CN112435454A - 一种无人机系统、无人机控制方法、装置、设备和介质 - Google Patents

一种无人机系统、无人机控制方法、装置、设备和介质 Download PDF

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CN112435454A CN202011212371.8A CN202011212371A CN112435454A CN 112435454 A CN112435454 A CN 112435454A CN 202011212371 A CN202011212371 A CN 202011212371A CN 112435454 A CN112435454 A CN 112435454A
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Abstract

本发明实施例公开了一种无人机系统、无人机控制方法、装置、设备和介质，该系统包括机载设备和地面设备，机载设备包括无人机飞行控制器和无人机惯性测量单元；地面设备包括地面站；机载设备还包括：机载5G通信模块，所述地面设备还包括地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器。通过本发明实施例的技术方案，解决了采用无线电遥控方式存在的遥控距离较短的问题，而通过卫星通信的遥控方式又存在成本较高的问题，实现了超远距离无人机遥控且成本较低的技术效果。

Description

一种无人机系统、无人机控制方法、装置、设备和介质
技术领域
本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机系统、无人机控制方法、装置、设备和介质。
背景技术
随着无人机技术的快速发展，无人机被应用于多种场合，例如在农业应用中，通过无人机喷洒农药；在拍摄应用中，通过无人机进行航拍；在消防应用中，通过无人机进行灭火等。或者将无人机应用于各种巡检系统，例如电力巡检，无人机搭载高清相机能够发现导线以及杆塔上部的缺陷，可全方位多角度监测、拍摄输电线路等设备情况，可及时发现潜在隐患。目前，在无人机执行任务的过程中，通常采用2.4G频段的无线电或者卫星通信对无人机进行遥控。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
采用2.4G频段无线电的遥控方式存在遥控距离较短的问题，而通过卫星通信的遥控的方式又存在成本较高的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种无人机系统、无人机控制方法、装置、设备和介质，实现了通过5G技术对无人机进行控制的目的，遥控距离远、实时性强且成本低。
第一方面，本发明实施例提供了一种无人机系统，包括机载设备和地面设备，所述机载设备包括无人机飞行控制器和无人机惯性测量单元；所述地面设备包括地面站；所述机载设备还包括：机载5G通信模块，所述地面设备还包括地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器；
其中，所述机载5G通信模块与所述无人机飞行控制器通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，接收所述地面站通过所述地面5G通信模块、所述数据服务器以及所述5G基站发送的控制命令，并将所述控制命令发送至所述无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
所述地面5G通信模块与所述地面站通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，接收所述地面站发送的控制命令，并通过所述数据服务器以及所述5G基站将所述控制命令发送至所述机载5G通信模块。
第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机控制方法，包括：
接收用户输入的控制命令；
确定目标通信方式；
通过所述目标通信方式将所述控制命令发送至无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
其中，所述目标通信方式包括5G通信方式。
第三方面，本发明实施例还提供了一种无人机控制装置，包括：
接收模块，用于接收用户输入的控制命令；
确定模块，用于确定目标通信方式；
发送模块，用于通过所述目标通信方式将所述控制命令发送至无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
其中，所述目标通信方式包括5G通信方式。
第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所提供的无人机控制方法步骤。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的无人机控制方法步骤。
