CN109857132A - 一种飞行控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种飞行控制装置及方法，其中，该装置包括：控制器和转动组件；所述控制器与所述转动组件电连接；所述控制器，用于接收指示无人机飞行的控制指令，其中，所述控制指令中携带有飞行姿态信息；根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述转动组件转动的转动信号；所述转动组件，用于基于生成的所述转动信号带动所述无人机运动。本申请通过控制转动组件的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

Description

一种飞行控制装置及方法

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种飞行控制装置及方法。

背景技术

近年来，随着现代科学技术的飞速发展，无人机越来越频繁地出现在大众视线中。无人机因具有低成本、安全保障高、便于维护等优势，已广泛应用在资源勘探、人员搜救、军事打击等民事和军事领域中。

目前市场上出现了一种能够垂直起降的固定翼无人机，该固定翼无人机因仅采用舵面进行控制，控制力或力矩比较小，因此具有飞行不够灵敏的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种飞行控制装置及方法，以通过控制转动组件的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

第一方面，本申请提供了一种飞行控制装置，所述装置包括：控制器和转动组件；所述控制器与所述转动组件电连接；

所述控制器，用于接收指示无人机飞行的控制指令，其中，所述控制指令中携带有飞行姿态信息；根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述转动组件转动的转动信号；

所述转动组件，用于基于生成的所述转动信号带动所述无人机运动。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述转动组件包括至少一个垂直发动机，每个垂直发动机设置于所述无人机包括的推动件上；

所述垂直发动机，用于基于生成的转动信号推进所述推动件带动所述无人机运动；

所述推动件，用于将所述转动信号转化为推进力，根据所述推进力带动所述无人机运动。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括至少一个电子调速器，所述至少一个电子调速器与所述控制器电连接，且每个所述电子调速器对应设置有一个垂直发动机；

所述电子调速器，用于对所述控制器生成的所述转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号传输至所述垂直发动机；

所述垂直发动机，还用于基于调节后的转动信号推进所述推动件带动所述无人机运动。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述至少一个垂直发动机为四个垂直发动机，第一个垂直发动机和第二个垂直发动机均靠近所述无人机的前侧，且匹配设置于无人机机身的两侧，第三个垂直发动机和第四个垂直发动机靠近所述无人机的后侧，且匹配设置于所述无人机机身的两侧，所述第一个垂直发动机和所述第三个垂直发动机设置于所述无人机的机身同侧，所述第二个垂直发动机和所述第四个垂直发动机设置于所述无人机的机身同侧。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述飞行姿态信息包括升降姿态信息；

所述控制器，用于根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的转动信号带动所述无人机执行升降操作。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述飞行姿态信息包括俯仰姿态信息；

所述控制器，用于根据所述携带的飞行姿态信息生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第一转动方向和同一第一转动速度转动的第一转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第二转动方向和同一第二转动速度转动的第二转动信号，所述第二转动方向与所述第一转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机，用于根据所述控制器的第一转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作；

所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第二转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述飞行姿态信息包括滚转姿态信息；

所述控制器，用于根据所述携带的飞行姿态信息生成控制所述无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机采用同一第三转动方向和同一第三转动速度转动的第三转动信号，和生成控制所述第二个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第四转动方向和同一第四转动速度转动的第四转动信号，所述第四转动方向与所述第三转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机，用于根据所述控制器的第三转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作；

所述第二个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第四转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述飞行姿态信息包括转弯姿态信息；

所述控制器，用于根据所述携带的飞行姿态信息生成控制所述无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机采用同一第五转动方向和同一第五转动速度转动的第五转动信号，和生成控制所述第二个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第六转动方向和同一第六转动速度转动的第六转动信号，所述第六转动方向与所述第五转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机，用于根据所述控制器的第五转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作；

所述第二个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第六转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作；

所述控制器，还用于在所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机根据所述控制器的第五转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作，以及在所述第二个垂直发动机、所述第四个垂直发动机根据所述控制器的第六转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作后，生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第七转动方向和同一第七转动速度转动的第七转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第八转动方向和同一第八转动速度转动的第八转动信号，所述第八转动方向与所述第七转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机，用于根据所述控制器的第七转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作；

