CN107438798A - 一种冗余控制方法、装置及系统 - Google Patents

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remote control
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Abstract

本发明实施例公开了一种冗余控制方法、装置及系统，方法包括：通过主遥控器对应的接收机接收所述主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收所述备遥控器的控制信号，从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。通过多遥控器的冗余控制，减少由于遥控器连接异常导致的飞行安全事故。

Description

一种冗余控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其涉及一种冗余控制方法、装置及系统。
背景技术
无人驾驶飞机(UnmannedAerial Vehicle，UAV)，简称无人机，其是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操控的不载人飞机。现有的无人机控制系统中当遥控器连接异常时，无人机将进入失控状态，存在一定安全隐患。
发明内容
本发明实施例提供了一种冗余控制方法、装置及系统，用以减少由于遥控器连接异常导致的飞行安全事故。
本发明第一方面提供一种冗余控制方法，包括：
通过主遥控器对应的接收机接收所述主遥控器的控制信号；
通过备遥控器对应的接收机接收所述备遥控器的控制信号；
从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。
可选的，遥控器与对应的接收机通过无线链路连接；所述主遥控器和对应的接收机之间的无线链路，与所述备遥控器和对应的接收机之间的无线链路，所采用的无线信号的频率不同。
可选的，接收机与飞行控制器通过物理链路连接，所述物理链路包括CAN总线。
可选的，所述从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体包括：当所述主遥控器连接正常时，选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述备遥控器为一个，当所述主遥控器连接异常时，若所述备遥控器连接正常，则选取所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述备遥控器为一个，当所述主遥控器连接异常时，若所述备遥控器也连接异常，则所述可移动物体进入失控模式。
可选的，所述失控模式包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
可选的，所述备遥控器有多个，当所述主遥控器连接异常时，从连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述预设规则包括以下至少一种：按所述备遥控器优先级从高到低选取、按所述备遥控器编号选取、或随机选取。
可选的，所述备遥控器有多个，当所述主遥控器连接异常时，若所有备遥控器都连接异常，则所述可移动物体进入失控模式。
可选的，所述失控模式包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
可选的，当前为根据所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体，当所述主遥控器恢复连接时，如果允许自动切换到所述主遥控器，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，当前为根据所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体，当所述主遥控器恢复连接时，当所述主遥控器恢复连接时，如果不允许自动切换到所述主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制所述可移动物体；当收到所述主遥控器申请切换控制的请求消息时，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，当前为根据所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
可选的，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
可选的，当前为根据所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体，当接收到所述备遥控器的夺权请求消息，则选取所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，若当前控制的备遥控器申请释放控制权，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
可选的，所述遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
所述可移动物体包括以下至少一种：无人飞行器、无人驾驶船、无人驾驶车、或机器人。
本发明第二方面提供一种冗余控制装置，包括：通信模块，用于通过主遥控器对应的接收机接收所述主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收所述备遥控器的控制信号；选择模块，用于从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。
可选的，遥控器与对应的接收机通过无线链路连接；所述主遥控器和对应的接收机之间的无线链路，与所述备遥控器和对应的接收机之间的无线链路，所采用的无线信号的频率不同。
可选的，接收机与飞行控制器通过物理链路连接，所述物理链路包括CAN总线。
