CN108234649A - 一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，包括1)、搭建无人机双光云台的控制系统：2)、用户在地面控制登录账户对绑定的部署无人机双光云台需要执行的操作，并推送至云端服务器进行备份以及保存；3)、云端服务器端将收到的双光云台云台控制指令传输至位于无人机控制器，控制器根据云台控制指令控制无人机双光云台；4)、双光云台执行被部署的指令后，控制器回传数，确保指令被执行。通过云端部署控制无人机双光云台，减少了设备数据线的冗余以及了实际应用情况下环境对用户控制的影响。提高了对双光云台的管理与操作的效率。破除传统的一人一机的操作模式，使拥有权限的用户可以远程操纵云台。

Description

一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法

技术领域

本发明涉及一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法。

背景技术

随着无人机技术越来越成熟，无人机的应用领域也越来越广泛，近两年除消费级无人机火爆以外，无人机在其他很多行业也得到广泛发展，如物流无人机、航拍无人机、侦查无人机等。

对于无人机的挂载特别是双光云台来说，传统的控制方案显得弊端很多。对于使用者来说，在使用遥控器对无人机进行操纵的同时，需要再对云台进行控制，这样显得十分繁琐，而对于开发者来说，无论是蓝牙连接还是串口连接，都需要对整个操作系统进行大规模的修改。

通过蓝牙等串口对双光云台进行传统的操作控制是现有的比较成熟的通用技术。这种技术在使用环境与使用条件上制约较大。通常，无论是现有的哪种连接方式，都需要对数据线以及底板的线路进行适配，其次距离远近，信号源干扰强等情况会对用户的使用造成严重的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，解决现有无人机技术中，传统连接的延迟、误差对用户使用产生影响，且传统控制产生无效操作、使用效率低的技术问题。

为了解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，包括如下步骤：

1)、搭建无人机双光云台的控制系统：无人机双光云台的控制包括云端服务器、地面控制站、无人机本体和设置在无人机本体上的双光云台、控制器；地面控制站和云端服务器之间通过4G无线通信模块进行通信；用户通过地面控制站注册账户，每个账户对应绑定一架或多架无人机；在云端服务器中部署dubbox框架，提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案；

2)、用户在地面控制登录账户对绑定的部署无人机双光云台需要执行的操作，由dubbox的高性能及透明化的RPC远程服务调用方案推送至云端服务器，云端服务器端接收到云台控制指令后，进行鉴权操作，然后在云端服务器端上对云台控制指令进行备份以及保存。dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的东西，说白了就是个远程服务调用的分布式框架。

在传统的云台操纵中，极少有可以对用户操作进行记录和保存的功能，通过服务器端的存储好的历史操作记录，可以方便快捷的对双光云台进行多次的操作，节省用户时间和无人机的电量。

3)、云端服务器端通过4G无线通讯模块将从客户端接收到的双光云台云台控制指令或在内存中缓存好的指令传输至位于无人机控制器，控制器根据云台控制指令控制无人机双光云台。

4)、双光云台执行被部署的指令后，控制器回传数据给云端服务器，确保部署的指令被正确的被执行，再通过dubbox框架，用户可在客户端查看回传数据。这也是该云端部署双光云台控制技术的另一个优点，即每次操作都有云端记录日志，当无人机上的双光云台出现失控行为时，无论是用户还是管理员都可以实时从云端调取实时操作日志，通过分析日志来解决问题。

所述地面控制站是现场操作人员所使用的控制终端，用于现场操作人员对无人机的飞行，以及无人机挂载的云台进行操纵。客户端是云端服务的后端，用于接受来自综控中心、地面控制站所发出的指令，并上传至云端服务器。综控中心为不在现场的远程控制中心，用于除现场操作人员以外的人员来对无人机、云台，以及云台上所挂载的相机拍摄的视频进行查看与控制。

进一步改进，除现场操作人员外，更高层级的管理员或用户可以通过云端服务器远程操纵双光云台，所述更高层级的管理员拥有远程操纵无人机、远程操纵云台以及远程观看无人机所拍摄写视频的权限，即拥有所有现场操作人员的操作权限以及查看视频的权限。

进一步改进，所述每个账户对应一个唯一的编码，每个无人机对应一个唯一的编码，每个账户对应绑定一架或多架无人机，即无人机的编码与绑定的账号编码形成对应关系。

进一步改进，所述鉴权操作，即判断该用户和所管理、控制的无人机是否存在绑定关系、以及控制指令是否正确。

与现有技术相比，本方案具有如下有益效果：

通过云端部署控制无人机双光云台，减少了设备数据线的冗余以及了实际应用情况下环境对用户控制的影响。提高了对双光云台的管理与操作的效率。破除传统的一人一机的操作模式，使拥有权限的用户可以远程操纵云台。

附图说明

图1为本发明所述通过云端部署的无人机双光云台的控制系统的框图。

图2为通过云端部署的无人机双光云台的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚，完整的描述。

如图1所示，一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，包括如下步骤：

1)、搭建无人机双光云台的控制系统：无人机双光云台的控制包括云端服务器、地面控制站、无人机本体和设置在无人机本体上的双光云台、控制器；地面控制站和云端服务器之间通过4G无线通信模块进行通信；用户通过地面控制站注册账户，每个账户对应绑定一架或多架无人机；在云端服务器中部署dubbox框架，提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案；

