CN107084721A - 无人飞行器的找回装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种无人飞行器的找回方法和装置，属于无人飞行器领域。该无人飞行器的方法包括：通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存；接收到找回无人飞行器的请求后，读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息；根据所述位置信息定位无人飞行器的所在位置；获取操作者的位置信息，根据操作者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息；输出无人飞行器相对于操控者的位置信息。所述方法通过记录无人飞行器飞行过程中的位置信息，在飞丢的情况下，根据最后一次保存的位置信息定位出无人飞行器降落或掉落的位置范围并输出无人机相对于操控者的位置，以帮助缩小搜寻范围，实现快速找回，减少经济损失。

Description

无人飞行器的找回装置和方法
技术领域
本发明涉及无人飞行器，尤其涉及一种无人飞行器的找回装置和方法。
背景技术
微小型无人飞行器特别适合在近地面环境(如室内、城区和丛林等)中执行监视、侦察等任务，具有广阔的军用和民用前景。但由于有时无人飞行器的飞的较远，超出操作者的视线范围时，如果操控不当，无人飞行器可能会失去控制掉落在某处。如果想要找回掉落的，将需要搜索一个很大的范围，如果无人飞行器落在树丛里面，寻找的难度将变得更高。
相关的寻找辅助方法是在无人飞行器上安装报警器，当无人飞行器在掉落后自动发出警告声。如果寻找无人飞行器的人离无人飞行器的距离不足够近的话，很难听见报警器发出的报警声，也就是说，声音报警没有能力帮助缩小寻找范围。而且如果无人飞行器在掉落过程中电池出了问题，或者电池用完了，就无法发出响声了。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种无人飞行器的找回装置和方法，以帮助缩小搜寻范围，找回无人飞行器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种无人飞行器的找回方法，该方法包括：
通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存；
接收到找回无人飞行器的请求后，读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息；
根据所述位置信息定位无人飞行器的所在位置；
获取操作者的位置信息，根据操作者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息；
输出无人飞行器相对于操控者的位置信息。
优选地，输出所述无人飞行器的所在位置包括：通过语音提示或者显示屏显示所述无人飞行器的所在位置。
优选地，根据所述位置信息定位无人飞行器的所在位置包括：获取地图信息，将无人飞行器的所在位置以及操控者的所在位置在地图上标记出来。
优选地，根据操作者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息包括：将无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角通过图形的形式显示在显示屏上。
优选地，该方法还包括：获取所述显示屏的屏幕基准线的方位角，并将所述图形相对于显示屏的正视轴反向旋转所述方位角。
优选地，通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存包括：不断保存获取的无人飞行器的经纬度，记录无人飞行器在飞行过程中的经纬度路径。
根据本发明的另一个方面，提供一种无人飞行器的找回装置，该找回装置包括：位置信息获取模块、找回请求接收模块、定位模块和输出模块，其中：
位置信息获取模块，通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存，以及获取操作者的位置信息；
找回请求接收模块，用于接收找回无人飞行器的请求，并通知定位模块；
定位模块，用于读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息以及操作者的位置信息，并根据操控者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息；