可选的，所述选择模块具体用于，当所述主遥控器连接正常时，选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述备遥控器为一个，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，若备遥控器连接正常，则选取所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述备遥控器为一个，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，若所述备遥控器也连接异常，则指示所述可移动物体进入失控模式。
可选的，所述失控模式包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
可选的，所述备遥控器有多个，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，从连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述预设规则包括以下至少一种：按所述备遥控器优先级从高到低选取、按所述备遥控器编号选取、或随机选取。
可选的，所述备遥控器有多个，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，若所有备遥控器都连接异常，则指示所述可移动物体进入失控模式。
可选的，所述失控模式包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
可选的，当前根据所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体，所述选择模块还用于，当所述主遥控器恢复连接时，如果允许自动切换到所述主遥控器，则选取所述主遥控器的控制信号控制可移动物体。
可选的，当前根据所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体，所述选择模块还用于，当所述主遥控器恢复连接时，如果不允许自动切换到所述主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制所述可移动物体；当收到所述主遥控器申请切换控制的请求消息时，则选取所述主遥控器的控制信号控制可移动物体。
可选的，所述选择模块还用于，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
可选的，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
可选的，当前为根据所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体，所述选择模块还用于，当接收到备遥控器的夺权请求消息时，则选取所述备用遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
可选的，所述选择模块还用于，当接收到当前控制的备遥控器的释放控制权请求消息，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
可选的，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
可选的，所述可移动物体包括以下至少一种：无人飞行器、无人驾驶船、无人驾驶车、或机器人。
可选的，所述装置布局在独立于飞行控制器的微处理器之外。
可选的，所述装置布局在飞行控制器的微处理器内。
本发明第三方面提供一种冗余控制系统，包括：存储器，用于存储程序代码；一个或多个处理器，用于调用所述程序代码执行如本发明第一方面任一种实施方式提供的冗余控制方法的步骤。
本发明第四方面提供一种无人机系统，包括动力装置、飞行控制器、主遥控器、和备遥控器，还包括本发明第二方面任一种实施方式提供的冗余控制装置。
本发明第五方面提供一种存储介质，用于存储指令，执行所述指令以实现如本发明第一方面任一种实施方式提供的冗余控制方法的步骤。
本发明实施例提供一种冗余控制方法、装置及系统，方法包括：通过主遥控器对应的接收机接收所述主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收所述备遥控器的控制信号，从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。通过多遥控器的冗余控制，减少由于遥控器连接异常导致的飞行安全事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的一种可移动物体100的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种冗余控制系统的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种冗余控制流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种冗余控制流程图；
图5为本发明实施例提供的一种冗余控制方法流程图；
图6A为本发明实施例提供的一种冗余控制装置示意图；
图6B为本发明实施例提供的另一种冗余控制装置示意图；
图7为本发明实施例提供的一种冗余控制系统示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种冗余控制系统示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种冗余控制方法、装置及系统，通过多遥控器的冗余控制，减少由于遥控器接收机组故障导致的飞行安全事故。
以下对本发明的描述使用无人机作为可移动物体的示例。显而易见的是，对于本领域技术人员将可以不受限制地使用其他类型的可移动物体。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面通过具体实施例，分别进行详细说明。
可移动物体