所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第八转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述飞行姿态信息包括急停姿态信息；

所述控制器，用于根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第九转动方向和同一第九转动速度转动的第九转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第十转动方向和同一第十转动速度转动的第十转动信号，所述第十转动方向与所述第九转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机，用于根据所述控制器的第九转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作；

所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第十转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作；

所述控制器，还用于在所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机根据所述控制器的第九转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作，以及在所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机根据所述控制器的第十转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作后，生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的转动信号带动所述无人机执行升降操作。

第二方面，本申请还提供了一种飞行控制方法，所述方法包括：

接收指示无人机飞行的控制指令，其中，所述控制指令中携带有飞行姿态信息；

根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号，以基于生成的所述转动信号带动所述无人机运动。

本申请实施例提供的飞行控制装置及方法，其中装置包括控制器和转动组件；控制器与转动组件电连接；控制器接收指示无人机飞行的控制指令，其中，控制指令中携带有飞行姿态信息；根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号；转动组件基于生成的转动信号带动无人机运动。本申请提供的飞行控制装置及方法，通过控制转动组件的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种飞行控制装置结构图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种无人机的结构示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的一种飞行控制方法的流程图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种进行飞行控制的控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，“输入”、“输出”、“反馈”、“形成”等术语应理解为是描述一种光学、电学变化或光学、电学处理。如“形成”仅仅是指光信号或电信号通过该元件、仪器或装置之后发生了光学上或电学上的变化，使得所述光信号或所述电信号受到处理，进而获得实施技术方案或解决技术问题所需要的信号。

参见图1，相关技术中有一种能够进行垂直起降的固定翼无人机，采用垂直发动机进行起降，水平发动机进行起飞后的正常飞行，无人机起飞后垂直发动机便不再工作，固定翼无人机仅采用舵面进行控制，控制力或力矩比较小，因此具有飞行不够灵敏的缺陷，基于此，本申请实施例提供了一种飞行控制装置及方法，通过控制转动组件的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

为了便于更好的理解本申请实施例提供的飞行控制装置及方法，现首先对本申请实施例提供的飞行控制装置及方法进行简单的说明。本申请实施例提供了一种飞行控制装置，如图1所示，该装置包括：控制器101和转动组件102；控制器101与转动组件102电连接；控制器101，用于接收指示无人机飞行的控制指令，其中，控制指令中携带有飞行姿态信息；根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号；转动组件102，用于基于生成的转动信号带动无人机运动。

本申请实施例提供的飞行控制装置可以应用于固定翼无人机，还可以应用其他需要辅助控制飞行的无人机。考虑到固定翼无人机的广泛应用，接下来以固定翼无人机为例进行说明。

参见图1，飞行控制装置包括：控制器101和转动组件102；控制器101与转动组件102电连接；控制器101，用于接收指示无人机飞行的控制指令，其中，控制指令中携带有飞行姿态信息；然后，控制器101根据接收的控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号，使转动组件根据转动信号进行相应的转动操作；转动组件102，具体为固定翼无人机上的四个垂直发动机，此四个垂直发动机基于生成的转动信号带动无人机运动。

具体的，本申请实施例中提供的飞行控制装置包括：控制器101和转动组件102两部分，控制器101与转动组件102电连接。

其中控制器101，主要用于接收指示无人机飞行的控制指令，其中，控制指令中携带有飞行姿态信息，飞行姿态信息包括升降姿态信息、俯仰姿态信息、滚转姿态信息、转弯姿态信息、急停姿态信息；控制器101根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号。

转动组件102包括四个垂直发动机，每个垂直发动机设置于无人机包括的推动件上，这里推动件为螺旋桨；垂直发动机根据生成的转动信号推进推动件(即螺旋桨)带动无人机运动；推动件(即螺旋桨)用于将转动信号转化为推进力，根据推进力带动无人机运动。可见，本申请实施例通过控制转动组件102的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

进一步的，本实施例可以包括至少一个电子调速器，至少一个电子调速器与控制器电连接，且每个电子调速器对应设置有一个垂直发动机；电子调速器，用于对控制器生成的转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号传输至垂直发动机；垂直发动机还用于基于调节后的转动信号推进推动件带动无人机运动。

