CN107437330A - 无人机遥控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出无人机遥控系统和方法。系统包括：遥控器和无人机，遥控器包括：体感遥控器或/和标准遥控器，体感遥控器内置陀螺仪和加速度传感器，无人机包括接收模块和飞控模块，其中：体感遥控器将用户体感动作数据发送给无人机内的接收模块；或者，标准遥控器将用户操作信息发送给无人机内的接收模块；接收模块将用户体感动作数据或者用户操作信息发送给飞控模块，飞控模块控制无人机。本申请简化了对无人机的遥控操作。

Description

无人机遥控系统和方法

技术领域

本申请涉及无人机领域，尤其涉及无人机遥控系统和方法。

背景技术

目前，无人机在灾情调查和救援、空中监控、输电线路巡检、航拍、航测以及军事领域有着广泛的应用前景。此外，无人机上配置相应的器材后，还可以完成有害气体检测、农药喷洒、通信信号中转、地面交通情况勘查等多项作业。

在无人机的飞行过程中，需要操作者通过遥控器操控无人机并进行拍照。飞行过程中，无人机上收集各类数据和拍摄图像并通过无线传输到地面工作站，地面站显示数据与图像结果，这些数据和图像为用户提供分析依据。

目前操控无人机的遥控器都为普通的机械按键式遥控器，这种遥控器的按键较多，操作复杂，且用户体验性不高。

发明内容

本申请实施例提供无人机遥控系统和方法，以简化对无人机的遥控操作。

本申请的技术方案是这样实现的：

一种无人机遥控系统，该系统包括：遥控器和无人机，遥控器包括：体感遥控器或/和标准遥控器，体感遥控器内置陀螺仪和加速度传感器，无人机包括接收模块和飞控模块，其中：

当体感遥控器内置的陀螺仪和加速度传感器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机内的接收模块；无人机内的接收模块接收到体感遥控器发来的用户体感动作数据，将用户体感动作数据发送给飞控模块，飞控模块根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机；

或/和，当标准遥控器接收到用户的操作信息后，将用户操作信息发送给无人机内的接收模块；无人机内的接收模块在接收到标准遥控器发来的用户操作信息后，将该用户操作信息发送给飞控模块，飞控模块根据该用户操作信息解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机。

一种无人机遥控方法，该方法包括：

当体感遥控器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机；无人机接收到体感遥控器发来的用户体感动作数据，根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机；

或/和，当标准遥控器接收到用户的操作信息后，将用户操作信息发送给无人机；无人机在接收到标准遥控器发来的用户操作信息后，根据该用户操作信息解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机。

可见，本申请实施例通过设置体感遥控器，当体感遥控器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机，无人机根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机，从而简化了对无人机的遥控操作，且增强了用户体验。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的无人机遥控系统的组成示意图；

图2为本申请另一实施例提供的无人机遥控系统的组成示意图；

图3为本申请又一实施例提供的无人机遥控系统的组成示意图；

图4为本申请实施例提供的无人机遥控方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本申请实施例提供的无人机遥控系统主要包括：遥控器和无人机，遥控器包括：体感遥控器或/和标准遥控器，体感遥控器内置陀螺仪和加速度传感器，无人机包括接收模块和飞控模块，其中：

当体感遥控器内置的陀螺仪和加速度传感器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机内的接收模块；无人机内的接收模块接收到体感遥控器发来的用户体感动作数据，将用户体感动作数据发送给飞控模块，飞控模块根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机；

或/和，当标准遥控器接收到用户的操作信息后，将用户操作信息发送给无人机内的接收模块；无人机内的接收模块在接收到标准遥控器发来的用户操作信息后，将该用户操作信息发送给飞控模块，飞控模块根据该用户操作信息解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机。

图1为本申请一实施例提供的无人机遥控系统的组成示意图，该系统主要包括：体感遥控器11、终端21和无人机31，其中，体感遥控器11内置陀螺仪和加速度传感器，无人机31包括第一接收模块311、飞控模块312、图像拍摄模块313和图像传输模块314，其中：

体感遥控器11：当内置的陀螺仪和加速度传感器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机内的第一接收模块311。

第一接收模块311：接收体感遥控器11发来的用户体感动作数据，将用户体感动作数据发送给飞控模块312。

飞控模块312：接收第一接收模块311发来的用户体感动作数据，从用户体感动作数据中解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机的飞行。