本发明通过机载5G通信模块、地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器将5G通信技术应用到无人机中，以对无人机进行控制，解决了采用无线电遥控方式存在的遥控距离较短的问题，而通过卫星通信的遥控方式又存在成本较高的问题，实现了超远距离无人机遥控且成本较低的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种无人机系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的另一种无人机系统的结构示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种无人机系统的结构示意图；
图4是本发明实施例二提供的另一种无人机系统的结构示意图；
图5是本发明实施例三提供的一种无人机控制方法的流程图；
图6是本发明实施例四提供的一种无人机控制装置的结构示意图；
图7是本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种无人机系统的结构示意图，本实施例提供的无人机系统可适用于通过5G技术对无人机进行控制的情况。
如图1所示，该系统包括机载设备1和地面设备2，机载设备1包括无人机飞行控制器11和无人机惯性测量单元12；地面设备2包括地面站21。
其中，机载设备1还包括机载5G通信模块13，地面设备2还包括地面5G通信模块22、5G基站23以及数据服务器24。
5G通信的优势在于：高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接等。
具体的，机载5G通信模块13与无人机飞行控制器11通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，接收地面站21通过地面5G通信模块22、数据服务器24以及5G基站23发送的控制命令，并将控制命令发送至无人机飞行控制器11，以使无人机飞行控制器11基于控制命令对无人机进行控制。
地面5G通信模块22与地面站21通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，接收地面站21发送的控制命令，并通过数据服务器24以及5G基站23将控制命令发送至机载5G通信模块13。
其中，第一阈值是能够使用5G通信方式进行无人机控制的5G信号强度的最低阈值。
具体的，当5G通信信号较好时，即5G通信信号强度达到第一阈值时，地面站21发送的控制指令通过数据服务器24以及5G基站23发送至机载5G通信模块13，进一步的能够使无人机飞行控制器11接收控制命令，以完成与控制命令相对应的各种控制动作。
可选的，机载5G通信模块13还用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，将无人机飞行控制器11发送的无人机姿态数据发送至5G基站23，以通过5G基站23、数据服务器24以及地面5G通信模块22将无人机姿态数据发送至地面站21。
其中，无人机飞行控制器11基于无人机惯性测量单元12采集的数据确定无人机姿态数据。
具体的，惯性测量单元是测量物体三轴姿态角以及加速度的装置，因此根据无人机惯性测量单元12采集的数据可以对无人机的姿态进行确定，同时可以进一步计算出无人机的角度，高度，速度等数据，并将上述数据发送至机载5G通信模块13，进一步将数据汇总后发送至5G基站23，通过5G基站23、数据服务器24以及地面5G通信模块22将无人机姿态数据发送至地面站21，使得地面站21能够实时的，准确的获得无人机的姿态数据。
图2是本发明实施例一提供的另一种无人机系统的结构示意图。
如图2所示，可选的，机载设备1还包括无人机摄像头14。
其中，无人机摄像头14与机载5G通信模块13通信连接，用于获取拍摄视野内的视频。
具体的，通过无人机摄像头14可以获取拍摄视野内的视频，进一步的，无人机摄像头14将视频在5G通信信号强度达到第一阈值时发送至机载5G通信模块13，以通过机载5G通信模块13、5G基站23、数据服务器24以及地面5G通信模块22将视频发送至地面站21，以供地面站21进行分析和整理。
进一步的，地面站21还包括虚拟现实VR眼镜211。
其中，虚拟现实VR眼镜211与地面5G通信模块22通信连接，用于显示无人机摄像头14获取的拍摄视野内的视频，便于以第一视角对无人机进行遥控。
具体的，虚拟现实VR眼镜211能够接收无人机摄像头14通过机载5G通信模块13、5G基站23、数据服务器24以及地面5G通信模块22发送的视频，并对视频进行VR显示，以使得用户能够清晰准确的获取拍摄视频，了解拍摄视野内的情况，便于根据视频对无人机进行具体控制。
本实施例的技术方案，通过机载5G通信模块、地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器将5G通信技术应用到无人机中，以对无人机进行控制，解决了采用无线电遥控方式存在的遥控距离较短的问题，而通过卫星通信的遥控方式又存在成本较高的问题，实现了超远距离无人机遥控且成本较低的技术效果。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种无人机系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，适用于5G通信信号强度未达到第一阈值时，通过4G技术对无人机进行控制的情况。其中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
