CN109981158A - 控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质。采用该方法，根据在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向。然后，根据所确定的信号强度最强的辐射方向，对无人机的姿态进行调整，使得姿态调整后的无人机收发无线信号的方向与所确定的信号强度最强的辐射方向相同，此后，姿态调整后的无人机在所确定的信号强度最强的辐射方向上收发无线信号，实现了无人机在信号强度最强的辐射方向上与遥控器通信，改善了无人机与遥控器之间的通信质量。此外，该方法不依赖于GPS，利用无人机与遥控器通信的信号强度和天线方向来调整无人机收发无线信号的方向，降低了实现的复杂度。

Description

控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及无人机领域，具体地，涉及一种控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着无人机的广泛普及，无人机与遥控器之间的通信质量越来越重要。为此，要求无人机收发无线信号的方向与遥控器收发无线信号的方向尽可能正对，以最大程度上提升两者之间的通信质量。
相关技术提供的一种解决方案是：首先，通过GPS(Global Positioning System，全球定位系统)确定遥控器的位置以及飞机的位置，进而确定两者的相对位置，然后，根据两者的相对位置，实现两者收发无线信号的方向正对。然而，该方法依赖于GPS。并且，由于GPS精度不够导致相对位置的精度不够，因而该方法不适用于飞机与遥控器相距较近距离的场景。
发明内容
本公开的目的是提供一种控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质，以改善无人机与遥控器之间的通信质量。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种控制无人机的方法，包括：
控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；
根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向；
根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，以使所述无人机在所述信号强度最强的辐射方向上与所述遥控器通信。
可选地，所述无人机包括多个定向天线；控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号，包括：
在不同的时间段，控制所述多个定向天线依次在各自的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
可选地，所述无人机包括全向天线；控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号，包括：
在不同的时间段，对所述全向天线的多个配置依次使能，每个配置对应一个辐射方向；
控制所述全向天线依次在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
可选地，所述多个辐射方向的数量是N；根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向，包括：
对在所述N个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度进行插值处理，以得到M个辐射方向分别对应的信号强度，N和M均为大于0的整数且M大于N；
比较所述M个辐射方向分别对应的信号强度，以确定信号强度最强的辐射方向。
可选地，根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，包括：
控制所述无人机旋转至所述多个定向天线中任一定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
可选地，根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，包括：
控制所述多个配置中任一配置所对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
本公开第二方面提供一种控制无人机的装置，包括：
控制模块，用于控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；
确定模块，用于根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向；
调整模块，用于根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，以使所述无人机在所述信号强度最强的辐射方向上与所述遥控器通信。
可选地，所述无人机包括多个定向天线；所述控制模块包括：
第一控制子模块，用于在不同的时间段，控制所述多个定向天线依次在各自的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
可选地，所述无人机包括全向天线；所述控制模块包括：
使能子模块，用于在不同的时间段，对所述全向天线的多个配置依次使能，每个配置对应一个辐射方向；
第二控制子模块，用于控制所述全向天线依次在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
可选地，所述多个辐射方向的数量是N；所述确定模块包括：
插值子模块，用于对在所述N个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度进行插值处理，以得到M个辐射方向分别对应的信号强度，N和M均为大于0的整数且M大于N；
确定子模块，用于比较所述M个辐射方向分别对应的信号强度，以确定信号强度最强的辐射方向。
可选地，所述调整模块包括：
第一旋转子模块，用于控制所述无人机旋转至所述多个定向天线中任一定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
可选地，所述调整模块包括：
第二旋转子模块，用于控制所述多个配置中任一配置所对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
