发送给无人机，第一控制模块控制无人机飞向垂线与航线的交点，然后沿着航线朝跟随跟模块前进方向飞行；当跟随模块移动至超出航线范围时，第一控制模块控制无人机悬停第一个航点或第N个航点，且无人机的相机镜头朝向跟随模块，等待下一步指令；

2.1.2)、如果垂线或垂线的平行线与航线有两个及以上交点，无人机不能确定向哪个交点飞行，则航线规划失败，提示无人机操纵者重新规划航线；

2.2)当垂足位于第一个航点和第N个航点连线的延长线上，表示跟随模块超出航线范围，则第二无线通讯模块发送信号给无人机，第一控制模块控制无人机悬停在距离无人机更近的第一个航点或第N个航点，且无人机的相机镜头朝向跟随模块，等待下一步指令；

2.2.1)、如果跟随模块随移动载体移动至航线范围内，则执行2.1)；

所述CEEW APP为用于控制无人机飞行和显示无人机飞行状态及相关参数的应用软件，CEEW APP的智能载体中设置有第二控制模块和第二无线通讯模块，第二无线通讯模块能够实时接收跟随模块的位置信号；在上述的判断过程中，将N个航点、跟随模块所在的位置信息放在同一水平面内进行比较，即只考虑N个航点、跟随模块所在位置点的经度、纬度坐标值。

判断航线规划是否正确的算法如下：

1)、过第一个航点沿竖直方向向下做一条射线，即沿Y轴的负方向，记为L1，第一个航点与第N个航点之间的连线记为LN，以第一个航点为中心逆时针旋转L1至与LN重合，L1转过的角度记为α；

2)、过前N-1个航点中的第i个航点沿竖直方向向下做一条射线，即沿Y轴的负方向，记为Li；第i个航点与第i+1个航点之间的连线记为L(i、i+1)，以第i航点为中心，逆时针旋转Li至与L(i、i+1)重合，Li转过的角度记为βi，i＝1、2…….N-1；

3)、如果|α-βi|＜90°，则航线规划正常；如果|α-βi|≥90°，则航线规划异常。因为|α-βi|＜90°，表示垂线或垂线的平行线与航线只有一个交点；如果|α-βi|≥90°，表示垂线或垂线的平行线与航线至少有两个交点。

进一步改进，通过CEEW APP可以对选取的每个航点进行高度设定，多个航点的设定高度可以相同，也可以不同。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

通过CEEW APP规划航线，并自动判断航线规划是否正确，操作方便，判断准确。无人机可以根据正确规划的航线自动飞行，无需通过遥控装置操纵，当然如果无人机在跟随模式下飞行，也可以通过遥控装置对无人机进行操控，如拨动摇杆使无人机偏离航线向左飞行，当松开摇杆时，无人机将迅速回归到此时垂线与航线的交点位置，然后按照既定的航线朝跟随模块前进方向飞行。

附图说明

图1为发明的流程图。

图2为发明实施例一的示意图。

图3为发明实施例一中角度比较的示意图。

图4为发明实施例二的示意图。

图5为发明实施例二中角度比较的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐释本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

如图1所示，一种通过无人机移动控制终端判断跟随航点可靠性方法，包括以下步骤：

步骤一、起飞无人机，启动跟随模块；所述无人机上设置有第一控制模块和第一无线通讯模块，无人机起飞达到设定高度后，悬浮在空中等待指令；跟随模块设置在地面上的移动载体上，跟随模块上设置有GPS定位模块；

步骤二、激活CEEW APP，进入无人机飞行地图界面，无人机操纵者在该地图界面上任意点取N个航点，N个航点按点取的时间顺序依次连接生成航线，N为大于等于2的自然数，过跟随模块所在的位置点向第一个航点和第N个航点的连线作垂线，判断垂足的位置；

2.1)当垂足位于第一个航点和第N个航点之间的连线上，表示跟随模块位于航线范围内，则判断垂线或垂线的平行线与航线交点的个数：

2.1.1)、如果垂线或垂线的平行线与航线只有一个交点，则航线规划正确，第二无线通讯模块将航线信息发送给无人机，第一控制模块控制无人机飞向垂线与航线的交点，然后沿着航线朝跟随跟模块前进方向飞行；当跟随模块移动至超出航线范围时，第一控制模块控制无人机悬停第一个航点或第N个航点，且无人机的相机镜头朝向跟随模块，等待下一步指令；

2.1.2)、如果垂线或垂线的平行线与航线有两个及以上交点，无人机不能确定向哪个交点飞行，则航线规划失败，提示无人机操纵者重新规划航线；

2.2)当垂足位于第一个航点和第N个航点连线的延长线上，表示跟随模块超出航线范围，则第二无线通讯模块发送信号给无人机，第一控制模块控制无人机悬停在距离无人机更近的第一个航点或第N个航点，且无人机的相机镜头朝向跟随模块，等待下一步指令；

2.2.1)、如果跟随模块随移动载体移动至航线范围内，则执行2.1)；

所述CEEW APP为用于控制无人机飞行和显示无人机飞行状态及相关参数的应用软件，CEEW APP的智能载体中设置有第二控制模块和第二无线通讯模块，第二无线通讯模块能够实时接收跟随模块的位置信号；在上述的判断过程中，将N个航点、跟随模块所在的位置信息放在同一水平面内进行比较，即只考虑N个航点、跟随模块所在位置点的经度、纬度坐标值。