图1为本发明实施例提供的一种可移动物体100的示意图。该可移动物体100包括承载体102及负载104。尽管可移动物体100被描述为飞行器，然而这样的描述并不是限制，任何类型的可移动物体都适用。本领域技术人员应该了解，本文所描述的任何关于飞行器系统的实施例适用于任何可移动物体(如无人飞行器)。在某些实施例中，负载104可以直接位于可移动物体100上，而不需要承载体102。可移动物体100可以包括动力机构106，传感系统108以及通讯系统110。
动力机构106可以包括一个或者多个旋转体、螺旋桨、桨叶、引擎、电机、轮子、轴承、磁铁、喷嘴。例如，所述动力机构的旋转体可以是自紧固(self-tightening)旋转体、旋转体组件、或者其它的旋转体动力单元。可移动物体可以有一个或多个动力机构。所有的动力机构可以是相同的类型。可选的，一个或者多个动力机构可以是不同的类型。动力机构106可以通过合适的手段安装在可移动物体上，如通过支撑元件(如驱动轴)。动力机构106可以安装在可移动物体100任何合适的位置，如顶端、下端、前端、后端、侧面或者其中的任意结合。
在某些实施例中，动力机构106能够使可移动物体垂直地从表面起飞，或者垂直地降落在表面上，而不需要可移动物体100任何水平运动(如不需要在跑道上滑行)。可选的，动力机构106可以允许可移动物体100在空中预设位置和/或方向盘旋。一个或者多个动力机构106在受到控制时可以独立于其它的动力机构。可选的，一个或者多个动力机构106可以同时受到控制。例如，可移动物体100可以有多个水平方向的旋转体，以追踪目标的提升及/或推动。水平方向的旋转体可以被致动以提供可移动物体100垂直起飞、垂直降落、盘旋的能力。在某些实施例中，水平方向的旋转体中的一个或者多个可以顺时针方向旋转，而水平方向的旋转体中的其它一个或者多个可以逆时针方向旋转。例如，顺时针旋转的旋转体与逆时针旋转的旋转体的数量一样。每一个水平方向的旋转体的旋转速率可以独立变化，以实现每个旋转体导致的提升及/或推动操作，从而调整可移动物体100的空间方位、速度及/或加速度(如相对于多达三个自由度的旋转及平移)。
传感系统108可以包括一个或者多个传感器，以感测可移动物体100的空间方位、速度及/或加速度(如相对于多达三个自由度的旋转及平移)。所述一个或者多个传感器包括前述描述的任何传感器，包括GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、近程传感器或者影像传感器。传感系统108提供的感测数据可以用于追踪目标100的空间方位、速度及/或加速度(如下所述，利用适合的处理单元及/或控制单元)。可选的，传感系统108可以用于采集可移动物体的环境的数据，如气候条件、要接近的潜在的障碍、地理特征的位置、人造结构的位置等。
通讯系统110能够实现与具有通讯系统114的终端112通过无线信号116进行通讯。通讯系统110、114可以包括任何数量的用于无线通讯的发送器、接收器、及/或收发器。所述通讯可以是单向通讯，这样数据可以从一个方向发送。例如，单向通讯可以包括，只有可移动物体100传送数据给终端112，或者反之亦然。通讯系统110的一个或者多个发送器可以发送数据给通讯系统112的一个或者多个接收器，反之亦然。可选的，所述通讯可以是双向通讯，这样，数据可以在可移动物体100与终端112之间在两个方向传输。双向通讯包括通讯系统110的一个或者多个发送器可以发送数据给通讯系统114的一个或者多个接收器，及反之亦然。
在某些实施例中，终端112可以向可移动物体100、承载体102及负载104中的一个或者多个提供控制数据，并且从可移动物体100、承载体102及负载104中的一个或者多个中接收信息(如可移动物体、承载体或者负载的位置及/或运动信息，负载感测的数据，如相机捕获的影像数据)。在某些实施例中，终端的控制数据可以包括关于位置、运动、致动的指令，或者对可移动物体、承载体及/或负载的控制。例如，控制数据可以导致可移动物体位置及/或方向的改变(如通过控制动力机构106)，或者导致承载体相对于可移动物体的运动(如通过对承载体102的控制)。终端的控制数据可以导致负载控制，如控制相机或者其它影像捕获设备的操作(捕获静止或者运动的影像、变焦、开启或关闭、切换成像模式、改变影像分辨率、改变焦距、改变景深、改变曝光时间、改变可视角度或者视场)。在某些实施例中，可移动物体、承载体及/或负载的通讯可以包括一个或者多个传感器(如传感系统108或者负载104)发出的信息。所述通讯可以包括从一个或者多个不同类型的传感器(如GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、近程传感器或者影像传感器)传送的感应信息。所述感应信息是关于可移动物体、承载体及/或负载的位置(如方向、位置)、运动、或者加速度。从负载传送的感应信息包括负载捕获的数据或者负载的状态。终端112传送提供的控制数据可以用于追踪可移动物体100、承载体102或者负载104中一个或者多个的状态。可选的或者同时地，承载体102及负载104每一个都可以包括通讯模块，用于与终端112通讯，以便终端可以单独地通讯或者追踪可移动物体100、承载体102及负载104。
在某些实施例中，可移动物体100可以与除了终端112之外的其它远程设备通讯，终端112也可以与除可移动物体100之外的其它远程设备进行通讯。例如，可移动物体及/或终端112可以与另一个可移动物体或者另一个可移动物体的承载体或负载通讯。当有需要的时候，所述另外的远程设备可以是第二终端或者其它计算设备(如计算机、桌上型电脑、平板电脑、智能手机、或者其它移动设备)。该远程设备可以向可移动物体100传送数据，从可移动物体100接收数据，传送数据给终端112，及/或从终端112接收数据。可选的，该远程设备可以连接到因特网或者其它电信网络，以使从可移动物体100及/或终端112接收的数据上传到网站或者服务器上。