本公开第三方面提供一种控制无人机的装置，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行上述控制无人机的方法。
本公开第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述控制无人机的方法的步骤。
通过上述技术方案，根据在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向。然后，根据所确定的信号强度最强的辐射方向，对无人机的姿态进行调整，使得姿态调整后的无人机收发无线信号的方向与所确定的信号强度最强的辐射方向相同，此后，姿态调整后的无人机在所确定的信号强度最强的辐射方向上收发无线信号，实现了无人机在信号强度最强的辐射方向上与遥控器通信，改善了无人机与遥控器之间的通信质量。此外，该方法不依赖于GPS，利用无人机与遥控器通信的信号强度和天线方向来调整无人机收发无线信号的方向，降低了实现的复杂度。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开实施例一提供的一种控制无人机的方法的流程图。
图2是本公开实施例一提供的一种控制无人机的方法的另一流程图。
图3是本公开实施例一提供的一种控制无人机的方法的另一流程图。
图4是本公开实施例一提供的一种控制无人机的装置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开实施例一提供了一种控制无人机的方法，采用该方法可以改善无人机与遥控器之间的通信质量。图1是本公开实施例一提供的一种控制无人机的方法的流程图。如图1所示，该方法应用于无人机内设的处理器，包括以下步骤：
步骤S11：控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；
步骤S12：根据在所述多个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向；
步骤S13：根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，以使所述无人机在所述信号强度最强的辐射方向上与所述遥控器通信。
在无人机与遥控器通信的过程中，遥控器向无人机发送无线信号，无人机接收遥控器发送的无线信号。并且，无人机向遥控器发送无线信号，遥控器接收无人机发送的无线信号。以此完成两者之间的通信。本公开实施例一中，无人机与遥控器之间通信所采用的通信技术包括但不限于：WIFI(一种允许电子设备连接到一个无线局域网的技术)、BT(Bluetooth，蓝牙)、ZIGBEE(一种短距离、低功耗的无线通信技术)、LTE(Long TermEvolution，长期演进)等。
无论无人机与遥控器之间通信采用何种通信技术，在遥控器向无人机发送无线信号之后，处理器控制无人机接收遥控器发送的无线信号。具体地，处理器控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。无人机每在一个辐射方向上接收到遥控器发送的无线信号时，处理器就确定在该辐射方向上接收到的无线信号的信号强度。这样，无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号之后，处理器确定无人机在多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度。其中，信号强度的确定方法包括但不限于：RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)、RSCP((ReceivedSignal Code Power，接收信号码功率)、RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)、相关值等。
接着，处理器比较在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向。然后，处理器根据所确定的信号强度最强的辐射方向，对无人机的姿态进行调整，使得姿态调整后的无人机收发无线信号的方向与所确定的信号强度最强的辐射方向相同，此后，姿态调整后的无人机在所确定的信号强度最强的辐射方向上收发无线信号，实现了无人机在信号强度最强的辐射方向上与遥控器通信，改善了无人机与遥控器之间的通信质量。此外，该方法不依赖于GPS，利用无人机与遥控器通信的信号强度和天线方向来调整无人机收发无线信号的方向，降低了实现的复杂度。
可选地，为了提高准确度，处理器将无人机与遥控器之间的通信时段分为相互交替的探测周期和工作周期。在探测周期到达时，处理器地执行上述方法，确定信号强度最强的辐射方向，并根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整无人机的姿态调整无人机的姿态。工作周期到达时，处理器控制姿态调整后的无人机在所确定的信号强度最强的辐射方向上收发无线信号。
可选地，处理器采用时分复用的方式执行步骤S11。根据无人机的天线布设情况，采用时分复用的方式执行步骤S11有且不限于下述第一种实施方式和第二种实施方式。
第一种实施方式适用于无人机包括多个定向天线的情况。如图2所示，步骤S11包括：
步骤S111：在不同的时间段，控制所述多个定向天线依次在各自的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
第二种实施方式适用于无人机包括全向天线的情况。如图3所示，步骤S11包括：
步骤S1121：在不同的时间段，对所述全向天线的多个配置依次使能，每个配置对应一个辐射方向；
步骤S1122：控制所述全向天线依次在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
首先，对第一种实施方式进行说明。
在无人机包括N个定向天线的情况下，由于N个定向天线各自的辐射方向互不相同，所以处理器将探测周期分为N个连续的时间段，每一时间段与一个定向天线对应，其中，N为大于0的整数。在每一时间段，处理器控制与该时间段对应的定向天线在其辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