如图3所示，该系统的机载设备1还包括机载4G通信模块15，该系统的地面设备2还包括地面4G通信模块25以及4G基站26。
具体的，机载4G通信模块15与无人机飞行控制器通信连接，用于在5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度达到第二阈值时，接收地面站21通过地面4G通信模块25、数据服务器24以及4G基站26发送的控制命令，并将控制命令发送至无人机飞行控制器11，以使无人机飞行控制器11基于控制命令对无人机进行控制。
地面4G通信模块25与地面站21通信连接，用于在5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度达到第二阈值时，接收地面站21发送的控制命令，并通过数据服务器24以及4G基站26将控制命令发送至机载4G通信模块15。
其中，第二阈值是能够使用4G通信方式进行无人机控制的4G信号强度的最低阈值。
具体的，当5G通信信号不好，但4G通信信号较好时，即5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度达到第二阈值时，地面站21发送的控制指令通过数据服务器24以及4G基站26发送至机载4G通信模块15，进一步的能够使无人机飞行控制器11接收控制命令，以完成与控制命令相对应的各种功能。
可选的，机载设备1还包括：2.4G接收机16，地面设备2还包括2.4G遥控器27。
其中，2.4G接收机16与无人机飞行控制器11通信连接。具体的，2.4G接收机16用于在5G通信信号强度未达到第一阈值且无人机与2.4G遥控器27之间的距离小于距离阈值时，接收2.4G遥控器27发送的控制命令，并将控制命令发送至无人机飞行控制器11，以使无人机飞行控制器11基于控制命令对无人机进行控制。
进一步的，在5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度未达到第二阈值时，无人机处于通信中断的状态，无法实现对无人机的控制，启动返航模式，以使无人机自动返航至起飞点。
可选的，在无人机返航的过程中，当无人机与2.4G遥控器27之间的距离小于距离阈值时，切换成由2.4G遥控器27遥控无人机的模式，以使得用户能够通过2.4G遥控器27与机载设备1上的2.4G接收机16进行通信，完成对无人机的控制。
使用2.4G遥控器27对无人机进行控制，进一步实现了遥控方式多样化，提高了无人机飞行稳定性。
进一步的，地面站21还包括遥控信号转换模块212。
其中，遥控信号转换模块212分别与2.4G遥控器27以及地面5G通信模块22通信连接。具体的，遥控信号转换模块212用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，对2.4G遥控器27发送的控制命令进行信号转换，并将转换后的控制命令通过地面5G通信模块22、5G基站23、数据服务器24以及机载5G通信模块13发送至无人机飞行控制器11，以使无人机飞行控制器11基于控制命令对无人机进行控制。
进一步的，参考图4所示的另一种无人机系统的结构示意图，当5G通信信号强度达到第一阈值，则整个遥控链路过程都使用5G通信，而不使用其他通信方式。无人机飞行控制器11能够接收无人机惯性测量单元12采集的数据计算出的无人机的姿态、角度、高度和速度等数据，并发送给机载5G通信模块13，无人机摄像头14用于将采集的视频数据发送给机载5G通信模块13。机载5G通信模块13将上述数据汇总发送给5G基站23，5G基站23将数据发送给数据服务器24。地面5G通信模块22从数据服务器24读取上述信息转发给地面站21和虚拟现实VR眼镜211，无人机地面站21能够显示无人机的飞行数据以及视频，并且虚拟现实VR眼镜211上也能显示视频，方便进行第一视角的遥控。同时，可以通过地面站21和2.4G遥控器27来遥控无人机。2.4G遥控器27通过遥控信号转换模块212将2.4G信号转换为5G信号，并通过上述5G传输路径将遥控数据传送给无人机以实现使用2.4G遥控器27远程遥控无人机。地面站21上有控制按钮，当检测到控制按钮被触发时，遥控数据能够按照上述通信路径上传至无人机，实现在地面站21上操控无人机。
当5G通信信号强度未达到第一阈值，4G通信信号强度达到第二阈值，通过4G通信来遥控无人机。由于4G通信不能像5G通信一样传输大量数据，通信延时也较高，因此使用4G通信时不再传输视频数据。无人机飞行控制器11会将无人机的姿态、角度、高度和速度等数据，并发送给机载4G通信模块15，在通过4G基站26和数据服务器24发送给地面4G通信模块25。地面站21从地面4G通信模块25得到数据，能够将数据显示在地面站21上。地面操作人员能够根据地面站21上的飞行数据，通过地面站21上的按钮来控制无人机。由于4G通信有延时，无人机必须以定点模式飞行，在没有接收到控制指令时，可以悬停在空中。
