CN111309037B - 一种基于无人机地面站的视景控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于虚拟视景控制领域，解决没有鼠标键盘视景无法实时灵活控制的问题。本发明提供一种基于无人机地面站的视景控制系统，包括控制输入模块、通信模块、数据处理模块和控制显示模块。在可编程触摸键盘上定义设置多个快捷功能按键，通过多个快捷功能按键中的一个或多个组合向控制输入模块的两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域输入控制指令，分别实现观察点和无人机之间的相对运动状态分析；以无人机为中心，从不同方向配合不同半径大小观察无人机的飞行状态分析；无人机仪表参数及操作状态的选择性显示。本发明能够明显改善视景的整体使用体验，降低视景控制的重复研发成本。

Description

一种基于无人机地面站的视景控制系统

技术领域

本发明属于无人机控制技术，具体涉及一种基于无人机地面站的视景控制系统。

背景技术

在无人机通用地面控制站中，多维度观察无人机飞行的姿态以及无人机与机场的相对位置，可让无人机飞行员在整体上更形象、直观把握无人机的飞行状态，便于及时判断与决策。随着虚拟仿真可视化技术不断发展，视景控制研究一直在进行。

根据控制的方式不同，有几种常见的控制方式：如鼠标键盘直接控制法，直接用鼠标左右键和滚轮以及键盘组合键输入控制；视景页面控制法，直接将需要控制的指令设计到视景显示界面上，通过鼠标选中页面指令输入控制；专用设备控制法，采用与视景计算机连接的专用设备如遥控等设备输入控制。但在无人机地面站中，无法使用以上几种方法，视景软件驻留计算机没有键盘鼠标作为输入设备，受席位的空间限制和整体安全性考虑不能额外增加其他输入设备。如何给用户更好的用户体验使用户更全面的掌控无人机飞行状态，进而提高无人机飞行安全性是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明在不增加输入设备情况下，提供一种基于无人机地面站的视景控制系统。该系统在已有设备基础上采用统一的通信接口和模块化设计，提供一个兼容而开放的视景控制系统，使用户更方便、更直观、更全面的通过视景掌控无人机飞行状态，进而提高无人机飞行安全性。本发明，解决了没有鼠标键盘，视景无法实时灵活控制的问题。

本发明提供的技术方案是：提供一种基于无人机地面站的视景控制系统，所述视景控制系统包括控制输入模块、通信模块、数据处理模块和控制显示模块，

所述控制输入模块通过通信模块与数据处理模块互联，所述控制输入模块提供在可编程触摸键盘上控制指令的快捷输入；

所述控制输入模块包括两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域；在可编程触摸键盘上定义设置用于输入控制指令的多个快捷功能按键，通过所述多个快捷功能按键中的一个或多个组合向所述两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域或二维子窗口显示功能域输入控制指令，分别实现观察点和无人机之间的相对运动状态分析；以无人机为中心，从不同方向配合不同半径大小观察无人机的飞行状态分析；无人机仪表参数及操作状态的选择性显示；

所述通信模块，提供所述控制输入模块数据的统一输入接口和所述数据处理模块的通信数据的统一交互接口；

所述数据处理模块与通信模块和控制显示模块互联，所述数据处理模块基于视景控制系统的运行环境完成所述通信模块输入的数据和外部系统激励数据的解析，并发送给所述控制显示模块；

所述控制显示模块将数据处理模块输入的数据配合三维引擎渲染显示出来，并将三维引擎渲染画面显示到显示器上。

进一步地，所述两点之间通视控制分析功能域包括无人机内部、前方、后方、上方、下方、左方和右方眼点控制模块，以及无人机眼点距离控制模块，对应分别实现从无人机内部指定位置观察、从无人机头设定角度向尾侧可观测位置观察、从无人机尾侧设定角度向无人机头方向可观测位置观察、从无人机顶部设定角度向地面方向可观测位置观察、从无人机底部设定角度向天空方向可观测位置观察、从无人机左侧设定角度向无人机右侧方向可观测位置观察、从无人机右侧设定角度向左侧方向可观测位置观察，以及可观测位置下当前视角观察点到无人机距离调近和调远的通视分析；

所述以中心点和半径通视控制分析功能域包括无人机观察半径大小控制模块、无人机观察位置旋转控制模块，对应分别实现观察点到无人机的观察半径调近和调远的通视分析；在第一观察点基础上，以无人机为圆心，从观察者的上、下、左、右方向开始旋转到第二观察点观察的通视分析；