输出模块，用于输出所述无人飞行器的所在位置无人飞行器相对于操控者的位置信息。
优选地，所述输出模块包括显示屏和/或语音播放器。
优选地，所述定位模块，还用于获取地图信息，将无人飞行器的所在位置在地图上标记出来；
所述输出模块，还用于输出所述带无人飞行器的所在位置标记的地图。
优选地，所述定位模块，还用于将操控者的所在位置在地图上标记出来；
所述输出模块，用于输出所述带无人飞行器的所在位置标记和操控者的所在位置标记的地图。
优选地，所述输出模块具体用于：将无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角通过图形的形式显示在显示屏上。
优选地，所述找回装置还包括方位角获取模块，其中：
所述方位角获取模块，获取所述显示屏的屏幕基准线的方位角，并传送给所述定位模块；
所述定位模块，还用于将所述图形相对于显示屏的正视轴反向旋转所述方位角。
优选地，所述位置信息获取模块还用于不断保存获取的无人飞行器的经纬度，记录无人飞行器在飞行过程中的经纬度路径。
本发明实施例的无人飞行器的找回方法和装置，通过记录无人飞行器飞行过程中的位置信息，在飞丢的情况下，根据最后一次保存的位置信息定位出无人飞行器降落或掉落的位置范围并输出无人机相对于操控者的位置，以帮助缩小搜寻范围，实现快速找回，减少经济损失。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种无人飞行器的找回方法流程图。
图2为本发明优选实施例提供的一种在地图上显示无人飞行器的所在位置的示意图；
图3为本发明优选实施例提供的一种显示屏东西方向水平放置的显示示意图；
图4为本发明优选实施例提供的一种显示屏南北方向水平放置的显示示意图；
图5为本发明实施例提供的方位角示意图；
图6为本发明优选实施例提供的一种显示屏的屏幕基准线的方位角与无人飞行器相对于观察位置的方位角一致时的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种无人飞行器的找回装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明实施例提供的一种找回无人飞行器的方法流程图，该方法包括：
S101、通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存。
具体来说，本步骤中可以先与无人飞行器建立无线保真Wi-Fi网络进行点对点通信；通过Wi-Fi网络定时获取无人飞行器的位置信息。当然，还可以通过2G网络(GSM、TDMA、CDMA)、3G(W-CDMA、CDMA2000、TDS-CDMA、UMTS)、4G(WiMAX、LTE、TD-LTE)、以及未来的5G网络进行通信。无人飞行器的飞行位置信息包括飞行的经纬度信息，由设置在无人飞行器上的状态传感器测量得到并通过无线网络发送。获取到无人飞行器的飞行位置信息后，将飞行位置信息的经纬度信息保存在存储器中，存储器包括但不限于NVRAM(Non-VolatileRandom Access Memory，非易失性随机访问存储器)。也可以直接保存在缓存中。
本步骤中通过不断地保存获取的无人飞行器的经纬度，记录了无人飞行器在飞行过程中的位置信息中的经纬度路径，这样在飞丢的情况下，就可以根据获取的最后一个经纬度坐标定位出无人飞行器降落或掉落的位置。
S102、判断是否接收到找回无人飞行器的请求，如果是，则执行步骤S103，否则返回步骤S101。
具体来说，操控者可以通过显示屏上的人机界面来下达指令，也可以通过按键快捷下达指令，还可以通过给出语音指令。
S103、读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息。
S104、定位无人飞行器的所在位置。
S105、输出无人飞行器的所在位置。
本实施例中，可以通过语音提示或者显示屏显示定位的无人飞行器的所在位置，以便操控者尽快直观地定位到无人飞行器。
本实施例中，还可以获取操控者的位置信息，其中，操控者的位置信息通过附加在操控者或在操控者所携带的物体上的传感器获得，由于本方法在手持找回装置上实现，所以操控者的位置和手持找回装置的位置是同一个位置，故可以通过手持找回装置的位置测量传感器来得到，位置测量传感器包括但不限于GPS模块，GPS模块定位找回装置自己当前的经纬度，当然，还可以采用北斗和GLONASS定位系统定位的坐标信息。