具体的，本实施例采用四个垂直发动机，且每个垂直发动机对应设置一个电子调速装置，控制器101连接电子调速装置，电子调速装置与对应的垂直发动机连接，每一个垂直发动机连接一个推动件(即螺旋桨)。

电子调速器，用于对控制器101生成的转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号传输至垂直发动机；垂直发动机基于调节后的转动信号推进推动件(即螺旋桨)带动无人机运动；推动件(即螺旋桨)用于将转动信号转化为推进力，根据推进力带动无人机运动。

控制器101根据接收到的指示无人机飞行的控制指令后，根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成转动信号，转动信号为脉冲形式，脉冲的宽窄决定垂直电动机的转动速度大小，脉冲的正负值决定垂直电动机的转动方向，控制器101将转动信号发送给每个垂直发动机对应的电子调速装置。

电子调速装置接收到控制器101发出的转动信号后，对控制器101生成的转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号传输至垂直发动机，这里调节后的转动信号为流经垂直电动机的电流信号，电流的方向对应垂直发动机的转动方向，电流的大小对应垂直发动机的转动速度。这样，垂直发动机可以根据电子调速装置调整的电流进行转动，进而带动推动件(即螺旋桨)旋转，产生推动力，使推动件(即螺旋桨)推动无人机运动，运动方式包括：升降、俯仰、滚转、转弯姿、急停。

进一步，四个垂直发动机的位置分别如下：第一个垂直发动机和第二个垂直发动机均靠近无人机的前侧，且匹配设置于无人机机身的两侧，第三个垂直发动机和第四个垂直发动机靠近无人机的后侧，且匹配设置于无人机机身的两侧，第一个垂直发动机和第三个垂直发动机设置于无人机的机身同侧，第二个垂直发动机和第四个垂直发动机设置于无人机的机身同侧，这样设置综合考虑了飞机的各个飞行姿态的应用，使飞机飞行比较灵活，平衡度较好。

本申请实施例中，飞行姿态信息可以包括以下信息中的任意一种：升降姿态信息、俯仰姿态信息、滚转姿态信息、转弯姿态信息、急停姿态信息。接下来结合图2所示的无人机的结构示意图对上述各飞行姿态进行具体说明：

如图2所示，本实施例的无人机包括：第一垂直发动机1、第二垂直发动机2、第三垂直发动机3、第四垂直发动机4、左侧襟副翼6、右侧襟副翼5、左侧尾翼8、右侧尾翼7，其中，左侧襟副翼6、右侧襟副翼5、左侧尾翼8、右侧尾翼7统称为机翼。

这里每一个垂直发动机可以对应配置一个电子调速装置，每一个垂直发动机连接一个推动件(即螺旋桨)，每一个机翼连接一个舵机，每一个舵机上均设有一个舵机控制器，控制器分别与垂直电动机对应的电子调速装置连接，同时也与机翼对应的舵机控制器连接。

控制器根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制舵机的偏转角度信号，将偏转角度信号发送给对应舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，在舵机的轴上栓有钢丝绳，钢丝绳的另一端拴在机翼上，舵机的轴转动会带动机翼上下偏转。

控制器根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4的转动信号，将转动信号发送给垂直发动机对应的电子调速装置，电子调速装置对转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号传输至垂直发动机，使垂直发动机基于调节后的转动信号推进(即螺旋桨)推动件转动，进而带动无人机运动。

控制器接收到升降姿态指令后，控制无人机执行升降姿态操作的过程如下：

一种实施方式为控制器根据控制指令中携带的升降飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号，将转动信号发送给垂直发动机对应的电子调速装置。电子调速装置对控制器生成的转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号分别传输至第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4，使第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4根据控制器的转动信号同时进行正转或反转，推动无人机执行上升或下降操作，此种实施方式实现了固定翼无人机在机身水平的情况下进行上升或下降操作。

另一种实施方式为控制器根据控制指令中携带的升降飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号，将转动信号发送给垂直发动机对应的电子调速装置。电子调速装置对控制器生成的转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号分别传输至第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4，使第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4根据控制器的转动信号带动无人机执行升降操作。

控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。这里的机翼偏转包括：左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向下偏转。