图像拍摄模块313：在飞控模块312的控制下，拍摄图像，将拍摄的图像发送给图像传输模块314。

图像传输模块314：将图像拍摄模块313发来的图像数据传输给终端21。

终端21：接收图像传输模块314传来的图像，将图像显示给用户，以便用户对无人机进行体感控制。

在实际应用中，体感遥控器11可通过无线基站将用户体感动作数据发送给第一接收模块311。图像传输模块314将图像通过无线基站传输给终端21。其中，体感遥控器11通过USB(Universal Serial BUS，通用串行总线)或者WIFI(wireless fidelity，无线保真)方式接入无线基站，终端21通过USB或WIFI方式接入无线基站，无线基站与第一接收模块311之间为无线射频连接。

其中，体感遥控器11是相对普通的标准遥控器而言的，标准遥控器的结构和功能通常如下：

1、具备左遥杆和右遥杆，以实现对无人机前后、左右、上下和旋转的控制；

2、具备拨轮：以控制云台的俯仰、横滚；

3、具备3段开关：实现模式切换；

4、具备多个机械按键：实现一键起降、一键返航、相机拍照、相机录像等；

5、具备GPS模块：实现follow me功能，即让无人机跟随遥控器；

6、内置蜂鸣器、振动马达、LED灯等，以指示无人机的状态和模式以及遥控器电量指示，故障状态报警等。

体感遥控器11的体积比较小，其结构和功能如下：

1、内置陀螺仪和加速度传感器，以实现体感控制；

2、具有一个遥杆，实现对无人机前后、左右、上下和旋转的控制；

3、具备多个机械按键：实现一键起降、一键返航、相机拍照、相机录像等；

4、具备GPS模块：实现follow me功能，即让无人机跟随遥控器；

5、内置蜂鸣器、振动马达、LED灯等，以指示无人机的状态和模式以及遥控器电量指示，故障状态报警等。

图2为本申请另一实施例提供的无人机遥控系统的组成示意图，该系统主要包括：体感遥控器11、标准遥控器12、终端21和无人机31，其中，体感遥控器11内置陀螺仪和加速度传感器，无人机31包括第一接收模块311、飞控模块312、图像拍摄模块313、图像传输模块314和第二接收模块315，其中：

体感遥控器11：当内置的陀螺仪和加速度传感器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机内的第一接收模块311。

第一接收模块311：接收体感遥控器11发来的用户体感动作数据，将用户体感动作数据发送给飞控模块312。

标准遥控器12：接收用户的操作信息，将用户操作信息发送给无人机内的第二接收模块315。

第二接收模块315：接收标准遥控器12发来的用户操作信息，将用户操作信息发送给飞控模块312。

飞控模块312：接收第一接收模块311发来的用户体感动作数据，从用户体感动作数据中解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机的飞行；接收第二接收模块315发来的用户操作信息，从用户操作信息中解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机的飞行。

图像拍摄模块313：在飞控模块312的控制下，拍摄图像，将拍摄的图像发送给图像传输模块314。

图像传输模块314：将图像拍摄模块313发来的图像数据传输给终端21。

终端21：接收图像传输模块314传来的图像，将图像显示给用户，以便用户对无人机进行控制。

在实际应用中，体感遥控器11可通过无线基站将用户体感动作数据发送给第一接收模块311，标准遥控器12可通过无线基站将用户操作信息发送给第二接收模块315。图像传输模块314将图像通过无线基站传输给终端21。其中，体感遥控器11通过USB或者WIFI方式接入无线基站，标准遥控器12通过WIFI或者USB方式接入无线基站，终端21通过USB或WIFI方式接入无线基站，无线基站与第一接收模块311、第二接收模块315之间都为无线射频连接。

图3为本申请又一实施例提供的无人机遥控系统的组成示意图，该系统主要包括：

体感遥控器11、标准遥控器12、终端21、无人机31和无线基站41，其中，体感遥控器11内置陀螺仪和加速度传感器，无人机31包括接收模块316、飞控模块312、图像拍摄模块313和图像传输模块314，无线基站41上具有有线接口和无线接口，体感遥控器11通过有线接口(如：USB)接入无线基站41，标准遥控器12和终端21通过无线接口(如：WIFI)接入无线基站41，其中：