作为本实施例的一个优选方案，可以通过地图根据无人飞行器的经纬度定位无人飞行器的所在位置，在显示的地图上标记出无人飞行器的所在位置。当然，还可以进一步在地图上标记出操控者的所在位置。具体来说，通过打开地图，在显示的地图上自动定位出无人飞行器的经纬度所在的位置，还可以在显示的地图上自动定位出操控者的经纬度所在的位置，最后通过显示屏显示带无人飞行器位置标记和操控者的所在位置标记的地图。这样，让操控者直接根据地图上显示的位置搜索飞丢的定位无人飞行器，可以将缩小搜索范围约10米的范围内(参见图2)。
作为本实施例的另一个优选方案，本方法还包括根据操控者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息，将无人飞行器相对于操控者的位置信息显示在屏幕上。最好是将无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角通过图形的形式显示在显示屏上。其中，无人飞行器相对于观察位置的方位角是指无人飞行器与观察位置的连线在地平面的投影与正北方向的夹角，请参阅图3(显示屏东西方向水平放置，无人飞行器位于显示屏的东北方)和图4(显示屏南北方向水平放置，无人飞行器位于显示屏的东北方)，显示的图形中箭头的位置表示无人飞行器所在位置，圆心表示操控者的所在位置，箭头与圆心的连线表示无人飞行器的位置相对于操控者的距离，连线在地平面上的投影与正北方的夹角a表示无人飞行器相对于操控者的方位角，以操控者为圆心的几个圆圈，从里到外表示无人飞行器离操控者的距离从近到远。也就是说，通过圆圈操控者可以了解到飞机与其之间的距离。这样操控者可以根据屏幕上显示的图形指示，找到无人飞行器的所在位置。
本实施例的另一个优选的方案，本方法还包括：获取显示屏的屏幕基准线的方位角，并将图形相对于显示屏的正视轴反向旋转所述方位角。
其中，显示屏的屏幕基准线是指与显示屏的一边平行的参考线，可以是显示屏上下边中点的连线，上边和下边是指当显示的图形为正向，且屏幕基准线是正向向上来说的(如图3和图4中所示)。显示屏的屏幕基准线的方位角是指屏幕基准线在地平面上的投影与正北方向的夹角(如图5所示的B角)。显示屏的正视轴是指垂直于显示屏的轴，也可以认为是人眼看显示屏时。
具体来说，显示屏的屏幕基准线的方位角可以通过磁力计来实现，以磁力计的指向作为基准，获取显示屏的屏幕基准线在水平方向相对于正北方向旋转的方位角。并通过将图形相对于显示屏的正视轴反向旋转所述方位角，使得显示屏上显示的无人飞行器的相对位置保持以地平面为参考，与显示屏的水平放置方向无关。这里，屏幕基准线的方位角实际就是指屏幕基准线在地平面上的投影与正北方向的夹角，请参阅图3和图4，磁力计可以通过指南针实现，比如根据指南针的指向作为基准，来确定无人飞行器在显示屏上实时显示的位置，确保只要无人飞行器的位置没有改变，无论操控者拿着显示屏在水平放置方向和非水平放置方向(不能完全竖直放置除外)上如何旋转改变角度，根据显示屏的屏幕基准线的方位角实时相对于显示屏的正视轴将显示的图形反向旋转所述方位角，能保证显示屏上箭头和圆心的连线在地平面上的投影相对于地平面的角度保持不变，即图3和图4中的无人飞行器相对于观察位置的方位角a保持不变。如果没有指南针功能，则无法做到该角度a保持不变，但可以保证当显示屏东西方向水平放置时(如图3所示)，箭头与圆心能够反映无人飞行器与操控者的实际相对位置。操控者可以通过顺着箭头和圆心的连线逐渐接近无人飞行器，比如将显示屏旋转到如图6所示与无人飞行器的方位一致时，然后往前走到无人飞行器所在位置。在逐渐接近的过程中，显示屏中显示的无人飞行器的位置离圆心的距离也越来越近，最后找到无人飞行器时，其位置与圆心重合。
如图7所示为本发明实施例提供的一种无人飞行器的找回装置的结构示意图，该装置包括接地位置信息获取模块10、找回请求接收模块20、定位模块30和输出模块40。
位置信息获取模块10，通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存。
其中，位置信息获取模块10的一种优选方案是通过Wi-Fi网络与无人飞行器进行点对点的通信从而获取无人飞行器的飞行位置信息。具体来说，无人飞行器的飞行位置信息包括飞行的经纬度信息，由设置在无人飞行器上的状态传感器测量得到，无人飞行器接收到位置信息获取模块10的发送获取请求后，将飞行位置信息通过无线网络发送给位置信息获取模块10，或者无人飞行器定时主动定时将飞行位置信息通过无线网络发送给位置信息获取模块10，位置信息获取模块10接收到无人飞行器的飞行位置信息后，将飞行位置信息的经纬度信息保存在存储器中或者内存中。