2)、用户在地面控制登录账户对绑定的部署无人机双光云台需要执行的操作，由dubbox的高性能及透明化的RPC远程服务调用方案推送至云端服务器，云端服务器端接收到云台控制指令后，进行鉴权操作，然后在云端服务器端上对云台控制指令进行备份以及保存。dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的东西，说白了就是个远程服务调用的分布式框架。

在传统的云台操纵中，极少有可以对用户操作进行记录和保存的功能，通过服务器端的存储好的历史操作记录，可以方便快捷的对双光云台进行多次的操作，节省用户时间和无人机的电量。

3)、云端服务器端通过4G无线通讯模块将从客户端接收到的双光云台云台控制指令或在内存中缓存好的指令传输至位于无人机控制器，控制器根据云台控制指令控制无人机双光云台。

4)、双光云台执行被部署的指令后，控制器回传数据给云端服务器，确保部署的指令被正确的被执行，再通过dubbox框架，用户可在客户端查看回传数据。这也是该云端部署双光云台控制技术的另一个优点，即每次操作都有云端记录日志，当无人机上的双光云台出现失控行为时，无论是用户还是管理员都可以实时从云端调取实时操作日志，通过分析日志来解决问题。

以公安为使用场景举例，如图2所示，当现场操作人员使用无人机飞行并使用云端部署的双光云台控制技术来追踪逃犯时，位于指挥大厅的领导可以同时使用该技术，远程自主操纵云台来获取第一手信息。这是该技术的第三个比较重要的优点，可以将传统的一人一机一云台的模式打破，除了实时操作人员以外，还可以使上级或更高级用户来自主操作云台，减少与地面人员无效的沟通所造成的时间成本。

以上就是通过云端部署的双光云台的控制技术的整个流程。下面对比一下传统控制技术与云端部署控制技术之间的区别。

在传统操纵技术中以控制云台向上转动为例：当在地面站的图形界面点击按钮时，将变量值设置为a，当松开按钮时，将变量值设置为b，a、b的取值不同，通过变量的数值变化，由串口通信或蓝牙通信将发送不同的47字节的数据包至云台，从而达到控制云台向上转动的效果。

而通过云端部署的双光云台控制技术中，首先我们需要定义两个接口GimbalRollReq、GimbalRollRsp，分别为云台滚转的请求与响应。当用户在图形界面点击按钮时(无论是远程客户端即综控中心还是现场的操作平台)，首先会调用GimbalRollReq来像云端告知请求，若网络连接正常，云端会调用GimbalRollRsp来响应客户端发出的请求。并记录该指令发出的次数与频率，并存在云端的cache缓存里，之后每次请求GimbalRollReq都可以从缓存中取得之前存入的记录。响应请求后，在通过定义变量大小由4G传输至云台。变量名为onUpPressed()，onUpReleased()。通过ontouch方法控制点击与离开来判断云台转动的幅度。

技术上的区别就是传统控制方案由单一用户发指令直达无人机云台。云台收到指令后转向并回传操作成功给用户。云端控制的方案是任一拥有权限的用户先将指令传向云端服务器，由云端服务器来向云台发送操作指令。

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 (4)

1.一种通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、搭建无人机双光云台的控制系统：无人机双光云台的控制包括云端服务器、地面控制站、无人机本体和设置在无人机本体上的双光云台、控制器；地面控制站和云端服务器之间通过4G无线通信模块进行通信；用户通过地面控制站注册账户，每个账户对应绑定一架或多架无人机；在云端服务器中部署dubbox框架，提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案；

2)、用户在地面控制登录账户对绑定的部署无人机双光云台需要执行的操作，由dubbox的高性能及透明化的RPC远程服务调用方案推送至云端服务器，云端服务器端接收到云台控制指令后，进行鉴权操作，然后在云端服务器端上对云台控制指令进行备份以及保存；

3)、云端服务器端通过4G无线通讯模块将从客户端接收到的双光云台云台控制指令或在内存中缓存好的指令传输至位于无人机控制器，控制器根据云台控制指令控制无人机双光云台；

4)、双光云台执行被部署的指令后，控制器回传数据给云端服务器，确保部署的指令被正确的被执行，再通过dubbox框架，用户可在客户端查看回传数据。

2.根据权利要求1所述的通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，其特征在于，除现场操作人员外，更高层级的管理员或用户可以通过云端服务器远程操纵双光云台；所述更高层级的管理员拥有远程操纵无人机、远程操纵云台以及远程观看无人机所拍摄写视频的权限，即拥有所有现场操作人员的操作权限以及查看视频的权限。

3.根据权利要求1或2所述的通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，其特征在于，所述每个账户对应一个唯一的编码，每个无人机对应一个唯一的编码，每个账户对应绑定一架或多架无人机，即无人机的编码与绑定的账号编码形成对应关系。

4.根据权利要求3所述的通过云端部署的无人机双光云台的控制方法，其特征在于，所述鉴权操作，即判断该用户和所管理、控制的无人机是否存在绑定关系、以及控制指令是否正确。