在某些实施例中，可移动物体的运动、承载体的运动及负载相对固定参照物(如外部环境)的运动，及/或者彼此间的运动，都可以由终端所控制。所述终端可以是远程控制终端，位于远离可移动物体、承载体及/或负载的地方。终端可以位于或者粘贴于支撑平台上。可选的，所述终端可以是手持的或者穿戴式的。例如，所述终端可以包括智能手机、平板电脑、桌上型电脑、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或者其中任意的结合。所述终端可以包括用户界面，如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或者显示器。任何适合的用户输入可以与终端交互，如手动输入指令、声音控制、手势控制或者位置控制(如通过终端的运动、位置或者倾斜)。
冗余控制系统
图2为本发明实施例提供的一种冗余控制系统的示意图。该冗余控制系统包括可移动物体201及终端204。在此部分描述中，可移动物体201以无人飞行器为例、终端204以遥控器为例，然而这样的描述并不是限制。可移动物体201包括飞行控制器202，及多个接收机，如接收机231、接收机232，及其他接收机；终端204包括多个遥控器，如遥控器241，遥控器242，及其他接收机。
遥控器241通过无线链路发送控制信号给接收机231，接收机231将控制信号转发给飞行控制器202，形成一套控制信号输入源；遥控器242通过无线链路发送控制信号给接收机232，接收机232将控制信号转发给飞行控制器202，形成另一套控制信号输入源，还可以有其他遥控器通过无线链路与接收机通信形成控制信号输入源，在此不再赘述。接收机和飞行控制器可通过信号线例如CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线连接。
无人飞行器的飞行控制系统接入多套接收机遥控器组作为控制输入源，根据飞行情况和飞行策略对控制输入源进行选择或者是主动切换，减小飞行安全事故。
遥控器组204包括多个遥控器，例如遥控器241、遥控器242、及其他遥控器。
在某些实施例中，遥控器组204中遥控器采用压力-速度控制方式，其具有一个遥杆和压力传感器，遥杆用来接受用户施加的压力，压力传感器将遥杆的压力转换为电信号，所受的压力的大小反映在云台姿态遥控发出的控制信号中，用于指示操作幅度的大小，压力越大，操作幅度越大。
在某些实施例中，遥控器组204中遥控器采用角度-速度控制方式，其具有一个旋钮，用户可旋转该旋钮，旋钮被旋转的角度的大小反映在跟焦器专用遥控器发出的控制信号中，用于指示操作幅度的大小，旋转的角度越大，操作幅度越大。
在某些实施例中，遥控器组204中遥控器是一种具有电位器拨轮(Fingerwheel)的遥控器(本文中称为电位器拨轮遥控器)。电位器拨轮遥控器具有一个电位器拨轮，电位器拨轮偏离中位的位移量反映在电位器拨轮遥控器发出的控制信号中，用于指示操作幅度的大小，位移量越大，操作幅度越大。
以上遥控器只是举例描述，并不限于此，也可以是采用其他控制方式的遥控器，且遥控器组204中遥控器可以不必采用同一种控制方式，可以是不同控制方式的遥控器组合而成。
在某些实施例中，遥控器组204中遥控器在控制优先级上可以有差别，例如遥控器241配置为主遥控器，将遥控器242及其他遥控器配置为备遥控器，在遥控器241正常连接时，飞行控制器根据遥控器241发出的控制信号控制无人飞行器。进一步的，可以将备遥控器242的控制优先级配置为高于其他备遥控器，当主遥控器241连接异常时，切换到备遥控器242。
图3为本发明实施例提供的一种冗余控制流程图，包括：
冗余控制装置通过主遥控器对应的接收机接收主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收备遥控器的控制信号；当主遥控器连接正常时，根据主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
可选的，冗余控制装置可以布局在飞行控制器，也可以布局在独立于飞行控制器的其他设备中。
在某些实施例中，遥控器与对应的接收机可以通过无线链路连接；主遥控器和对应的接收机之间的无线链路，与备遥控器和对应的接收机之间的无线链路，所采用的无线信号的频率可以不同，以实现遥控器与对应的接收机对频后，不同的遥控器-接收机组之间的无线链路不互相干扰。
在某些实施例中，接收机与飞行控制器通过物理链路连接，所述物理链路包括CAN总线。
当主遥控器连接异常时，判断备遥控器是否连接正常。
可选的，遥控器连接异常可以是接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到该接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器连接异常也可以是遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器连接异常也可以是接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到该接收机的连接信息，判断该接收机对应的遥控器连接异常。
可选的，备遥控器可以是一个或多个。
在某些实施例中，备遥控器为一个，当主遥控器连接异常时，判断备遥控器是否连接正常，若备遥控器连接正常，则切换到备遥控器，即，根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器；若备遥控器也连接异常，则无人飞行器进入失控模式。可选的，失控模式可以包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
在某些实施例中，备遥控器为多个，当主遥控器连接异常时，依照预设规则，检查备遥控器是否连接正常，若有备遥控器连接正常，则切换到连接正常的备遥控器，即，根据连接正常的备遥控器的控制信号控制无人飞行器，并停止检查。可选的，预设规则可以包括以下至少一种：按备遥控器优先级从高到低的顺序依次检查、按备遥控器编号依次检查、或随机检查。若所有备遥控器都连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，备遥控器为多个，当主遥控器连接异常时，存在连接正常的备遥控器，在连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制无人飞行器；可选的，预设规则可以包括以下至少一种：按备遥控器优先级从高到低选取、按备遥控器编号选取、或随机选取。若所有备遥控器都连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