所述二维子窗口显示功能域包括机场选择模块、时段选择模块和仪表显示模块，对应分别实现不同机场地形选择、不同时段的渲染效果和三维场景上叠加二维仪表数据表格显示与隐藏的通视分析。

进一步地，所述两点之间通视控制分析功能域，通过获取观察点虚拟相机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角，第一观察点在初始位置基础上偏移水平方向的角度，第一观察点在初始位置基础上偏移竖直方向的角度，第一观察点到第二观察点的距离，第二观察点到无人机的距离，无人机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角，实现从第一观察点到第二观察点对无人机不同位置不同角度的通视分析。

进一步地，所述两点之间通视控制分析功能域在可编程触摸键盘上对应设置的快捷功能按键包括眼点选择、第三视角、第一视角、正前视角、正后视角、上、下、左、右、加和减，共11个按键；

眼点选择功能按键，用于实现开启或关闭两点之间通视控制分析功能域以及关闭以中心点和半径通视控制分析功能域的控制指令输入；

第三视角功能按键，用于实现进入两点之间通视控制分析功能域的控制指令输入；

在开启两点之间通视控制分析功能域后，第一视角功能按键、正前视角功能按键、正后视角功能按键，分别对应实现进入无人机内观察眼点、正前观察眼点、正后观察眼点的控制指令输入；以及上按键、下按键、左按键和右按键，分别对应实现上观察眼点、下观察眼点、左观察眼点和右观察眼点的控制指令输入；

加按键和减按键，分别用于实现观察点到无人机距离调近和调远的控制指令输入。

进一步地，所述以中心点和半径通视控制分析功能域，通过获取无人机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角、观察点到无人机的旋转半径，实现以无人机为圆心，观察点到无人机的距离为半径，不同角度不同半径的通视分析。

进一步地，所述以中心点和半径通视控制分析功能域在可编程触摸键盘上对应设置的多个快捷功能按键包括上帝视角、眼点旋转、上、下、左、右、加和减，共8个按键；

眼点旋转功能按键，用于实现开启和关闭以中心点和半径通视控制分析功能域以及关闭两点之间通视控制分析功能域的控制指令输入；

上帝视角功能按键，用于实现进入以中心点和半径通视控制分析功能域的控制指令输入；

在以中心点和半径通视控制分析功能域之后，上按键、下按键、左按键和右按键，分别对应实现从上、下、左、右方向进行旋转观察的控制指令输入；

加按键和减按键，分别用于实现观察点到无人机距离调近和调远的控制指令输入。

进一步地，所述二维子窗口显示功能域在可编程触摸键盘上对应设置的多个快捷功能按键包括机场选择、时段选择、参数显示、地平仪显示、上和下，共6个按键；

二维子窗口显示功能域获取地图数据路径和地图数据类型，机场选择按键配合上、下按键，实现不同机场地形选择的控制指令输入；

时段选择按键，实现不同时段渲染效果选择的控制指令输入；

参数显示按键和地平仪显示按键配合上、下按键，实现在三维场景上叠加二维子窗口显示与隐藏的控制指令输入。

进一步地，上、下、左、右快捷按键均为两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域的复用按键；

加和减快捷按键均为两点之间通视控制分析功能域和以中心点和半径通视控制分析功能域的复用按键。

进一步地，所述控制显示模块将数据处理模块输入的数据配合三维引擎渲染显示出来，所显示的内容包括参数配置页面、操作状态显示页面、实时响应视景控制操作画面、三维无人机飞行状态视景画面。

本发明的有益效果为：

对无人机地面站视景常用的鼠标键盘操作进行提炼总结，提供了科学合理的分解方法，帮助用户简单形象地理解无人机地面站视景的视角、眼点、渲染时间段的使用操作。

将提炼总结的操作指令布局到现有的可编程触摸键盘上，解决保持固定眼点、固定视角、固定时间段渲染，用户不能全面控制掌握无人机飞行状态的问题。不但节约成本，而且提供了简单灵活的操作方法，帮助用户灵活实时控制无人机的飞行。

通过采用统一的通信接口进行操作指令传递，解决模块功能不易扩展的问题。使用本发明的基于数据分发服务的方法，可以保证在视景功能不受影响的前提下，提高地面站的通用性，降低重复开发成本，缩短研制周期。