若5G通信信号强度未达到第一阈值，4G通信信号强度未达到第二阈值，且无人机飞行较远时，地面站21无法与无人机进行通信，无法实现对无人机的遥控，此时，无人机自动进入通信中断的返航模式，无人机自动返航至起飞点。当无人机在返航过程中，处于2.4G遥控器27的可遥控距离时，可以切换成由2.4G遥控器27遥控无人机的模式，此时，2.4G遥控器27直接与无人机上的2.4G接收机16进行通信。
本实施例的技术方案，通过机载4G通信模块、地面4G通信模块、4G基站以及数据服务器使无人机在5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度达到第二阈值时，能够切换为4G通信对无人机进行控制，解决了5G信号较弱时不能完成对无人机进行控制的问题，实现了结合现有的4G及2.4G通信技术，更加稳定可靠的对无人机进行实时远程控制的技术效果。
实施例三
图5是本发明实施例三提供的一种无人机控制方法的流程图。本实施例适用于采用上述各实施例的技术方案所涉及的通过5G技术对无人机进行控制的情况，该方法可以由无人机控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，集成于具有控制功能的设备中，比如电脑。其中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
参见图5，本实施例提供的无人机控制方法具体包括以下步骤：
S310、接收用户输入的控制命令。
其中，控制命令是用于控制无人机的命令，包括起飞，降落，悬停，转向等控制命令。
具体的，可以是通过地面站接收用户输入的控制命令，例如：用户在计算机上的无人机控制应用软件上输入控制命令，以实现在计算机上操控地面站发送控制命令对无人机进行控制，可以是通过2.4G遥控器接收用户输入的控制命令，2.4GHz的信号传输带宽大，允许遥控器对无人机进行复杂的控制操作，但是由于WiFi信号也是处在2.4GHz频段，所以有时会与WiFi之间产生干扰，从而降低遥控操作的精度，因此也可以是通过地面站和2.4G遥控器接收用户输入的控制指令。
S320、确定目标通信方式。
其中，目标通信方式是无人机的机载设备与地面设备进行通信的方式，具体的，目标通信方式包括5G通信方式。
由于5G通信技术具有传输带宽大，延时低的特点，可以用来实时传输大量数据，因此，适用于进行超远距离的无人机遥控。
可选的，若5G通信信号强度达到第一阈值，则确定目标通信方式为5G通信方式；
若5G通信信号强度未达到第一阈值，4G通信信号强度达到第二阈值，则确定目标通信方式为4G通信方式。
具体的，若5G通信信号强度达到第一阈值，则整个遥控链路过程都使用5G通信，而不使用其他通信方式。若5G通信信号强度未达到第一阈值，4G通信信号强度达到第二阈值，通过4G通信来遥控无人机。
需要说明的是，若控制命令为通过2.4G遥控器所接收，则需要对控制命令的信号类型进行转换，以使转换后的控制命令的信号类型与目标通信方式适配。
示例性的，若目标通信方式为5G通信方式，则可以将2.4G遥控器接收的控制命令的信号类型转换为5G信号，以通过地面5G通信模块、数据服务器、5G基站以及机载5G通信模块将控制命令发送至无人机飞行控制器。
S330、通过目标通信方式将控制命令发送至无人机飞行控制器，以使无人机飞行控制器基于控制命令对无人机进行控制。
可选的，若目标通信方式为5G通信方式，通过地面5G通信模块、数据服务器、5G基站以及机载5G通信模块将控制命令发送至无人机飞行控制器。
进一步的，还可以通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机飞行控制器输出的无人机姿态数据发送至地面站；
其中，无人机飞行控制器基于无人机惯性测量单元采集的数据确定无人机姿态数据。
具体的，根据无人机惯性测量单元采集的数据可以对无人机的姿态进行确定，同时可以进一步计算出无人机的角度，高度，速度等数据，并将上述数据发送至机载5G通信模块，进一步将数据汇总后发送至5G基站，通过5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机姿态数据发送至地面站，使得地面站能够实时的，准确的获得无人机的姿态数据。
可选的，若目标通信方式为4G通信方式，通过地面4G通信模块、数据服务器、4G基站以及机载4G通信模块将控制命令发送至无人机飞行控制器。
进一步的，还可以通过机载4G通信模块、4G基站、数据服务器以及地面4G通信模块将无人机飞行控制器输出的无人机姿态数据发送至地面站；
其中，无人机飞行控制器基于无人机惯性测量单元采集的数据确定无人机姿态数据。
具体的，根据无人机惯性测量单元采集的数据可以对无人机的姿态进行确定，同时可以进一步计算出无人机的角度，高度，速度等数据，并将上述数据发送至机载4G通信模块，进一步将数据汇总后发送至4G基站，通过4G基站、数据服务器以及地面4G通信模块将无人机姿态数据发送至地面站，使得地面站能够实时的，准确的获得无人机的姿态数据。
由于5G通信技术可以传输大量数据，因此，可以将无人机摄像头将拍摄视野内的视频数据发送至地面站，以使得用户能够清晰准确获取无人机所处的周围环境，进而对无人机进行控制。
具体的，可以是通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机摄像头获取的视频发送至地面站。