找回请求接收模块20，用于接收找回无人飞行器的请求，并通知定位模块30。
具体来说，找回请求接收模块20可以通过人机界面来实现，也可以通过快捷按键来实现，还可以通过语音模块来实现。
定位模块30，用于读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息，根据位置信息定位无人飞行器的所在位置。
输出模块40，用于输出无人飞行器的所在位置。
具体来说，输出模块40可以是用于显示无人飞行器的所在位置的显示屏，也可以是通过语音播报无人飞行器的所在位置语音播放器。
位置信息获取模块10还可以获取操控者的位置信息，将操控者的位置信息发送给定位模块30。其中，操控者的位置信息通过附加在操控者或在操控者所携带的物体上的传感器获得，由于找回装置可以是手持装置，所以操控者的位置和找回装置的位置是同一个位置，故可以通过找回装置的位置测量传感器来得到，位置测量传感器包括但不限于GPS模块，GPS模块定位找回装置自己当前的经纬度，当然，还可以采用北斗和GLONASS定位系统定位的坐标信息。
在本实施例的一个优选的方案中，定位模块30还用于获取地图信息，在地图上定位无人飞行器的所在位置并标记出来；输出模块40通过显示屏显示带无人飞行器的所在位置标记的地图。更优选的一种方案中，位置信息获取模块10，还用于获取操控者位置的位置信息，并传送给定位模块30，定位模块30在地图上标记出操控者所在的位置，输出模块40通过显示屏显示带无人飞行器的所在位置标记和操控制所在位置标记的地图。这样操控者就能直接、快速根据地图上显示的位置搜索飞丢的定位无人飞行器，可以缩小搜索范围约10米的范围内(如图2)。
在本实施例的另一个优选的方案中，定位模块30还用于根据无人飞行器的位置信息和操控者的位置信息得到无人飞行器相对于操控者的位置信息。输出模块40将无人飞行器相对于操控者的位置信息显示在显示屏上。更优选的一种方案中，定位模块30根据无人飞行器的位置信息和操控者的位置信息得到无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角，输出模块40将无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角通过图形的形式显示在显示屏上。请参阅图2和图3，显示的图形中箭头的位置表示无人飞行器所在位置，圆心表示操控者的所在位置，箭头与圆心的连线表示无人飞行器的位置相对于操控者的距离，连线在地平面上的投影与正北方的夹角a表示无人飞行器相对于观察位置的方位角，以观察位置为圆心的几个圆圈，从里到外表示无人飞行器离找回装置的距离从近到远，这样可以更加直观告诉操控者无人飞行器相对于操控者的位置。也就是说，通过圆圈操控者可以了解到飞机与其之间的距离。这样操控者可以根据屏幕上显示的图形指示，找到无人飞行器的所在位置。
在本实施例的另一个优选的方案中，该找回装置还包括方位角获取模块，用于获取显示屏的屏幕基准线的方位角，并传送给定位模块30；定位模块30还用于将显示的图形相对显示屏的正视轴反向旋转所述方位角。以使得显示屏上显示无人飞行器的相对位置保持以地平面为参考，与显示屏的水平放置方向和非水平放置方向(显示屏不能竖直放置除外)无关。其中，显示屏的屏幕基准线是指与显示屏的一边平行的参考线，可以是显示屏上下边中点的连线，上边和下边是指当显示的图形为正向，且屏幕基准线是正向向上来说的(如图3和图4中所示)。显示屏的屏幕基准线的方位角是指屏幕基准线在地平面的投影与正北方向的夹角(如图5所示的B角)。显示屏的正视轴是指垂直于显示屏的轴，也可以认为是人眼看显示屏时，是以垂直于显示屏的角度来观察显示屏的。
其中，方位角获取模块可以通过磁力计来实现。即通过磁力计的指向作为基准，获取显示屏的屏幕基准线在水平方向相对于正北方向旋转的方位角。请参阅图3、图4和图6,磁力计可以通过指南针实现，根据指南针的指向作为基准来确定无人飞行器在显示屏上实时显示的位置，确保只要无人飞行器的位置没有改变，无论找回装置在水平方向上如何改变角度，保证显示屏上箭头和圆心的连线相对于地平面的角度保持不变，即图3和图4中的无人飞行器相对于观察位置的方位角a保持不变。这样，操控者可以通过顺着箭头和圆心的连线逐渐接近无人飞行器，比如将显示屏旋转到如图6屏幕基准线的方位角与无人飞行器相对于显示屏的方位角一致的位置，然后往前走到无人飞行器所在位置。在逐渐接近的过程中，显示屏中显示的无人飞行器的位置离圆心的距离也越来越近，还可以同时通过语音播报无人飞行器的距离和方位角，最后找到无人飞行器时，其位置与圆心重合。