该技术创新性地在以往视景的固定视角和固定眼点控制基础上，实现一种实时视角和眼点的控制方法。同时，该视景控制系统采用模块化设计，使本系统的开放性更强，新的功能模块可以方便的加入到视景控制系统中。本发明能够明显改善视景的整体使用体验，降低视景控制的重复研发成本、缩短研制周期，可极大地促进地面站通用化的进程。

附图说明

图1是视景控制系统模块之间关系框图；

图2是控制输入模块原理组成框图；

图3是视景控制系统运行流程图；

图4是视景控制系统可编程触摸键盘上按键布局图。

具体实施方式

实施例1

本实施例，提供一种视景控制系统。本实施例的视景控制系统开发基于OSG(OpenScene Graph)开源应用程序接口，使用VS2010、QT5.4等结合实现对视景的控制并实时响应控制渲染输出视景画面。

图1是视景控制系统模块之间关系框图，如图1所示，本实施例的视景控制系统由控制输入模块、通信模块、数据处理模块、控制显示模块组成。控制输入模块提供观察者在可编程触摸键盘上快捷输入控制指令功能。通信模块为视景控制系统各个功能模块提供统一收发接口。数据处理模块完成接收数据的解析和更新。控制显示模块实时响应数据处理模块的更新数据，实现视景控制操作和外部激励数据的视景画面渲染和显示。

具体地，本实施例的控制输入模块基于可编程触摸键盘的运行环境，在触摸键盘上显示视景控制系统的控制快捷功能按键，提供视景控制的按键显示和从按键按下到按键功能实现的实时控制输入。控制输入模块与通信模块互联，实现按通信模块定义的接口输入数据。控制输入模块按照本发明控制系统实现功能域的布局，其中包括两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域。

本实施例的通信模块基于数据收发服务及通信支持环境，提供和其他模块的统一接口，完成相关功能模块间基于数据分发服务的数据收发任务。通信模块分别与控制输入模块和数据处理模块互联，提供控制输入模块数据的统一输入接口和数据处理模块的无人机位置姿态数据、关键参数、仪表等相关通信数据的统一交互接口。

本实施例的数据处理模块基于视景控制系统的运行环境完成控制输入数据和外部系统激励数据的解析及更新到视景画面，包括外部系统激励中的无人机位置姿态数据、参数数据、可编程触摸键盘的控制输入数据的处理。数据处理模块与通信模块和控制显示模块互联，实现已处理数据输入渲染引擎功能。

本实施例的控制显示模块将数据处理模块输入的数据配合三维引擎渲染显示出来，其中包括参数配置页面、用户不易记忆的操作状态显示页面、实时响应视景控制操作画面、三维无人机飞行状态视景画面的生成和渲染，最终将三维引擎渲染画面显示到显示器上。

图2是控制输入模块原理组成框图，如图2所示，控制输入模块包括两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域。

两点之间通视控制分析功能域包括无人机内部、前方、后方、上方、下方、左方和右方眼点选择模块，以及无人机眼点距离控制模块，对应分别实现从无人机内部指定位置观察、从无人机头设定角度向尾侧方向可观测位置观察、从无人机尾侧设定角度向无人机头方向可观测位置观察、从无人机顶部设定角度向地面方向可观测位置观察、从无人机底部设定角度向天空方向可观测位置观察、从无人机左侧设定角度向无人机右侧方向可观测位置观察、从无人机右侧设定角度向左侧方向可观测位置观察、可观测位置下当前视角观察点到无人机距离调近和调远的通视分析。

以中心点和半径通视控制分析功能域包括无人机观察半径大小控制模块、无人机观察半径旋转控制模块，对应分别实现观察点到无人机距离的调近和调远的通视分析、从上、下、左、右进行旋转观察的通视分析。

二维子窗口显示功能域包括机场选择模块、时段选择模块和仪表显示模块，对应分别实现不同机场地形选择、不同时段渲染效果和三维场景上叠加二维子窗口显示与隐藏的通视分析。

图3是视景控制系统运行流程图，如图3所示，在三维视景全系统已经完成了三维视景数据库中影像数据、高程数据、地图矢量数据、三维模型数据的加载和驱动后，并且在可编程触摸键盘、显示器和连接线路都正常工作情况下，本视景控制系统开始进入正常循环进行全系统数据接收。视景控制系统通过数据分发服务实现数据处理及更新。一方面，接收处理无人机位置姿态及其他重要参数的实时更新数据；另一方面，同时接收可编程触摸键盘上输入的控制数据，接收到的新数据通过视景控制系统数据处理模块实现实时更新整个视景画面显示。