体感遥控器11：当内置的陀螺仪和加速度传感器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据通过有线接口发送给无线基站41；

标准遥控器12：接收用户的操作信息，将用户操作信息通过无线接口发送给无线基站41。

无线基站41：通过有线接口接收体感遥控器11发来的用户体感动作数据，将用户体感动作数据发送给无人机内的接收模块316；通过无线接口接收标准遥控器12发来的用户操作信息，将用户操作信息发送给无人机内的接收模块316。

接收模块316：接收无线基站41发来的用户体感动作数据或者用户操作信息，并转发给飞控模块312。

飞控模块312：接收接收模块316发来的用户体感动作数据或者用户操作信息，从用户体感动作数据或者用户操作信息中解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机的飞行。

需要说明的是，对于飞控模块312来说，其并不需要区分用户体感动作数据或者用户操作信息具体是来自体感遥控器还是标准遥控器的，它只需解析用户体感动作数据或者用户操作信息对应什么控制指令即可。

图像拍摄模块313：在飞控模块312的控制下，拍摄图像，将拍摄的图像发送给图像传输模块314。

图像传输模块314：将图像拍摄模块313发来的图像数据通过无线基站41传输给终端21。

终端21：接收图像传输模块314通过无线基站41传来的图像，将图像显示给用户，以便用户对无人机进行控制。

在实际应用中，为了使得通信更加快捷，通常让体感遥控器11和标准遥控器12通过不同的方式接入无线基站41。即，若体感遥控器11通过有线方式接入无线基站41、则标准遥控器12通过无线方式接入无线基站41；或者，若体感遥控器11通过无线方式接入无线基站41、则标准遥控器12通过有线方式接入无线基站41。

当体感遥控器11和标准遥控器12通过相同的方式(都通过有线方式或者都通过无线方式)接入无线基站41时，若它们先后向无线基站41发起了通信请求，则无线基站41会接受先发来请求的遥控器的通信请求，而拒绝后发来请求的遥控器的通信请求；若它们同时向无线基站41发起了通信请求，则无线基站41会根据预设规则，在它们之中选择一个进行通信，预设规则可以是根据两遥控器的优先级等选择。

终端21可通过有线方式，也可通过无线方式接入无线基站41。

无线基站41与接收模块316之间为无线射频连接。

图4为本申请实施例提供的无人机遥控方法的流程图，该方法应用在本申请实施例提供的无人机遥控系统中，其具体步骤如下：

步骤401：当体感遥控器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机；或者，当标准遥控器接收到用户的操作信息后，将用户操作信息发送给无人机。

步骤402：无人机接收到体感遥控器发来的用户体感动作数据，或者，接收到标准遥控器发来的用户操作信息，根据用户体感动作数据或用户操作信息解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机。

一实施例中，步骤401中，用户体感动作数据包括：用户通过操作体感遥控器的摇杆发出的对无人机前后、左右、上下或旋转飞行控制的指令，或者用户通过操作体感遥控器发出的让无人机跟随遥控器的GPS数据。

一实施例中，步骤401中，用户操作信息包括：用户通过操作标准遥控器的左摇杆或右摇杆发出的对无人机前后、左右、上下或旋转飞行控制的指令，或者，

用户通过操作标准遥控器的拨轮发出的控制云台的俯仰或横滚的指令，或者，

用户通过操作标准遥控器的3段开关发出用于实现模式切换的指令，或者，

用户通过操作标准遥控器发出的让无人机跟随遥控器的GPS数据。

一实施例中，步骤401中，体感遥控器将用户体感动作数据通过无线基站发送给无人机的第一接收模块；或/和，标准遥控器将用户操作信息通过无线基站发送给无人机的第二接收模块。

一实施例中，步骤401中，体感遥控器将用户体感动作数据通过无线基站发送给无人机的接收模块；或/和，标准遥控器将用户操作信息通过无线基站发送给无人机的接收模块。

其中，体感遥控器通过USB或者WIFI方式接入无线基站，或/和，标准遥控器通过WIFI或者USB方式接入所述基站；无线基站与所述接收模块之间为无线射频连接。

一实施例中，无人机拍摄图像，并将拍摄到的图像传输给终端，以便终端向用户显示图像。

本申请实施例的有益技术效果如下：

本申请实施例通过设置体感遥控器，当体感遥控器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机，无人机根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机，从而简化了对无人机的遥控操作，且增强了用户体验。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机遥控系统，其特征在于，该系统包括：遥控器和无人机，遥控器包括：体感遥控器或/和标准遥控器，体感遥控器内置陀螺仪和加速度传感器，无人机包括接收模块和飞控模块，其中：