需要说明的是，上述无人飞行器的找回方法中的各种技术方案，在本无人飞行器的找回装置中同样适用，详细内容不再重述。
采用本发明实施例的方法和装置，通过记录无人飞行器飞行过程中的位置信息，在飞丢的情况下，根据最后一次保存的位置信息定位出无人飞行器降落或掉落的位置范围，帮助找回飞丢的无人飞行器，减少经济损失。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (13)

1.一种无人飞行器的找回方法，其特征在于，该方法包括：
通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存；
接收到找回无人飞行器的请求后，读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息；
根据所述位置信息定位无人飞行器的所在位置；
获取操作者的位置信息，根据操作者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息；
输出无人飞行器相对于操控者的位置信息。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器的找回方法，其特征在于，输出所述无人飞行器的所在位置包括：通过语音提示或者显示屏显示所述无人飞行器的所在位置。
3.根据权利要求1或2所述的无人飞行器的找回方法，其特征在于，根据所述位置信息定位无人飞行器的所在位置包括：获取地图信息，将无人飞行器的所在位置以及操控者的所在位置在地图上标记出来。
4.根据权利要求3所述的无人飞行器的找回方法，其特征在于，根据操作者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息包括：将无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角通过图形的形式显示在显示屏上。
5.根据权利要求4所述的无人飞行器的找回方法，其特征在于，该方法还包括：获取所述显示屏的屏幕基准线的方位角，并将所述图形相对于显示屏的正视轴反向旋转所述方位角。
6.根据权利要求1所述的无人飞行器的找回方法，其特征在于，通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存包括：不断保存获取的无人飞行器的经纬度，记录无人飞行器在飞行过程中的经纬度路径。
7.一种无人飞行器的找回装置，其特征在于，该找回装置包括：位置信息获取模块、找回请求接收模块、定位模块和输出模块，其中：
位置信息获取模块，通过无线网络定时获取无人飞行器的飞行位置信息并保存，以及获取操作者的位置信息；
找回请求接收模块，用于接收找回无人飞行器的请求，并通知定位模块；
定位模块，用于读取最后一次保存的无人飞行器的位置信息以及操作者的位置信息，并根据操控者的位置信息和无人飞行器的位置信息确定无人飞行器相对于操控者的位置信息；
输出模块，用于输出所述无人飞行器的所在位置无人飞行器相对于操控者的位置信息。
8.根据权利要求7所述的无人飞行器的找回装置，其特征在于，所述输出模块包括显示屏和/或语音播放器。
9.根据权利要求7或8所述的无人飞行器的找回装置，其特征在于，
所述定位模块，还用于获取地图信息，将无人飞行器的所在位置在地图上标记出来；
所述输出模块，还用于输出所述带无人飞行器的所在位置标记的地图。
10.根据权利要求9所述的无人飞行器的找回装置，其特征在于，
所述定位模块，还用于将操控者的所在位置在地图上标记出来；
所述输出模块，用于输出所述带无人飞行器的所在位置标记和操控者的所在位置标记的地图。
11.根据权利要求10所述的无人飞行器的找回装置，其特征在于，所述输出模块具体用于：将无人飞行器相对于操控者的距离和无人飞行器相对于操控者的方位角通过图形的形式显示在显示屏上。
12.根据权利要求11所述的无人飞行器的找回装置，其特征在于，所述找回装置还包括方位角获取模块，其中：
所述方位角获取模块，获取所述显示屏的屏幕基准线的方位角，并传送给所述定位模块；
所述定位模块，还用于将所述图形相对于显示屏的正视轴反向旋转所述方位角。
13.根据权利要求8所述的无人飞行器的找回装置，其特征在于，所述位置信息获取模块还用于不断保存获取的无人飞行器的经纬度，记录无人飞行器在飞行过程中的经纬度路径。
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