实施例2

要观察无人机的三维物理规律，需显示不同时刻无人机的位置(经度、纬度、高度)和姿态数据(俯仰角、偏航角、横滚角)，而且想灵活调整视景观察的位置及观察姿态，则对于观测者同样需要可以灵活实现其经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角的灵活调整，这些数据位置和姿态数据，可以分解为由以中心点和半径通视控制分析、两点之间通视控制分析、叠加二维子窗口显示部分分析组成。在软件工作线程里帧循环实现对无人机位置数据进行更新，通过三维引擎来对场景运动体进行实时驱动，在视景的每一帧中，更新一次无人机经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角值，利用这些值对无人机三维实体模型的位置进行设置，并绘制新位置处的视景环境，以此来实现视景的相对运动分析。

当三维视景正常显示后，现有的鼠标键盘输入的内容主要为显示方式切换及显示内容的切换，显示方式主要是视角切换及眼点选择。本发明控制输入模块就是在可编程触摸键盘上定义功能按键，利用按键配合实现鼠标键盘操作的内容输入。

本发明从功能上将显示方式切换及显示内容切换分解为两点之间通视分析功能域、以中心点和半径进行通视分析功能域、二维子窗口显示功能域，并按功能域布局到可编程触摸键盘上实现。两点之间通视分析是观察点和目标点(即无人机)之间的相对运动状态分析；以中心点(即无人机)和半径进行通视分析是以无人机为中心，不同方向配合不同半径大小观察无人机的飞行状态；二维子窗口显示则是将二维的重要参数、仪表、重要操作状态叠加到三维视景画面上显示出来。

控制输入模块通过在可编程触摸键盘上定义快捷按键直接输入一个或多个按键组合输入控制指令。通过快捷按键输入控制指令给对应的控制模块，使相应的控制模块执行对应的功能。控制输入模块是该发明视景控制系统最主要的内容，图4是视景控制系统可编程触摸键盘上按键布局图，下文将结合图4具体介绍该模块不同功能域的详细实现方法。

(一)两点之间通视分析功能域

两点之间通视控制分析功能域，通过获取观察点虚拟相机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角，第一观察点在初始位置基础上偏移水平方向的角度，第一观察点在初始位置基础上偏移竖直方向的角度，第一观察点到第二观察点的距离，第二观察点到无人机的距离，无人机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角，实现从第一观察点到第二观察点对无人机不同位置不同角度的通视分析。

两点之间通视控制分析主要用可编程触摸键盘上的第三视角、第一视角、正前视角、正后视角四个按键快捷输入四个常用视角分析，其中第三视角是一个较符合观察员观察习惯的常用视角，第一视角是一个便于观察无人机内场景的独特视角，正前视角、正后视角则是从正前正后方向观察无人机的正前正后飞行情况的视角。两点之间通视分析还利用眼点选择按键配合方向键(↑、↓、←、→)分别实现上下左右方向上的观察需求的输入，而加号(+)减号(-)则是在上下作用前后各个方向上从当前观察点基础上，作观察距离的调节远近需求的输入，这样两点之间通视控制通过可编程触摸键盘的上述按键互相配合实现全方位可观测的全观察距离的观察需求输入及控制。

具体地，该功能域在可编程触摸键盘上定义了第三视觉、第一视角、正前视角、正后视角、眼点选择、↑、↓、←、→、﹢、﹣共11个快捷按键。下面逐个介绍各个按键的功能及详细实现方法。

“眼点选择”按键采用自定义功能函数，实现各个视角切换选择的控制指令输入。眼点选择按键，用于实现开启或关闭两点之间通视控制分析功能域以及关闭以中心点和半径通视控制分析功能域的控制指令输入。