示例地，无人机包括6个定向天线，处理器将探测周期分为第1秒至第6秒。在第1秒，处理器控制第1个定向天线在其辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；在第2秒，处理器控制第2个定向天线在其辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；依次类推，直至在第6秒，处理器控制第6个定向天线在其辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
如图2所示，在第一种实施方式下，步骤S13包括：
步骤S131：控制所述无人机旋转至所述多个定向天线中任一定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
在无人机包括N个定向天线的情况下，处理器根据无人机在N定向天线分别对应的辐射方向上接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向，然后将任一定向天线的辐射方向分别与所确定的信号强度最强的辐射方向相比较，确定该定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向的角度差值，然后控制无人机旋转该差值，使得该定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。此后，无人机通过该定向天线收发无线信号，也即在信号强度最强的辐射方向上收发无线信号。
示例地，无人机包括6个定向天线，处理器根据无人机在6个定向天线各自的辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向。假设该信号强度最强的辐射方向与第1个定向天线的辐射方向的角度差值是40度，则处理器控制无人机旋转40度，使得第1个定向天线的辐射方向与该信号强度最强的辐射方向重叠，此后，无人机通过第1个定向天线收发无线信号。
接下来，对第二种实施方式进行说明。
在无人机包括全向天线的情况下，由于该全向天线具有预先设置的N个配置，每个配置对应一个辐射方向，N个配置各自的辐射方向互不相同，所以处理器将探测周期分为N个连续的时间段，每一时间段与一个配置对应，其中，N为大于0的整数。在每一时间段，处理器对与该时间段对应的配置使能，然后控制全向天线在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
示例地，无人机包括1个全向天线，该全向天线具有预先设置的6个配置，处理器将探测周期分为第1秒至第6秒。在第1秒，处理器对第1个配置使能，然后控制全向天线在第1个配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；在第2秒，处理器对第2个配置使能，然后控制全向天线在第2个配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；依次类推，直至在第6秒，处理器对第6个配置使能，然后控制全向天线在第6个配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
如图3所示，在第二种实施方式下，步骤S13包括：
步骤S132：控制所述多个配置中任一配置所对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
在无人机包括全向天线的情况下，处理器根据无人机在该全向天线的N个配置分别对应的辐射方向上接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向，然后将任一配置对应的辐射方向分别与所确定的信号强度最强的辐射方向相比较，确定该配置对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向的角度差值，然后控制无人机旋转该差值，使得该配置对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。此后，处理器控制该配置持续处于使能状态，在该配置对应的辐射方向上收发无线信号，也即在信号强度最强的辐射方向上收发无线信号。
示例地，无人机包括1个全向天线，该全向天线具有预先设置的6个配置，处理器根据无人机在6个配置各自对应的辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向。假设该信号强度最强的辐射方向与第2个配置对应的辐射方向的角度差值是60度，则处理器控制无人机旋转60度，使得第2个配置对应的辐射方向与该信号强度最强的辐射方向重叠，此后，处理器控制第2个配置持续处于使能状态，在第2个配置对应的辐射方向上收发无线信号，也即在信号强度最强的辐射方向上收发无线信号。
可选地，在步骤S11和步骤S12中的多个辐射方向的数量是N的情况下，步骤S12包括以下步骤：
对在所述N个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度进行插值处理，以得到M个辐射方向分别对应的信号强度，N和M均为大于0的整数且M大于N；
比较所述M个辐射方向分别对应的信号强度，以确定信号强度最强的辐射方向。
处理器在确定无人机在N个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度之后，根据N个辐射方向以及对应的信号强度，对所确定的N个信号强度进行插值处理，以得到M个信号强度，M个信号强度中每一信号强度对应一个辐射方向。插值处理的方式采用现有技术实现，在此不再赘述。
然后，处理器比较M个信号强度，将M个信号强度中最强的信号强度所对应的辐射方向确定为步骤S12的执行结果。通过插值处理的方式，提高了辐射方向分辨率，也增强了信号强度最强的辐射方向的准确度。
实施例二
基于同一发明构思，本公开实施例二提供了一种控制无人机的装置。如图4所示，该装置400包括：
控制模块401，用于控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；
确定模块402，用于根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向；
调整模块403，用于根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，以使所述无人机在所述信号强度最强的辐射方向上与所述遥控器通信。
可选地，所述无人机包括多个定向天线；所述控制模块包括：
第一控制子模块，用于在不同的时间段，控制所述多个定向天线依次在各自的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