当主遥控器恢复连接时，判断是否允许自动切换到主遥控器，如果允许自动切换到主遥控器，则切换到主遥控器，根据主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果不允许自动切换到主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当收到主遥控器申请切换控制的请求消息时，则切换到主遥控器控制，即，根据主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
图4为本发明实施例提供的另一种冗余控制流程图，包括：
冗余控制装置通过主遥控器对应的接收机接收主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收备遥控器的控制信号。可选的，主遥控器可以是学生用遥控器，备遥控器可以是教练用遥控器。
可选的，冗余控制装置可以布局在飞行控制器，也可以布局在独立于飞行控制器的其他设备中。
当主遥控器连接正常时，根据主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
当接收到备遥控器的夺权请求消息时(例如，当教练发现学生操作不当，无人飞行器可能存在危险时，主动夺权)，则切换到备遥控器控制，根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器。
当前控制的备遥控器申请释放控制权时(例如，在教练确认学生能正确操作)，检查主遥控器是否连接正常，如果连接正常，则切换到主遥控器控制，根据主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
图5为本发明实施例提供的一种冗余控制方法流程图，包括：
S501，通过主遥控器对应的接收机接收主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收备遥控器的控制信号。
S502，从主遥控器的控制信号和备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。
可选的，可移动物体可以包括以下至少一种：无人飞行器、无人驾驶船、无人驾驶车、或机器人，本实施例以无人飞行器为例。
可选的，遥控器与对应的接收机的连接方式，以及接收机与飞行控制器之间的连接方式参照前述实施例，不再赘述。
在某些实施中，当主遥控器连接正常时，选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
可选的，备遥控器可以是一个或多个。
在某些实施例中，备遥控器为一个，当主遥控器连接异常时，若备遥控器连接正常，则选取备遥控器的控制信号控制无人飞行器；若备遥控器也连接异常，则无人飞行器进入失控模式。可选的，遥控器连接异常参照前述实施例，不再赘述。可选的，失控模式参照前述实施例，不再赘述。
在某些实施例中，备遥控器为一个，当主遥控器连接异常时，检查备遥控器是否连接正常；若备遥控器连接正常，则选取备遥控器的控制信号控制无人飞行器；若备遥控器也连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，备遥控器有多个，当主遥控器连接异常时，从连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。可选的，预设规则包括以下至少一种：按所述备遥控器优先级从高到低选取、按所述备遥控器编号选取、或随机选取。若所有备遥控器都连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，备遥控器有多个，当主遥控器连接异常时，依照预设规则，检查备遥控器是否连接正常，若有备遥控器连接正常，则选取连接正常的备遥控器的控制信号控制无人飞行器，并停止检查。可选的，预设规则可以包括以下至少一种：按备遥控器优先级从高到低的顺序依次检查、按备遥控器编号依次检查、或随机检查。若所有备遥控器都连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，当前根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当主遥控器恢复连接时，如果允许自动切换到主遥控器，则选取主遥控器的控制信号控制可移动物体；如果不允许自动切换到主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当收到主遥控器申请切换控制的请求消息时，则选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
在某些实施例中，当前根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当主遥控器恢复连接时，判断是否允许自动切换到主遥控器，如果允许自动切换到主遥控器，则选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果不允许自动切换到主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当收到主遥控器申请切换控制的请求消息时，则选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
在某些实施例中，当前根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果主遥控器连接正常，则选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
在某些实施例中，当前根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，检查主遥控器是否连接正常，如果主遥控器连接正常，则选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