在进入两点之间通视控制分析功能域后，第一视角按键、正前视角按键、正后视角按键，分别对应实现进入无人机内观察眼点、正前观察眼点、正后观察眼点的控制指令输入。在进入两点之间通视控制分析功能域后，上按键、下按键、左按键和右按键分别对应实现上观察眼点、下观察眼点、左观察眼点和右观察眼点的控制指令输入。实际操作过程时，“第一视角”按键、“正前视角”按键、“正后视角”按键、眼点选择功能下“↑”按键、眼点选择功能下“↓”按键、眼点选择功能下“←”按键、眼点选择功能下“→”按键、“﹢”按键、“﹣”按键采用GBaseManager类的GStatePlotManager子类的SetControlAirCraftStatusView接口函数，通过输入相应视角和观察点到目标点(即无人机)的距离分别实现从无人机内指定位置观察、从无人机尾侧向无人机头方向可观测位置观察、从无人机头向尾侧方向可观测位置观察、从无人机顶部向地面方向可观测位置观察、从无人机底部向天空方向可观测位置观察、从无人机左侧向无人机右侧方向可观测位置观察、从无人机右侧向左侧方向可观测位置观察、可观测位置下当前视角观察点到无人机距离调近、可观测位置下当前视角观察点到无人机距离调远的控制指令输入。

第三视角按键，用于实现进入两点之间通视控制分析功能域的控制指令输入。本实施例，第三视角采用GBaseManager类的GStatePlotManager子类的SetControlAirCraftStatusView接口函数通过输入相应视角和观察点到无人机的距离，并通过SetControlAirCraftStatusViewOffSet接口函数输入该观察点在初始位置基础上偏移水平方向的角度，该观察点初始位置基础上偏移竖直方向的角度，新观察点到该观察点的距离实现两点之间右后方向的控制指令输入。

(二)以中心点和半径进行通视分析功能域

以中心点和半径通视控制分析功能域，通过获取无人机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角、观察点到无人机的旋转半径，实现以无人机为圆心，观察点到无人机的距离为半径，不同角度不同半径的通视分析。

以中心点和半径通视控制分析是以无人机为中心，当前眼点位置从上到下方向、从左到右方向、从下到上方向、从右到左方向上围绕无人机按一定半径旋转控制分析。该中心点和半径通视分析方法主要通过可编程触摸按键上的上帝视角按键快捷输入该观察方式，并通过方向键(↑、↓、←、→)分别实现上下左右方向上的旋转观察需求的输入，而加号(+)减号(-)则是在各个方向上从当前观察点基础上，作观察距离的调近调远需求输入，这样实现以无人机为中心点全方向全可观测半径的通视分析及控制输入。

具体地，该功能域在可编程触摸键盘上定义了上帝视觉、眼点旋转、↑、↓、←、→、﹢、﹣共8个快捷按键，其中↑、↓、←、→、﹢、﹣按键是上文两点之间通视分析功能复用按键。下面逐个介绍各个按键的功能及详细实现方法。

上帝视角按键，用于实现进入以中心点和半径通视控制分析功能域的控制指令输入。本实施例，“上帝视角”按键采用QWidget类的GEarthWidget子类的SetViewPoint接口函数，输入当前观察点的经度、纬度、高度、俯仰角、视场角、滚转角、观察点到无人机的距离进行各个位置不同角度通视分析功能。

在进入以中心点和半径通视控制分析功能域后，上按键、下按键、左按键和右按键，分别对应实现从上、下、左、右方向进行旋转观察的控制指令输入。本实施例，“眼点旋转”按键采用GBaseManager类的GStatePlotManager子类的SetControlAirCraftStatusView接口函数通过输入当前视角和观察点到无人机的距离，SetControlAirCraftStatusViewOffSet接口函数输入该观察点在初始位置基础上偏移水平方向的角度，该观察点初始位置基础上偏移竖直方向的角度，新观察点到旧观察点的距离实现两点之间中心点无人机的各个角度通视分析。眼点旋转功能下配合“↑”按键、“↓”按键、“←”按键、“→”按键分别实现上下左右方向上的旋转观察需求的输入，而“+”按键和“-”按键则是在各个方向上从当前观察点基础上，作观察点到无人机距离的调近调远需求输入，这样实现以无人机为中心点全方向全可观测半径的通视分析。

(3)二维子窗口显示功能域

二维子窗口功能域利用三维画面上实时叠加显示二维子窗口的原理，将观察者需特别关注的仪表参数用二维表格的形式显示出来，并支持隐藏和显示，从而实现叠加二维子窗口选择性显示功能。