进一步的，可以将无人机摄像头拍摄的视频发送至虚拟现实VR眼镜，使地面的用户佩戴虚拟现实VR眼镜即可实时查看无人机的拍摄情况，并能够对无人机进行第一视角遥控。
具体的，通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机摄像头获取的视频发送至虚拟现实VR眼镜，以通过VR眼镜对所述视频进行显示。
可选的，由于4G通信技术相较于5G通信技术来说，不能传输大量数据，并且通信延时也较高，因此，目标通信方式是4G通信方式时，不再传输视频数据。
本实施例的技术方案，通过机载5G通信模块、地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器将5G通信技术应用到无人机中，以对无人机进行控制，解决了采用无线电遥控方式存在的遥控距离较短的问题，而通过卫星通信的遥控方式又存在成本较高的问题，实现了超远距离无人机遥控且成本较低的技术效果。
以下是本发明实施例提供的无人机控制装置的实施例，该装置与上述各实施例的无人机系统、无人机控制方法属于同一个发明构思，在无人机控制装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述无人机系统、无人机控制方法的实施例。
实施例四
图6是本发明实施例四提供的一种无人机控制装置的结构示意图，本实施例可适用于通过5G技术对无人机进行控制的情况，该装置具体包括：接收模块410、确定模块420和发送模块430。
其中，接收模块410，用于接收用户输入的控制命令；确定模块420，用于确定目标通信方式；发送模块430，用于通过目标通信方式将控制命令发送至无人机飞行控制器，以使无人机飞行控制器基于控制命令对无人机进行控制；其中，目标通信方式包括5G通信方式。
可选的，确定模块420，包括：
5G通信确定单元，用于若5G通信信号强度达到第一阈值，则确定目标通信方式为5G通信方式；
4G通信确定单元，用于若5G通信信号强度未达到第一阈值，4G通信信号强度达到第二阈值，则确定目标通信方式为4G通信方式。
可选的，发送模块430，包括：
5G发送单元，用于通过地面5G通信模块、数据服务器、5G基站以及机载5G通信模块将控制命令发送至无人机飞行控制器。
可选的，发送模块430，还包括：
5G输出单元，用于通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机飞行控制器输出的无人机姿态数据发送至地面站；
其中，无人机飞行控制器基于无人机惯性测量单元采集的数据确定无人机姿态数据。
可选的，发送模块430，还包括：
5G视频单元，用于通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机摄像头获取的视频发送至地面站。
可选的，发送模块430，还包括：
虚拟现实显示单元，用于通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机摄像头获取的视频发送至虚拟现实VR眼镜，以通过VR眼镜对视频进行显示。
可选的，发送模块430，还包括：
4G发送单元，用于通过地面4G通信模块、数据服务器、4G基站以及机载4G通信模块将控制命令发送至无人机飞行控制器。
可选的，发送模块430，还包括：
4G输出单元，用于通过机载4G通信模块、4G基站、数据服务器以及地面4G通信模块将无人机飞行控制器输出的无人机姿态数据发送至地面站；
其中，无人机飞行控制器基于无人机惯性测量单元采集的数据确定无人机姿态数据。
可选的，接收模块410，包括：
命令接收单元，用于通过地面站接收用户输入的控制命令，和/或通过2.4G遥控器接收用户输入的控制命令。
可选的，接收模块410，还包括：
信号转换单元，用于对控制命令的信号类型进行转换，以使转换后的控制命令的信号类型与目标通信方式适配。
本实施例的技术方案，通过机载5G通信模块、地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器使无人机能够将5G通信技术应用到无人机中，解决了采用无线电遥控方式存在的遥控距离较短的问题，而通过卫星通信的遥控方式又存在成本较高的问题，实现了超远距离无人机遥控且成本较低的技术效果。
本发明实施例所提供的无人机控制装置可执行本发明任意实施例所提供的无人机控制方法，具备执行无人机控制方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图7是本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施例实施方式的示例性电子设备50的框图。图7显示的电子设备50仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备50以通用计算电子设备的形式表现。电子设备50的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元501，系统存储器502，连接不同系统组件(包括系统存储器502和处理单元501)的总线503。