当体感遥控器内置的陀螺仪和加速度传感器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机内的接收模块；无人机内的接收模块接收到体感遥控器发来的用户体感动作数据，将用户体感动作数据发送给飞控模块，飞控模块根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机；

或/和，当标准遥控器接收到用户的操作信息后，将用户操作信息发送给无人机内的接收模块；无人机内的接收模块在接收到标准遥控器发来的用户操作信息后，将该用户操作信息发送给飞控模块，飞控模块根据该用户操作信息解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收模块包括第一接收模块和第二接收模块，其中，

体感遥控器将用户体感动作数据发送给所述第一接收模块，所述第一接收模块将用户体感动作数据发送给飞控模块；

标准遥控器将用户操作信息发送给所述第二接收模块，所述第二接收模块将用户操作信息发送给飞控模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：无线基站，且，

体感遥控器将用户的体感动作数据通过无线基站发送给接收模块，所述体感遥控器通过通用串行总线USB或者无线保真WIFI方式接入所述无线基站；

或/和，标准遥控器将用户的操作信息通过无线基站发送给接收模块，所述标准遥控器通过WIFI或者USB方式接入所述无线基站；

所述无线基站与所述接收模块之间为无线射频连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当遥控器包括体感遥控器时，所述体感遥控器进一步包括如下之一或任意组合：

用于实现对无人机前后、左右、上下和旋转飞行控制的遥杆，

用于实现一键起降的机械按键，

用于实现一键返航的机械按键，

用于实现相机拍照的机械按键，

用于实现相机录像的机械按键，

用于实现让无人机跟随遥控器功能的GPS模块，

蜂鸣器，

振动马达，

状态指示灯。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当遥控器包括标准遥控器时，所述标准遥控器包括如下之一或任意组合：

用于实现对无人机前后、左右、上下和旋转飞行控制的左遥杆和右遥杆，

用于控制云台的俯仰、横滚的拨轮，

用于实现模式切换的3段开关，

用于实现一键起降的机械按键，

用于实现一键返航的机械按键，

用于实现相机拍照的机械按键，

用于实现相机录像的机械按键，

用于实现让无人机跟随遥控器功能的GPS模块，

蜂鸣器，

振动马达，

状态指示灯。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：终端，所述无人机进一步包括：图像拍摄模块和图像传输模块，其中：

无人机上的图像拍摄模块在飞控模块的控制下拍摄图像，将拍摄到的图像发送给图像传输模块；

图像传输模块将图像传输给终端，以便终端向用户显示图像。

7.一种无人机遥控方法，应用在如权利要求1至8任一所述的系统中，其特征在于，该方法包括：

当体感遥控器采集到用户的体感动作数据时，将用户体感动作数据发送给无人机；无人机接收到体感遥控器发来的用户体感动作数据，根据用户体感动作数据解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机；

或/和，当标准遥控器接收到用户的操作信息后，将用户操作信息发送给无人机；无人机在接收到标准遥控器发来的用户操作信息后，根据该用户操作信息解析出用户对无人机的控制指令，根据该控制指令控制无人机。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用户体感动作数据包括：用户通过操作体感遥控器的摇杆发出的对无人机前后、左右、上下或旋转飞行控制的指令，或者用户通过操作体感遥控器发出的让无人机跟随遥控器的GPS数据。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用户操作信息包括：用户通过操作标准遥控器的左摇杆或右摇杆发出的对无人机前后、左右、上下或旋转飞行控制的指令，或者，

用户通过操作标准遥控器的拨轮发出的控制云台的俯仰或横滚的指令，或者，

用户通过操作标准遥控器的3段开关发出用于实现模式切换的指令，或者，

用户通过操作标准遥控器发出的让无人机跟随遥控器的GPS数据。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：无人机拍摄图像，并将拍摄到的图像传输给终端，以便终端向用户显示图像。