CN110333736A - 无人机飞行系统、方法及遥控方法和受控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机飞行系统包括：非禁飞场地、服务器、无人机、遥控终端和受控终端，其中，服务器用于存储、传递数据；非禁飞区为封闭式场地，并在其内部布置了第一图像采集装置，用于实时采集无人机飞行状态生成飞行视频数据，并发送至服务器；遥控终端用于接收服务器发送的无人机的飞行视频数据，并以可视化的方式显示，随即遥控终端产生控制无人机飞行动作的控制指令反馈至服务器；受控终端接收由服务器发出的控制指令以控制无人机的飞行动作；无人机接收由受控终端发出的控制指令，并根据控制指令飞行。本发明提供一种不受天气影响，可以在禁飞区远程学习训练的无人机飞行系统，训练过程安全、用户操作便捷。

Description

无人机飞行系统、方法及遥控方法和受控方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机飞行系统、方法及遥控方法和受控方法。

背景技术

目前，随着政府部门对无人机的监管越来越严格，从购买无人机需要到当地相关机构进行备案，到将公园、广场、机场等人流量大的地方设立为禁飞区。用户只能驾车去郊区等人口密度小的区域操作无人机，这样造成无人机的使用成本增加。

而且，无人机的操控对初学者来说，难度较大。在室外很容易受到天气(如：夜晚昏暗的情况、大风天气以及雨水天气等)的影响，造成无人机无法飞行。并且，用户在训练过程中仅仅通过人眼观察无人机飞行状态的方式也非常不安全。因此，对无人机的爱好者和初学者，急需一种更简便、更安全的学习操作无人机的环境，同时能提供无人机技能比赛的平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不受天气影响，可以在禁飞区远程学习训练的无人机飞行系统，训练过程安全、用户操作便捷。

本发明公开的无人机飞行系统所采用的技术方案是:

一种无人机飞行系统，包括：非禁飞场地、服务器、无人机、遥控终端和受控终端，其中，

所述服务器用于存储、传递数据；

所述非禁飞区为封闭式场地，并在其内部布置了第一图像采集装置，用于实时采集无人机飞行状态生成飞行视频数据，并发送至服务器；

所述遥控终端用于接收服务器发送的无人机的飞行视频数据，并以可视化的方式显示，随即遥控终端产生控制无人机飞行动作的控制指令，经过服务器反馈给受控终端；

所述受控终端接收由服务器发出的控制指令以控制无人机的飞行动作；

所述无人机接收由受控终端发出的控制指令，并根据控制指令飞行。

作为优选方案，所述服务器包括用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值。

作为优选方案，还包括与服务器连接的PC终端，所述受控终端包括通过WiFi连接PC终端的移动终端和操控无人机的操控终端，所述移动终端和操控终端通过数据线导通。

作为优选方案，所述无人机的云台上固定有第二图像采集装置，用于实时采集无人机飞行姿态生成动作视频数据，其中动作视频数据依次通过操控终端、移动终端和服务器传递至遥控终端。

本技术方案还提供一种无人机飞行方法，包括如下步骤：

限定无人机飞行的范围；

实时录制无人机的飞机的视频数据并发送至服务器；

遥控终端接收由服务器发送的无人机飞行的视频数据，产生无人机控制指令，并发送至受控终端；

接收由服务器发出的控制指令，控制无人机飞行。

本技术方案还提供一种遥控方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收视频数据，生成控制无人机飞行动作的控制指令，其中该控制指令包括在高度指令、速度指令以及方向指令；

将生成的控制指令发送至中转设备(服务器)。

作为优选方案，在所述接收视频数据，生成控制无人机飞行动作的控制指令步骤之前，还包括：

获取用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值；

对应该控制指令中的高度指令和速度指令在该用户个人等级信息下高度阈值内和速度阈值内。

作为优选方案，所述视频数据包括飞行视频数据和动作视频数据，其中，所述飞行视频数据为无人机第三视角的飞行状态视频数据，所述动作视频数据为无人机第一视角的飞行姿态视频数据。

本技术方案还提供一种受控方法，包括如下步骤：

接收由中转设备(服务器)发出的操控无人机飞行的控制指令；

根据接收的控制指令发送至无人机以调整飞行姿态。

本发明公开的无人机飞行系统的有益效果是：通过布置于封闭式非禁飞区场地的第一图像采集装置采集飞行视频数据，并发送至服务器。遥控终端接收服务器发送的无人机的飞行视频数据，并以可视化的方式显示，同时生成控制无人机飞行动作的控制指令反馈至服务器。受控终端接收由服务器发出的控制指令以控制无人机的飞行动作。无人机接收由受控终端发出的控制指令，并根据控制指令飞行，最终构成完整的无人机飞行系统。封闭式的非禁飞区场地可以有效杜绝天气的影响，并且通过第三视角图像采集装置可以掌控无人机的宏观飞行状态，进而使无人机的飞行过程更加安全、用户操控更加便捷。