总线503表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备50典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备50访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器502可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)504和/或高速缓存存储器505。电子设备50可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统506可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线503相连。系统存储器502可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块507的程序/实用工具508，可以存储在例如存储器502中，这样的程序模块507包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块507通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备50也可以与一个或多个外部设备509(例如键盘、指向设备、显示器510等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备50交互的设备通信，和/或与使得该电子设备50能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口511进行。并且，电子设备50还可以通过网络适配器512与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器512通过总线503与电子设备50的其它模块通信。应当明白，尽管图7中未示出，可以结合电子设备50使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元501通过运行存储在系统存储器502中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发实施例所提供的无人机控制方法步骤。
实施例六
本实施例六提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的无人机控制方法步骤，该方法包括：
接收用户输入的控制命令；
确定目标通信方式；
通过目标通信方式将控制命令发送至无人机飞行控制器，以使无人机飞行控制器基于控制命令对无人机进行控制；
其中，目标通信方式包括5G通信方式。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (20)

1.一种无人机系统，包括机载设备和地面设备，所述机载设备包括无人机飞行控制器和无人机惯性测量单元；所述地面设备包括地面站；其特征在于，所述机载设备还包括：机载5G通信模块，所述地面设备还包括地面5G通信模块、5G基站以及数据服务器；
其中，所述机载5G通信模块与所述无人机飞行控制器通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，接收所述地面站通过所述地面5G通信模块、所述数据服务器以及所述5G基站发送的控制命令，并将所述控制命令发送至所述无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
所述地面5G通信模块与所述地面站通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，接收所述地面站发送的控制命令，并通过所述数据服务器以及所述5G基站将所述控制命令发送至所述机载5G通信模块。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载5G通信模块还用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，将所述无人机飞行控制器发送的无人机姿态数据发送至所述5G基站，以通过所述5G基站、所述数据服务器以及所述地面5G通信模块将所述无人机姿态数据发送至所述地面站；
其中，所述无人机飞行控制器基于所述无人机惯性测量单元采集的数据确定所述无人机姿态数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载设备还包括无人机摄像头，所述无人机摄像头与所述机载5G通信模块通信连接，用于获取拍摄视野内的视频，并将所述视频在5G通信信号强度达到第一阈值时发送至所述机载5G通信模块，以通过所述机载5G通信模块、所述5G基站、所述数据服务器以及所述地面5G通信模块将所述视频发送至所述地面站。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述地面站还包括：虚拟现实VR眼镜；
所述虚拟现实VR眼镜与所述地面5G通信模块通信连接，用于接收所述无人机摄像头通过所述机载5G通信模块、所述5G基站、所述数据服务器以及所述地面5G通信模块发送的所述视频，并对所述视频进行显示。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载设备还包括机载4G通信模块，所述地面设备还包括地面4G通信模块以及4G基站；