可选地，所述无人机包括全向天线；所述控制模块包括：
使能子模块，用于在不同的时间段，对所述全向天线的多个配置依次使能，每个配置对应一个辐射方向；
第二控制子模块，用于控制所述全向天线依次在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
可选地，所述多个辐射方向的数量是N；所述确定模块包括：
插值子模块，用于对在所述N个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度进行插值处理，以得到M个辐射方向分别对应的信号强度，N和M均为大于0的整数且M大于N；
确定子模块，用于比较所述M个辐射方向分别对应的信号强度，以确定信号强度最强的辐射方向。
可选地，所述调整模块包括：
第一旋转子模块，用于控制所述无人机旋转至所述多个定向天线中任一定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
可选地，所述调整模块包括：
第二旋转子模块，用于控制所述多个配置中任一配置所对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开实施例三还提供了一种控制无人机的装置，所述装置包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：执行实现上述控制无人机的方法的步骤。该方法为如实施例一以及图1-图3所示的控制无人机的方法。
本公开实施例四还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述控制无人机的方法的步骤。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (14)

1.一种控制无人机的方法，其特征在于，包括：
控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；
根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向；
根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，以使所述无人机在所述信号强度最强的辐射方向上与所述遥控器通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人机包括多个定向天线；控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号，包括：
在不同的时间段，控制所述多个定向天线依次在各自的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人机包括全向天线；控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号，包括：
在不同的时间段，对所述全向天线的多个配置依次使能，每个配置对应一个辐射方向；
控制所述全向天线依次在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个辐射方向的数量是N；根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向，包括：
对在所述N个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度进行插值处理，以得到M个辐射方向分别对应的信号强度，N和M均为大于0的整数且M大于N；
比较所述M个辐射方向分别对应的信号强度，以确定信号强度最强的辐射方向。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，包括：
控制所述无人机旋转至所述多个定向天线中任一定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，包括：
控制所述多个配置中任一配置所对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
7.一种控制无人机的装置，其特征在于，包括：
控制模块，用于控制无人机在多个辐射方向上接收遥控器发送的无线信号；
确定模块，用于根据所述无人机在所述多个辐射方向上分别接收到的无线信号的信号强度，确定信号强度最强的辐射方向；
调整模块，用于根据所确定的信号强度最强的辐射方向，调整所述无人机的姿态，以使所述无人机在所述信号强度最强的辐射方向上与所述遥控器通信。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述无人机包括多个定向天线；所述控制模块包括：
第一控制子模块，用于在不同的时间段，控制所述多个定向天线依次在各自的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述无人机包括全向天线；所述控制模块包括：
使能子模块，用于在不同的时间段，对所述全向天线的多个配置依次使能，每个配置对应一个辐射方向；
第二控制子模块，用于控制所述全向天线依次在处于使能状态的配置所对应的辐射方向上接收遥控器发送的无线信号。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多个辐射方向的数量是N；所述确定模块包括：
插值子模块，用于对在所述N个辐射方向分别接收到的无线信号的信号强度进行插值处理，以得到M个辐射方向分别对应的信号强度，N和M均为大于0的整数且M大于N；
确定子模块，用于比较所述M个辐射方向分别对应的信号强度，以确定信号强度最强的辐射方向。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
第一旋转子模块，用于控制所述无人机旋转至所述多个定向天线中任一定向天线的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
第二旋转子模块，用于控制所述多个配置中任一配置所对应的辐射方向与所确定的信号强度最强的辐射方向重叠。
13.一种控制无人机的装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-6任一所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。
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