在本发明一些实施例中，采用了多个控制输入源(多遥控器-接收机组)，实现冗余备份，当失去一个控制输入源，飞行控制器可以切换到其他的控制输入源，显著降低无人飞行器失控的几率，降低飞行安全事故。
在某些实施例中，主遥控器可以是学生用遥控器，备遥控器可以是教练用遥控器。当学生用遥控器发送了不恰当控制指令，导致无人飞行器可能存在危险时，教练用遥控器发出夺权请求消息。当接收到教练用遥控器的夺权请求消息时，则选取教练用遥控器的控制信号控制无人飞行器。
在某些实施例中，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果主遥控器连接正常，则选取主遥控器的控制信号控制可移动物体；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
在某些实施例中，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，检查主遥控器是否连接正常，如果连接正常，则选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
本发明一些实施例中，采用控制输入源主动切换功能，在学生用遥控器发出了不恰当控制指令，导致无人飞行器可能存在危险时，教练用遥控器可以主动接管控制权，有效减少用户学习无人飞行器飞行技巧过程中发生危险的几率。
图6A为本发明实施例提供的一种冗余控制装置示意图，包括：通信模块601，选择模块602。
通信模块601通过主遥控器对应的接收机接收主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收备遥控器的控制信号。选择模块602从主遥控器的控制信号和备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。
可选的，可移动物体可以包括以下至少一种：无人飞行器、无人驾驶船、无人驾驶车、或机器人，本实施例中以无人飞行器为例。
可选的，遥控器与对应的接收机的连接方式，以及接收机与飞行控制器之间的连接方式参照前述实施例，不再赘述。
在某些实施中，当主遥控器连接正常时，选择模块602选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
可选的，备遥控器可以是一个或多个。
在某些实施例中，备遥控器为一个，当主遥控器连接异常时，若备遥控器连接正常，则选择模块602选取备遥控器的控制信号控制无人飞行器；若备遥控器也连接异常，则无人飞行器进入失控模式。可选的，遥控器连接异常参照前述实施例，不再赘述。可选的，失控模式参照前述实施例，不再赘述。
在某些实施例中，备遥控器为一个，如图6B所示，冗余控制装置600还包括检查模块603，当主遥控器连接异常时，检查模块603检查备遥控器是否连接正常；若备遥控器连接正常，则选择模块602选取备遥控器的控制信号控制无人飞行器；若备遥控器也连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，备遥控器有多个，当主遥控器连接异常时，选择模块602从连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制无人飞行器。可选的，预设规则可以包括以下至少一种：按所述备遥控器优先级从高到低选取、按所述备遥控器编号选取、或随机选取。若所有备遥控器都连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，备遥控器有多个，当主遥控器连接异常时，检查模块603依照预设规则，检查备遥控器是否连接正常，若有备遥控器连接正常，则选择模块602选取连接正常的备遥控器的控制信号控制无人飞行器，并停止检查。可选的，预设规则可以包括以下至少一种：按备遥控器优先级从高到低的顺序依次检查、按备遥控器编号依次检查、或随机检查。若所有备遥控器都连接异常，则无人飞行器进入失控模式。
在某些实施例中，当前根据备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当主遥控器恢复连接时，如果允许自动切换到主遥控器，则选择模块602选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
在某些实施例中，如图6B所示，冗余控制装置600还包括判断模块604，当主遥控器恢复连接时，判断模块604判断是否允许自动切换到主遥控器，如果允许自动切换到主遥控器，则选择模块602选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果不允许自动切换到主遥控器，则选择模块602保持根据当前控制的备遥控器的控制信号控制无人飞行器，当通信模块601收到主遥控器申请切换控制的请求消息时，选择模块602选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器。
在某些实施例中，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果主遥控器连接正常，则选择模块602选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
在某些实施例中，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，检查模块603检查主遥控器是否连接正常，如果主遥控器连接正常，则选择模块602选取主遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
在本发明一些实施例中，采用了多个控制输入源(多遥控器-接收机组)，实现冗余备份，当失去一个控制输入源，飞行控制器可以切换到其他的控制输入源，显著降低无人飞行器失控的几率，降低飞行安全事故。