叠加二维子窗口显示实现一些观察者需特别关注的仪表参数的选择性显示。通过可编程触摸键盘上机场选择、时段选择按钮进入机场选择和时段选择功能需求输入，配合方向键(↑、↓、←、→)作选择项的选取，再配合确定、取消按键对选择项的选择确定和取消操作。可编程触摸键盘上参数显示按键则关键参数的显示与隐藏功能输入。可编程触摸键盘上地平仪显示按键则是地平仪显示与隐藏的快捷输入，如果观察者有其他的仪表观察需求也可通过类似的思路扩展设计实现。

具体地，该功能域在可编程触摸键盘上定义了机场选择、时段选择、参数显示、地平仪显示、↑、↓共6个快捷按键，其中↑、↓按键是上文两点之间通视分析功能域复用按键。下面逐个介绍各个按键的功能及详细实现方法。

二维子窗口显示功能域获取地图数据路径和地图数据类型，机场选择按键配合上、下按键，实现不同机场地形选择的控制指令输入。本实施例，“机场选择”按键采用QWidget类的GEarthWidget子类的OpenLayer接口函数，通过输入地图数据路径和地图数据类型即影像图层、地形图层、模型图层、标绘图层实现不同机场地形选择的控制指令输入。

“时段选择”按键采用QWidget类的GEarthWidget子类的SetSkyTimeHour接口函数，通过选择实时渲染效果显示时段实现选择不同时段渲染效果功能。

“参数显示”按键、“地平仪显示”按键采用QWidget类的GEarthWidget子类的OverLayWidget接口函数，实现向三维场景上叠加二维子窗口显示与隐藏的控制指令输入。

“↑”按键、“↓”按键默认情况下使用的功能，也是这两个按键最基本最常用的上、下方向键功能，配合选择机场和选择时段使用。

此外，本实施例，两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域在可编程触摸键盘上均定义设置有确定、取消、返回3个功能辅助按键分别用于确定、取消、返回当前的操作。

上、下、左、右快捷按键均为两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域所设置的复用按键；加和减快捷按键均为两点之间通视控制分析功能域和以中心点和半径通视控制分析功能域所设置的复用按键。具体地，本实施例，两点之间通视控制分析功能域和以中心点和半径通视控制分析功能域在可编程触摸键盘上分别对应采用相同的加和减快捷按键输入控制指令。两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域在可编程触摸键盘上分别对应相同上、下、左、右快捷按键输入控制指令。

Claims (9)

1.一种基于无人机地面站的视景控制系统，其特征在于：

所述视景控制系统包括控制输入模块、通信模块、数据处理模块和控制显示模块，

所述控制输入模块通过通信模块与数据处理模块互联，所述控制输入模块提供在可编程触摸键盘上控制指令的快捷输入；

所述控制输入模块包括两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域；在可编程触摸键盘上定义设置用于输入控制指令的多个快捷功能按键，通过所述多个快捷功能按键中的一个或多个组合向所述两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域或二维子窗口显示功能域输入控制指令，分别实现观察点和无人机之间的相对运动状态分析；以无人机为中心，从不同方向配合不同半径大小观察无人机的飞行状态分析；无人机仪表参数及操作状态的选择性显示；

所述通信模块，提供所述控制输入模块数据的统一输入接口和所述数据处理模块的通信数据的统一交互接口；

所述数据处理模块与通信模块和控制显示模块互联，所述数据处理模块基于视景控制系统的运行环境完成所述通信模块输入的数据和外部系统激励数据的解析，并发送给所述控制显示模块；

所述控制显示模块将数据处理模块输入的数据配合三维引擎渲染显示出来，并将三维引擎渲染画面显示到显示器上。

2.根据权利要求1所述的视景控制系统，其特征在于：

所述两点之间通视控制分析功能域包括无人机内部、前方、后方、上方、下方、左方和右方眼点控制模块，以及无人机眼点距离控制模块，对应分别实现从无人机内部指定位置观察、从无人机头设定角度向尾侧可观测位置观察、从无人机尾侧设定角度向无人机头方向可观测位置观察、从无人机顶部设定角度向地面方向可观测位置观察、从无人机底部设定角度向天空方向可观测位置观察、从无人机左侧设定角度向无人机右侧方向可观测位置观察、从无人机右侧设定角度向左侧方向可观测位置观察，以及可观测位置下当前视角观察点到无人机距离调近和调远的通视分析；