以上实施方式实现了固定翼无人机机身水平的情况下进行上升或下降操作。

控制器接收到俯仰姿态指令后，控制无人机执行俯仰姿态操作的过程如下：

一种实施方式为控制器根据携带的俯仰飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2采用同一第一转动方向和同一第一转动速度转动的第一转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一第二转动方向和同一第二转动速度转动的第二转动信号，第二转动方向与第一转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2根据控制器的第一转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作。

第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4根据控制器的第二转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

此种实施方式通过产生俯仰力矩控制无人机仰或下俯，实现了固定翼无人机情进行上仰或下俯操作。此种操作方式较固定翼无人机单独靠机翼进行俯仰操作的速度快。

另一种实施方式为控制器根据携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2采用同一第一转动方向和同一第一转动速度转动的第一转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一第二转动方向和同一第二转动速度转动的第二转动信号，第二转动方向与第一转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2，用于根据控制器的第一转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作。

第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4，用于根据控制器的第二转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。这里的机翼偏转包括：在上仰时，左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向上偏转、右侧尾翼7向上偏转；在下俯时，左侧襟副翼6向上偏转、右侧襟副翼5向上偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向下偏转。

此种实施方式通过产生增加俯仰力矩控制无人机仰或下俯，通过在原有控制基础上增加辅助控制使固定翼无人机进行上仰或下俯操作。此种操作方式较固定翼无人机单独靠机翼进行俯仰操作的速度快。

控制器接收到滚转姿态指令后，控制无人机执行滚转姿态操作的过程如下：

一种实施方式为控制器根据携带的滚转飞行姿态信息生成控制无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3采用同一第三转动方向和同一第三转动速度转动的第三转动信号，和生成控制第二个垂直发动机2和第四个垂直发动机4采用同一第四转动方向和同一第四转动速度转动的第四转动信号，第四转动方向与第三转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3，根据控制器的第三转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

第二个垂直发动机2、第四个垂直发动机4，根据控制器的第四转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

此种实施方式通过产生使无人机横滚的力矩控制无人机滚转，此种操作方式因产生使无人机横滚的力矩较固定翼无人机单独靠机翼进行滚转灵活。

另一种实施方式为控制器根据携带的滚转飞行姿态信息生成控制无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3采用同一第三转动方向和同一第三转动速度转动的第三转动信号，和生成控制第二个垂直发动机2和第四个垂直发动机4采用同一第四转动方向和同一第四转动速度转动的第四转动信号，第四转动方向与第三转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3，根据控制器的第三转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作；

第二个垂直发动机2、第四个垂直发动机4，根据控制器的第四转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。这里的机翼偏转包括：在左滚转时，左侧襟副翼6向上偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向上偏转、右侧尾翼7向下偏转；在右滚转时，左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向上偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向上偏转。

此种实施方式通过产生使无人机横滚的力矩控制无人机滚转，通过在原有控制基础上增加辅助控制使固定翼无人机进行左滚转或右滚转操作。此种操作方式因产生使无人机横滚的力矩较固定翼无人机单独靠机翼进行滚转灵活。

控制器接收到转弯姿态指令后，控制无人机执行转弯姿态操作的过程如下：

一种实施方式为控制器根据携带的飞行姿态信息生成控制无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3采用同一第五转动方向和同一第五转动速度转动的第五转动信号，和生成控制第二个垂直发动机2和第四个垂直发动机4采用同一第六转动方向和同一第六转动速度转动的第六转动信号，第六转动方向与第五转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3，根据控制器的第五转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

第二个垂直发动机2、第四个垂直发动机4，根据控制器的第六转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。

这里的机翼偏转包括：在左滚转时，左侧襟副翼6向上偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向上偏转、右侧尾翼7向下偏转；在右滚转时，左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向上偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向上偏转。

在第一个垂直发动机1、第三个垂直发动机3根据控制器的第五转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作，以及在第二个垂直发动机2、第四个垂直发动机4根据控制器的第六转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作后，控制器再生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2采用同一第七转动方向和同一第七转动速度转动的第七转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一第八转动方向和同一第八转动速度转动的第八转动信号，第八转动方向与第七转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2，根据控制器的第七转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作。