在一些实施例中，主遥控器可以是学生用遥控器，备遥控器可以是教练用遥控器。当学生用遥控器发送了不恰当的控制指令，导致无人飞行器可能存在危险时，教练用遥控器发出夺权请求消息。可选的，当通信模块601接收到教练用遥控器的夺权请求消息时，选择模块602选取教练用遥控器的控制信号控制无人飞行器。
在某些实施例中，通信模块601接收到当前控制的教练用遥控器的释放控制权请求消息，如果学生用遥控器连接正常，则选择模块602选取学生用遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果学生用遥控器连接异常，则选择模块602不允许当前控制的教练用遥控器释放控制权。
在某些实施例中，通信模块601接收到当前控制的教练用遥控器的释放控制权请求消息，检查模块603检查学生用遥控器是否连接正常，如果连接正常，则选择模块602选取学生用遥控器的控制信号控制无人飞行器；如果学生用遥控器连接异常，则选择模块602不允许当前控制的教练用遥控器释放控制权。
在本发明一些实施例中，采用多个控制输入源切换功能，在学生用遥控器发出了不恰当控制指令，导致无人飞行器可能存在危险时，教练用遥控器可以主动接管控制权，有效减少用户学习无人飞行器飞行技巧过程中发生危险的几率。
可选的，如图7所示，冗余控制装置702独立于飞行控制器701，布局于飞行控制器的微处理器之外。
可选的，如图8所示，冗余控制内核802与飞行控制器内核共同布局于飞行控制器的微处理器内。
本发明还提供了一种冗余控制系统，包括：存储器，用于存储程序代码；一个或多个处理器，用于调用所述程序代码执行本发明所提供的冗余控制方法的步骤。
本发明还提供了一种存储介质，用于存储指令，其指令用于执行本发明所提供的冗余控制方法的步骤。
本发明还提供了一种无人机系统，包括动力装置、飞行控制器、主遥控器、和备遥控器，以及前述实施例中的冗余控制装置。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的联网验证方法及装置、无人机系统、及存储介质进行了详细介绍。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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (41)

1.一种冗余控制方法，其特征在于，所述方法包括：
通过主遥控器对应的接收机接收所述主遥控器的控制信号；
通过备遥控器对应的接收机接收所述备遥控器的控制信号；
从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，遥控器与对应的接收机通过无线链路连接；所述主遥控器和对应的接收机之间的无线链路，与所述备遥控器和对应的接收机之间的无线链路，所采用的无线信号的频率不同。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，接收机与飞行控制器通过物理链路连接，所述物理链路包括CAN总线。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体包括：
当所述主遥控器连接正常时，选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述主遥控器连接异常时，若所述备遥控器连接正常，则选取所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述主遥控器连接异常时，若所述备遥控器也连接异常，则所述可移动物体进入失控模式。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述备遥控器有多个，当所述主遥控器连接异常时，从连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括以下至少一种：按所述备遥控器优先级从高到低选取、按所述备遥控器编号选取、或随机选取。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述备遥控器有多个，当所述主遥控器连接异常时，若所有备遥控器都连接异常，则所述可移动物体进入失控模式。
10.根据权利要求5至10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述主遥控器恢复连接时，如果允许自动切换到所述主遥控器，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
11.根据权利要求5至10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述主遥控器恢复连接时，如果不允许自动切换到所述主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制所述可移动物体；
当收到所述主遥控器申请切换控制的请求消息时，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
12.根据权利要求5至10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
13.根据权利要求6或10所述的方法，其特征在于，所述失控模式包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
14.根据权利要求5至14任一项所述的方法，其特征在于，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
15.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当接收到所述备遥控器的夺权请求消息，则选取所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
16.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若当前控制的备遥控器申请释放控制权，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