所述以中心点和半径通视控制分析功能域包括无人机观察半径大小控制模块、无人机观察位置旋转控制模块，对应分别实现观察点到无人机的观察半径调近和调远的通视分析；在第一观察点基础上，以无人机为圆心，从观察者的上、下、左、右方向开始旋转到第二观察点观察的通视分析；

所述二维子窗口显示功能域包括机场选择模块、时段选择模块和仪表显示模块，对应分别实现不同机场地形选择、不同时段的渲染效果和三维场景上叠加二维仪表数据表格显示与隐藏的通视分析。

3.根据权利要求2所述的视景控制系统，其特征在于：

所述两点之间通视控制分析功能域，通过获取观察点虚拟相机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角，第一观察点在初始位置基础上偏移水平方向的角度，第一观察点在初始位置基础上偏移竖直方向的角度，第一观察点到第二观察点的距离，第二观察点到无人机的距离，无人机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角，实现从第一观察点到第二观察点对无人机不同位置不同角度的通视分析。

4.根据权利要求3所述的视景控制系统，其特征在于：

所述两点之间通视控制分析功能域在可编程触摸键盘上对应设置的快捷功能按键包括眼点选择、第三视角、第一视角、正前视角、正后视角、上、下、左、右、加和减，共11个按键；

眼点选择功能按键，用于实现开启或关闭两点之间通视控制分析功能域以及关闭以中心点和半径通视控制分析功能域的控制指令输入；

第三视角功能按键，用于实现进入两点之间通视控制分析功能域的控制指令输入；

在开启两点之间通视控制分析功能域后，第一视角功能按键、正前视角功能按键、正后视角功能按键，分别对应实现进入无人机内观察眼点、正前观察眼点、正后观察眼点的控制指令输入；以及上按键、下按键、左按键和右按键，分别对应实现上观察眼点、下观察眼点、左观察眼点和右观察眼点的控制指令输入；

加按键和减按键，分别用于实现观察点到无人机距离调近和调远的控制指令输入。

5.根据权利要求2所述的视景控制系统，其特征在于：

所述以中心点和半径通视控制分析功能域，通过获取无人机的经度、纬度、高度、俯仰角、偏航角、横滚角、观察点到无人机的旋转半径，实现以无人机为圆心，观察点到无人机的距离为半径，不同角度不同半径的通视分析。

6.根据权利要求5所述的视景控制系统，其特征在于：

所述以中心点和半径通视控制分析功能域在可编程触摸键盘上对应设置的多个快捷功能按键包括上帝视角、眼点旋转、上、下、左、右、加和减，共8个按键；

眼点旋转功能按键，用于实现开启和关闭以中心点和半径通视控制分析功能域以及关闭两点之间通视控制分析功能域的控制指令输入；

上帝视角功能按键，用于实现进入以中心点和半径通视控制分析功能域的控制指令输入；

在以中心点和半径通视控制分析功能域之后，上按键、下按键、左按键和右按键，分别对应实现从上、下、左、右方向进行旋转观察的控制指令输入；

加按键和减按键，分别用于实现观察点到无人机距离调近和调远的控制指令输入。

7.根据权利要求2所述的视景控制系统，其特征在于：

所述二维子窗口显示功能域在可编程触摸键盘上对应设置的多个快捷功能按键包括机场选择、时段选择、参数显示、地平仪显示、上和下，共6个按键；

二维子窗口显示功能域获取地图数据路径和地图数据类型，机场选择按键配合上、下按键，实现不同机场地形选择的控制指令输入；

时段选择按键，实现不同时段渲染效果选择的控制指令输入；

参数显示按键和地平仪显示按键配合上、下按键，实现在三维场景上叠加二维子窗口显示与隐藏的控制指令输入。

8.根据权利要求4或6所述的视景控制系统，其特征在于：

上、下、左、右快捷按键均为两点之间通视控制分析功能域、以中心点和半径通视控制分析功能域和二维子窗口显示功能域所设置的复用按键；

加和减快捷按键均为两点之间通视控制分析功能域和以中心点和半径通视控制分析功能域所设置的复用按键。

9.根据权利要求1所述的视景控制系统，其特征在于：

所述控制显示模块将数据处理模块输入的数据配合三维引擎渲染显示出来，所显示的内容包括参数配置页面、操作状态显示页面、实时响应视景控制操作画面、三维无人机飞行状态视景画面。

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