第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4，根据控制器的第八转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

且控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。

这里的机翼偏转包括：在上仰时，左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向上偏转、右侧尾翼7向上偏转；在下俯时，左侧襟副翼6向上偏转、右侧襟副翼5向上偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向下偏转。

此种实施方式通过产生使无人机横滚的力矩控制无人机滚转，通过在原有控制基础上增加固定翼无人机进行上仰或下俯操作。此种操作方式使无人机以更快的转弯速率及更小的转弯力矩完成转向。

控制器接收到急停姿态指令后，控制无人机执行急停姿态操作的过程如下：

一种实施方式控制器根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2采用同一第九转动方向和同一第九转动速度转动的第九转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一第十转动方向和同一第十转动速度转动的第十转动信号，第十转动方向与第九转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2，根据控制器的第九转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作。

第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4，根据控制器的第十转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

控制器在第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2根据控制器的第九转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作，以及在第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4根据控制器的第十转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作后，生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号；

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4，根据控制器的转动信号带动无人机执行升降操作。

无人机需要急停时，通过俯仰操作使无人机大角度抬头，随后四台垂直发动机同转速工作，产生向后的拉力，使无人机快速减速。以上实施方式实现了固定翼无人机进行急停操作。

另一种实施方式为控制器根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2采用同一第九转动方向和同一第九转动速度转动的第九转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一第十转动方向和同一第十转动速度转动的第十转动信号，第十转动方向与第九转动方向相反。

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2，根据控制器的第九转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作。

第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4，根据控制器的第十转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

且控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。这里的机翼偏转包括：在上仰时，左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向上偏转、右侧尾翼7向上偏转；在下俯时，左侧襟副翼6向上偏转、右侧襟副翼5向上偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向下偏转。

在第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2根据控制器的第九转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作，以及在第三个垂直发动机3、第四个垂直发动机4根据控制器的第十转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作后，生成控制第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号；

第一个垂直发动机1、第二个垂直发动机2、第三个垂直发动机3和第四个垂直发动机4，用于根据控制器的转动信号带动无人机执行升降操作。

控制器在生成垂直发动机的转动信号的同时，也生成各个机翼的偏转角度信号，并将每个偏转角度信号发送给各个机翼对应的舵机的控制器，舵机的轴基于舵机控制器发送的偏转角度信号进行偏转，进而带动轴上的钢丝绳拉动机翼向下偏转。这里的机翼偏转包括：左侧襟副翼6向下偏转、右侧襟副翼5向下偏转、左侧尾翼8向下偏转、右侧尾翼7向下偏转。

无人机需要急停时，通过俯仰操作使无人机大角度抬头，随后四台垂直发动机同转速工作，产生向后的拉力，使无人机快速减速。以上实施方式实现了固定翼无人机进行急停操作。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种飞行控制装置对应的飞行控制方法，由于本申请实施例中的方法解决问题的原理与本申请实施例上述飞行控制装置相似，因此方法的实施可以参见装置的实施，重复之处不再赘述。

如图3所示，本申请实施例还提供了一种飞行控制方法，本控制方法包括如下步骤：

S301、接收指示无人机飞行的控制指令，其中，所述控制指令中携带有飞行姿态信息。

S302、根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号，以基于生成的所述转动信号带动所述无人机运动。

有关上述飞行控制方法的实现内容在前文已经进行了相应的描述，在此不再赘述。

基于上述分析可知，本申请实施例提供的一种飞行控制装置及方法，以通过控制转动组件的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

如图4所示，为本申请实施例所提供的一种控制器的结构示意图，包括：处理器401、存储器402和总线403，存储器402存储有处理器401可执行的机器可读指令，当控制器运行时，处理器401与存储器402之间通过总线403通信，机器可读指令被处理器401执行时执行如下处理：

接收指示无人机飞行的控制指令，其中，控制指令中携带有飞行姿态信息；根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号；以基于生成的转动信号带动无人机运动。

在本申请实施例的一种实施方式中，上述处理器401执行的处理中，还包括：

根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机、第二个垂直发动机、第三个垂直发动机和第四个垂直发动机采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号，使第一个垂直发动机、第二个垂直发动机、第三个垂直发动机和第四个垂直发动机，根据转动信号带动无人机执行升降操作。