17.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
18.根据权利要求1至18任一项所述的方法，其特征在于，所述可移动物体包括以下至少一种：无人飞行器、无人驾驶船、无人驾驶车、或机器人。
19.一种冗余控制装置，其特征在于，所述装置包括：
通信模块，用于通过主遥控器对应的接收机接收所述主遥控器的控制信号，通过备遥控器对应的接收机接收所述备遥控器的控制信号；
选择模块，用于从所述主遥控器的控制信号和所述备遥控器的控制信号中，选取一路控制信号控制可移动物体。
20.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，遥控器与对应的接收机通过无线链路连接；所述主遥控器和对应的接收机之间的无线链路，与所述备遥控器和对应的接收机之间的无线链路，所采用的无线信号的频率不同。
21.根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，接收机与飞行控制器通过物理链路连接，所述物理链路包括CAN总线。
22.根据权利要求20至22任一项所述的装置，其特征在于，所述选择模块具体用于，当所述主遥控器连接正常时，选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
23.根据权利要求23所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，若备遥控器连接正常，则选取所述备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
24.根据权利要求23所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，若所述备遥控器也连接异常，则指示所述可移动物体进入失控模式。
25.根据权利要求23所述装置，其特征在于，所述备遥控器有多个，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，从连接正常的备遥控器中，依照预设规则选取一路连接正常的备遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
26.根据权利要求26所述装置，其特征在于，所述预设规则包括以下至少一种：按所述备遥控器优先级从高到低选取、按所述备遥控器编号选取、或随机选取。
27.根据权利要求23所述装置，其特征在于，所述备遥控器有多个，所述选择模块还用于，当所述主遥控器连接异常时，若所有备遥控器都连接异常，则指示所述可移动物体进入失控模式。
28.根据权利要求24至28任一项所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当所述主遥控器恢复连接时，如果允许自动切换到所述主遥控器，则选取所述主遥控器的控制信号控制可移动物体。
29.根据权利要求24至28任一项所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当所述主遥控器恢复连接时，如果不允许自动切换到所述主遥控器，则保持根据当前备遥控器的控制信号控制所述可移动物体；当收到所述主遥控器申请切换控制的请求消息时，则选取所述主遥控器的控制信号控制可移动物体。
30.根据权利要求24至28任一项所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当前控制的备遥控器申请释放控制权时，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
31.根据权利要求25或28所述的方法，其特征在于，所述失控模式包括以下至少一种：失控返航、悬停、以预设速度降落。
32.根据权利要求24至32任一项所述的方法，其特征在于，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
33.根据权利要求23所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当接收到备遥控器的夺权请求消息时，则选取所述备用遥控器的控制信号控制所述可移动物体。
34.根据权利要求34所述装置，其特征在于，所述选择模块还用于，当接收到当前控制的备遥控器的释放控制权请求消息，如果所述主遥控器连接正常，则选取所述主遥控器的控制信号控制所述可移动物体；如果所述主遥控器连接异常，则不允许当前控制的备遥控器释放控制权。
35.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，遥控器连接异常包括以下至少一种：接收机与对应的遥控器的无线链路中断，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；遥控器故障，飞行控制器接收到接收机的连接信息指示对应的遥控器连接异常；接收机与飞行控制器的物理链路中断，飞行控制器接收不到接收机的连接信息，判断接收机对应的遥控器连接异常。
36.根据权利要求20至36任一项所述的方法，其特征在于，所述可移动物体包括以下至少一种：无人飞行器、无人驾驶船、无人驾驶车、或机器人。
37.根据权利要求20至37任一项所述的装置，其特征在于，所述装置布局在独立于飞行控制器的微处理器之外。
38.根据权利要求20至37任一项所述的装置，其特征在于，所述装置布局在飞行控制器的微处理器内。
39.一种冗余控制系统，包括：
存储器，用于存储程序代码；
一个或多个处理器，用于调用所述程序代码执行如权利要求1至19任一项所述的冗余控制方法的步骤。
40.一种无人机系统，其特征在于，包括动力装置、飞行控制器、主遥控器、和备遥控器，还包括如权利要求20至39任一项所述的冗余控制装置。
41.一种存储介质，其特征在于，用于存储指令，所述指令用于执行如权利要求1至19任一项所述的冗余控制方法的步骤。
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