判断航线规划是否正确的算法如下：

1)、过第一个航点沿竖直方向向下做一条射线，即沿Y轴的负方向，记为L1，第一个航点与第N个航点之间的连线记为LN，以第一个航点为中心逆时针旋转L1至与LN重合，L1转过的角度记为α；

2)、过前N-1个航点中的第i个航点沿竖直方向向下做一条射线，即沿Y轴的负方向，记为Li；第i个航点与第i+1个航点之间的连线记为L(i、i+1)，以第i航点为中心，逆时针旋转Li至与L(i、i+1)重合，Li转过的角度记为βi，i＝1、2…….N-1；

3)、如果|α-βi|＜90°，则航线规划正常；如果|α-βi|≥90°，则航线规划异常。

实施例一：

在本实施例中，选取三个航点，如图2、3所示，①、②、③表示选取的三个航点，图2中的“□”表示跟随模块的位置点，跟随模块位于航线范围内，过跟随模块所在的位置点向第一个航点和第三个航点的连线做垂线，该垂线与航线有一个交点，|α-β1|＜90°、|α-β2|＜90°，则该航线规划正确。

在本实施例中，所述在无人机移动控制终端的飞行地图界面对选取的每个航点进行高度的设定，多个航点的设定高度可以相同，也可以不同。

实施例二：

在本实施例中，选取四个航点，如图4、5所示，图中①、②、③、④表示选取的四个航点，图4中的“□”表示跟随模块的位置点，跟随模块位于航线范围时，过跟随模块所在的位置点向第一个航点和第四个航点的连线做垂线，该垂线与航线有三个交点，|α-β2|>90°，表示垂线或垂线的平行线与航线有两个交点，无人机不能确定要飞向哪个交点，则该航线规划异常。

在本实施例中，所述在无人机移动控制终端的飞行地图界面对选取的每个航点进行高度的设定，多个航点的设定高度可以相同，也可以不同。

本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (3)

1.一种无人机跟随航点可靠性的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、起飞无人机，启动跟随模块；所述无人机上设置有第一控制模块和第一无线通讯模块，无人机起飞达到设定高度后，悬浮在空中等待指令；跟随模块设置在地面上的移动载体上，跟随模块上设置有GPS定位模块；

步骤二、激活CEEW APP，进入无人机飞行地图界面，无人机操纵者在该地图界面上任意点取N个航点，N个航点按点取的时间顺序依次连接生成航线，N为大于等于2的自然数，过跟随模块所在的位置点向第一个航点和第N个航点的连线作垂线，判断垂足的位置；

2.1)当垂足位于第一个航点和第N个航点之间的连线上，表示跟随模块位于航线范围内，则判断垂线或垂线的平行线与航线交点的个数：

2.1.1)、如果垂线或垂线的平行线与航线只有一个交点，则航线规划正确，第二无线通讯模块将航线信息发送给无人机，第一控制模块控制无人机飞向垂线与航线的交点，然后沿着航线朝跟随跟模块前进方向飞行；当跟随模块移动至超出航线范围时，第一控制模块控制无人机悬停第一个航点或第N个航点，且无人机的相机镜头朝向跟随模块，等待下一步指令；

2.1.2)、如果垂线或垂线的平行线与航线有两个及以上交点，则航线规划失败，CEEWAPP提示无人机操纵者重新规划航线；

2.2)当垂足位于第一个航点和第N个航点连线的延长线上，表示跟随模块超出航线范围，则第二无线通讯模块发送信号给无人机，第一控制模块控制无人机悬停在距离无人机更近的第一个航点或第N个航点，且无人机的相机镜头朝向跟随模块，等待下一步指令；

2.2.1)、如果跟随模块随移动载体移动至航线范围内，则执行2.1)；

所述CEEW APP为用于控制无人机飞行和显示无人机飞行状态及相关参数的应用软件，CEEW APP的智能载体中设置有第二控制模块和第二无线通讯模块，第二无线通讯模块能够实时接收跟随模块的位置信号；在上述的判断过程中，将N个航点、跟随模块所在的位置信息放在同一水平面内进行比较，即只考虑N个航点、跟随模块所在位置点的经度、纬度坐标值。

2.根据权利要求1所述的无人机跟随航点可靠性的判断方法，其特征在于，判断航线规划是否正确的算法如下：

1)、过第一个航点沿竖直方向向下做一条射线，即沿Y轴的负方向，记为L1，第一个航点与第N个航点之间的连线记为LN，以第一个航点为中心逆时针旋转L1至与LN重合，L1转过的角度记为α；

2)、过前N-1个航点中的第i个航点沿竖直方向向下做一条射线，即沿Y轴的负方向，记为Li；第i个航点与第i+1个航点之间的连线记为L(i、i+1)，以第i航点为中心，逆时针旋转Li至与L(i、i+1)重合，Li转过的角度记为βi，i＝1、2…….N-1；

3)、如果|α-βi|＜90°，则航线规划正常；如果|α-βi|≥90°，则航线规划异常。

3.根据权利要求1或2所述的无人机跟随航点可靠性的判断方法，其特征在于，通过CEEW APP可以对选取的每个航点进行高度设定，多个航点的设定高度可以相同，也可以不同。