在本申请实施例的另一种实施方式中，上述处理器401执行的处理中，还包括：

根据携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机、第二个垂直发动机采用同一第一转动方向和同一第一转动速度转动的第一转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机和第四个垂直发动机采用同一第二转动方向和同一第二转动速度转动的第二转动信号，第二转动方向与第一转动方向相反，使第一个垂直发动机、第二个垂直发动机，根据处理器401的第一转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作；第三个垂直发动机、第四个垂直发动机，根据处理器401的第二转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

在本申请实施例的又一种实施方式中，上述处理器401执行的处理中，还包括：

根据携带的飞行姿态信息生成控制无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制第一个垂直发动机、第三个垂直发动机采用同一第三转动方向和同一第三转动速度转动的第三转动信号，和生成控制第二个垂直发动机和第四个垂直发动机采用同一第四转动方向和同一第四转动速度转动的第四转动信号，第四转动方向与第三转动方向相反，使第一个垂直发动机、第三个垂直发动机根据处理器401的第三转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作；使第二个垂直发动机、第四个垂直发动机根据处理器401的第四转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

在本申请实施例的另一种实施方式中，上述处理器401执行的处理中，还包括：

根据携带的飞行姿态信息生成控制无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制第一个垂直发动机、第三个垂直发动机采用同一第五转动方向和同一第五转动速度转动的第五转动信号，和生成控制第二个垂直发动机和第四个垂直发动机采用同一第六转动方向和同一第六转动速度转动的第六转动信号，第六转动方向与第五转动方向相反，使第一个垂直发动机、第三个垂直发动机根据处理器401的第五转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作；使第二个垂直发动机、第四个垂直发动机根据处理器401的第六转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作。

在第一个垂直发动机、第三个垂直发动机根据处理器401的第五转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作，以及在第二个垂直发动机、第四个垂直发动机根据处理器401的第六转动信号辅助带动无人机的机翼执行滚转操作后，生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第七转动方向和同一第七转动速度转动的第七转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第八转动方向和同一第八转动速度转动的第八转动信号，所述第八转动方向与所述第七转动方向相反，使第一个垂直发动机、第二个垂直发动机根据处理器401的第七转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作；使第三个垂直发动机、第四个垂直发动机根据处理器401的第八转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

在本申请实施例的又一种实施方式中，上述处理器401执行的处理中，还包括：

根据控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制第一个垂直发动机、第二个垂直发动机采用同一第九转动方向和同一第九转动速度转动的第九转动信号，和/或，生成控制第三个垂直发动机和第四个垂直发动机采用同一第十转动方向和同一第十转动速度转动的第十转动信号，第十转动方向与第九转动方向相反，使第一个垂直发动机、第二个垂直发动机根据处理器401的第九转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作；使第三个垂直发动机、第四个垂直发动机根据处理器401的第十转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作。

在第一个垂直发动机、第二个垂直发动机根据处理器401的第九转动信号带动无人机的前侧执行俯仰操作，以及在第三个垂直发动机、第四个垂直发动机根据处理器401的第十转动信号带动无人机的后侧执行俯仰操作后，生成控制第一个垂直发动机、第二个垂直发动机、第三个垂直发动机和第四个垂直发动机采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号，使第一个垂直发动机、第二个垂直发动机、第三个垂直发动机和第四个垂直发动机根据处理器401的转动信号带动无人机执行升降操作。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述实施例飞行控制方法的步骤。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述飞行控制方法，从而解决现有技术中固定翼无人机飞行不灵敏的问题，通过控制转动组件的动作增大了控制力或力矩，进而提升了无人机控制的灵敏性。

本申请实施例所提供的飞行控制方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞行控制装置，其特征在于，包括：控制器和转动组件；所述控制器与所述转动组件电连接；

所述控制器，用于接收指示无人机飞行的控制指令，其中，所述控制指令中携带有飞行姿态信息；根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述转动组件转动的转动信号；

所述转动组件，用于基于生成的所述转动信号带动所述无人机运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转动组件包括至少一个垂直发动机，每个垂直发动机设置于所述无人机包括的推动件上；