附图说明

图1是本发明无人机飞行系统的结构示意图。

图2是本发明无人机飞行方法的流程图。

图3是本发明遥控方法的流程图。

图4是本发明受控方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:

请参考图1，一种无人机飞行系统，包括：非禁飞场地、服务器、无人机、遥控终端和受控终端。其中，服务器用于存储、传递数据。具体的服务器包括用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值。

非禁飞区为封闭式场地，封闭式的非禁飞区场地可以有效杜绝天气的影响。使用户不受夜晚昏暗的情况、大风天气以及雨水天气等环境的影响。

同时非禁飞区场地内部以矩阵的方式布置了多台第一图像采集装置，以构成一个视频网络覆盖非禁飞区场地。该种第一图像采集装置具体为带有定位功能的高清摄像机。用于实时采集无人机飞行状态生成飞行视频数据。

多台高清摄像机通过本地终端(PC电脑)以有线的方式连接服务器。

本实施例中的遥控终端实为用户的移动设备，如手机、平盘等。遥控终端通过网络与服务器建立联系。遥控终端首先登陆获取预先存储于服务器中用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值。

然后，服务器将飞行视频数据发送给遥控终端。当遥控终端接收服务器发送的无人机的飞行视频数据时，以可视化的方式显示给用户。

随即遥控终端产生控制无人机飞行运行动作的控制指令反馈至服务器。

服务器属于云端存储设备，本技术方案将本地终端，即PC终端与服务器连接。

受控终端具体的包括通过WiFi连接PC终端的移动终端和操控无人机的操控终端。移动终端和操控终端通过数据线导通。受控终端的移动终端通过WiFi网络接收由服务器发出的控制指令，并通过数据线传输至操控终端，最终操控终端以控制无人机的飞行动作。

无人机接收由受控终端发出的控制指令，并根据控制指令飞行。

通过第三视角图像采集装置可以掌控无人机的宏观飞行状态，进而使无人机的飞行过程更加安全、便捷。

无人机在非禁飞区场地飞行的过程中会与高清摄像头内的定位装置互相感应，系统则对应挑选出靠近无人机的高清摄像头所采集的飞行视频数据通过服务器传递给遥控终端。使数据更加清晰准确。

无人机的云台上固定有第二图像采集装置，用于实时采集无人机飞行姿态生成动作视频数据，其中动作视频数据依次通过操控终端、移动终端和服务器传递至遥控终端。将两种视频数据同时展示给用户，可以使用户下达更加准确的控制指令。

较佳的，当无人机完成一次操作动作时，并且还未接收到下一次指令时，服务器，不在将第二图像采集装置的实时动作视频数据传输至遥控终端，此时遥控终端所展示的为第一视角的静态画面和第三视角的视频画面。可以避免内存资源以及流量的浪费。当下一次指令到达时，服务器将再次恢复第一视角的视频画面。

较佳的，本实施例中的遥控终端可以在禁飞区与非禁飞区二者任一一处发送指令，进而拓展了本系统的应用范围。

请参考图2，本实施例中还提供一种无人机飞行方法，包括如下步骤：

步骤S101：限定无人机飞行的范围，将无人机锁定至非禁飞区场地内。

具体的，即当无人机飞至一定高度时，则无法再操控其向上移动。

步骤S102：实时录制无人机的飞机的视频数据并发送至服务器。

具体的，通过无人机第一视角的动作视频数据与第三视角的飞行视频数据共同展示给用户，使用户下达较为准确的控制指令。

步骤S103：遥控终端接收由服务器发送的无人机飞行的视频数据，产生无人机控制指令，并发送至受控终端。

步骤S104：受控终端接收由服务器发出的控制指令，控制无人机飞行。

举个例子：用户远程操控非禁飞区内无人机，遥控终端显示两幅由服务器实时传递过来的画面。这两幅画面分别为非禁飞区场地的高清摄像头所采集无人机第三视角的画面，以及固定于无人机云台上第一视角的画面。

用户根据此时无人机飞行的状态，以及姿态做出相应的控制指令。如抬升两米，并向左侧移动五米。此控制指令将在预设阈值范围内。假设非禁飞区场地高十米，执行控制指令前无人机的高度为五米，对应上述控制指令即可生效；而当执行控制指令前无人机高度为九米，对应上述控制指令无法生效。