所述垂直发动机，用于基于生成的转动信号推进所述推动件带动所述无人机运动；

所述推动件，用于将所述转动信号转化为推进力，根据所述推进力带动所述无人机运动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括至少一个电子调速器，所述至少一个电子调速器与所述控制器电连接，且每个所述电子调速器对应设置有一个垂直发动机；

所述电子调速器，用于对所述控制器生成的所述转动信号进行转速调节，将调节后的转动信号传输至所述垂直发动机；

所述垂直发动机，还用于基于调节后的转动信号推进所述推动件带动所述无人机运动。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个垂直发动机为四个垂直发动机，第一个垂直发动机和第二个垂直发动机均靠近所述无人机的前侧，且匹配设置于无人机机身的两侧，第三个垂直发动机和第四个垂直发动机靠近所述无人机的后侧，且匹配设置于所述无人机机身的两侧，所述第一个垂直发动机和所述第三个垂直发动机设置于所述无人机的机身同侧，所述第二个垂直发动机和所述第四个垂直发动机设置于所述无人机的机身同侧。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述飞行姿态信息包括升降姿态信息；

所述控制器，用于根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的转动信号带动所述无人机执行升降操作。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述飞行姿态信息包括俯仰姿态信息；

所述控制器，用于根据所述携带的飞行姿态信息生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第一转动方向和同一第一转动速度转动的第一转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第二转动方向和同一第二转动速度转动的第二转动信号，所述第二转动方向与所述第一转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机，用于根据所述控制器的第一转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作；

所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第二转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述飞行姿态信息包括滚转姿态信息；

所述控制器，用于根据所述携带的飞行姿态信息生成控制所述无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机采用同一第三转动方向和同一第三转动速度转动的第三转动信号，和生成控制所述第二个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第四转动方向和同一第四转动速度转动的第四转动信号，所述第四转动方向与所述第三转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机，用于根据所述控制器的第三转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作；

所述第二个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第四转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述飞行姿态信息包括转弯姿态信息；

所述控制器，用于根据所述携带的飞行姿态信息生成控制所述无人机的机翼偏转的偏转信号，以及生成控制所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机采用同一第五转动方向和同一第五转动速度转动的第五转动信号，和生成控制所述第二个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第六转动方向和同一第六转动速度转动的第六转动信号，所述第六转动方向与所述第五转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机，用于根据所述控制器的第五转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作；

所述第二个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第六转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作；

所述控制器，还用于在所述第一个垂直发动机、所述第三个垂直发动机根据所述控制器的第五转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作，以及在所述第二个垂直发动机、所述第四个垂直发动机根据所述控制器的第六转动信号辅助带动所述无人机的机翼执行滚转操作后，生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第七转动方向和同一第七转动速度转动的第七转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第八转动方向和同一第八转动速度转动的第八转动信号，所述第八转动方向与所述第七转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机，用于根据所述控制器的第七转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作；

所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第八转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述飞行姿态信息包括急停姿态信息；

所述控制器，用于根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机采用同一第九转动方向和同一第九转动速度转动的第九转动信号，和/或，生成控制所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一第十转动方向和同一第十转动速度转动的第十转动信号，所述第十转动方向与所述第九转动方向相反；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机，用于根据所述控制器的第九转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作；

所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的第十转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作；

所述控制器，还用于在所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机根据所述控制器的第九转动信号带动所述无人机的前侧执行俯仰操作，以及在所述第三个垂直发动机、所述第四个垂直发动机根据所述控制器的第十转动信号带动所述无人机的后侧执行俯仰操作后，生成控制所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机采用同一转动方向和同一转动速度转动的转动信号；

所述第一个垂直发动机、所述第二个垂直发动机、所述第三个垂直发动机和所述第四个垂直发动机，用于根据所述控制器的转动信号带动所述无人机执行升降操作。

10.一种飞行控制方法，其特征在于，包括：

接收指示无人机飞行的控制指令，其中，所述控制指令中携带有飞行姿态信息；

根据所述控制指令中携带的飞行姿态信息生成控制转动组件转动的转动信号，以基于生成的所述转动信号带动所述无人机运动。