控制指令通过服务器到达受控终端(由手机和遥控器组成)，受控终端将操控无人机执行控制指令。

请参考图3，本实施例中还提供一种遥控方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S201：获取用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值。

用于获取用户飞行范围权限。

步骤S202：接收视频数据，生成控制无人机飞行动作的控制指令，其中该控制指令包括在高度指令、速度指令以及方向指令。控制指令中的高度指令和速度指令在该用户个人等级信息下高度阈值内和速度阈值内。

用户需要根据视频数据了解无人机即时的状态和运行轨迹，结合飞行范围权限，生成相应控制指令。

步骤S203：将生成的控制指令发送至中转设备(服务器)。

本实施例中步骤S202中的视频数据包括飞行视频数据和动作视频数据，其中，飞行视频数据为无人机第三视角的飞行状态视频数据，动作视频数据为无人机第一视角的飞行姿态视频数据。通过两种不同的数据相结合，以辅助用户做出更加精确的控制指令。

请参考图4，本实施例中还提供一种受控方法，包括如下步骤：

步骤S301：接收由中转设备(服务器)发出的操控无人机飞行的控制指令。

步骤S302：根据接收的控制指令发送至无人机以调整飞行姿态。

该控制指令包括高度信息、速度信息以及方向信息。并且控制指令中的高度指令和速度指令在该用户个人等级信息下高度阈值内和速度阈值内。

本发明提供一种无人机飞行系统，通过布置于封闭式非禁飞区场地的第一图像采集装置采集飞行视频数据，并发送至服务器。遥控终端接收服务器发送的无人机的飞行视频数据，并以可视化的方式显示，同时生成控制无人机飞行运行动作的控制指令反馈至服务器。受控终端接收由服务器发出的控制指令以控制无人机的运行动作。无人机接收由受控终端发出的控制指令，并根据控制指令飞行，最终构成一完整的无人机飞行系统。封闭式的非禁飞区场地可以有效杜绝天气的影响，并且通过第三视角图像采集装置可以掌控无人机的宏观飞行状态，进而使无人机的飞行过程更加安全、便捷。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种无人机飞行系统，其特征在于，包括：非禁飞场地、服务器、无人机、遥控终端和受控终端，其中，

所述服务器用于存储、传递数据；

所述非禁飞区场地为封闭式场地，并在其内部布置了第一图像采集装置，用于实时采集无人机飞行状态生成飞行视频数据，并发送至服务器；

所述遥控终端用于接收服务器发送的无人机的飞行视频数据；

所述受控终端接收由服务器发出的控制指令以控制无人机的飞行动作；

所述无人机接收由受控终端发出的控制指令，并根据控制指令飞行。

2.如权利要求1所述的无人机飞行系统，其特征在于，所述服务器包括用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值。

3.如权利要求1所述的无人机飞行系统，其特征在于，还包括与服务器连接的PC终端，所述受控终端包括通过WiFi连接PC终端的移动终端和操控无人机的操控终端，所述移动终端和操控终端通过数据线导通。

4.如权利要求3所述的无人机飞行系统，其特征在于，所述无人机的云台上固定有第二图像采集装置，用于实时采集无人机飞行姿态生成动作视频数据，其中动作视频数据依次通过操控终端、移动终端和服务器传递至遥控终端。

5.一种无人机飞行方法，其特征在于，包括如下步骤：

限定无人机飞行的范围；

实时录制无人机的飞行的视频数据并发送至服务器；

遥控终端接收由服务器发送的无人机飞行的视频数据，产生无人机控制指令，并发送至受控终端；

接收由服务器发出的控制指令，控制无人机飞行。

6.一种遥控方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收视频数据，生成控制无人机飞行动作轨迹的控制指令，其中该控制指令包括在高度指令、速度指令以及方向指令；

将生成的控制指令发送至中转设备(服务器)。

7.如权利要求6所述的遥控方法，其特征在于，在所述接收视频数据，生成控制无人机飞行运行轨迹的控制指令步骤之前，还包括：

获取用户个人等级信息，以及对应个人等级信息下无人机飞行高度阈值和速度阈值；

对应该控制指令中的高度指令和速度指令在该用户个人等级信息下高度阈值内和速度阈值内。

8.如权利要求6或7任一项所述的遥控方法，其特征在于，所述视频数据包括飞行视频数据和动作视频数据，其中，所述飞行视频数据为无人机第三视角的飞行状态视频数据，所述动作视频数据为无人机第一视角的飞行姿态视频数据。

9.一种受控方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收由中转设备(服务器)发出的操控无人机飞行的控制指令；

根据接收的控制指令发送至无人机以调整飞行姿态。