所述机载4G通信模块与所述无人机飞行控制器通信连接，用于在5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度达到第二阈值时，接收所述地面站通过所述地面4G通信模块、所述数据服务器以及所述4G基站发送的控制命令，并将所述控制命令发送至所述无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
所述地面4G通信模块与所述地面站通信连接，用于在5G通信信号强度未达到第一阈值且4G通信信号强度达到第二阈值时，接收所述地面站发送的控制命令，并通过所述数据服务器以及所述4G基站将所述控制命令发送至所述机载4G通信模块。
6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述机载设备还包括：2.4G接收机，所述地面设备还包括2.4G遥控器；
所述2.4G接收机与所述无人机飞行控制器通信连接，用于在5G通信信号强度未达到第一阈值且无人机与所述2.4G遥控器之间的距离小于距离阈值时，接收所述2.4G遥控器发送的控制命令，并将所述控制命令发送至所述无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述地面站还包括：遥控信号转换模块；
所述遥控信号转换模块分别与所述2.4G遥控器以及所述地面5G通信模块通信连接，用于在5G通信信号强度达到第一阈值时，对所述2.4G遥控器发送的控制命令进行信号转换，并将转换后的控制命令通过所述地面5G通信模块、所述5G基站、所述数据服务器以及所述机载5G通信模块发送至所述无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制。
8.一种无人机控制方法，其特征在于，包括：
接收用户输入的控制命令；
确定目标通信方式；
通过所述目标通信方式将所述控制命令发送至无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
其中，所述目标通信方式包括5G通信方式。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定目标通信方式，包括：
若5G通信信号强度达到第一阈值，则确定所述目标通信方式为5G通信方式；
若5G通信信号强度未达到第一阈值，4G通信信号强度达到第二阈值，则确定所述目标通信方式为4G通信方式。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述目标通信方式为5G通信方式，所述将所述控制命令发送至无人机飞行控制器，包括：
通过地面5G通信模块、数据服务器、5G基站以及机载5G通信模块将所述控制命令发送至无人机飞行控制器。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机飞行控制器输出的无人机姿态数据发送至地面站；
其中，无人机飞行控制器基于无人机惯性测量单元采集的数据确定所述无人机姿态数据。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机摄像头获取的视频发送至地面站。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
通过机载5G通信模块、5G基站、数据服务器以及地面5G通信模块将无人机摄像头获取的视频发送至虚拟现实VR眼镜，以通过所述VR眼镜对所述视频进行显示。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述目标通信方式为4G通信方式，所述将所述控制命令发送至无人机飞行控制器，包括：
通过地面4G通信模块、数据服务器、4G基站以及机载4G通信模块将所述控制命令发送至无人机飞行控制器。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：
通过机载4G通信模块、4G基站、数据服务器以及地面4G通信模块将无人机飞行控制器输出的无人机姿态数据发送至地面站；
其中，无人机飞行控制器基于无人机惯性测量单元采集的数据确定所述无人机姿态数据。
16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收用户输入的控制命令，包括：
通过地面站接收用户输入的控制命令，和/或通过2.4G遥控器接收用户输入的控制命令。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，若所述控制命令为通过2.4G遥控器所接收，所述通过所述目标通信方式将所述控制命令发送至无人机飞行控制器之前，还包括：
对所述控制命令的信号类型进行转换，以使转换后的控制命令的信号类型与所述目标通信方式适配。
18.一种无人机控制装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收用户输入的控制命令；
确定模块，用于确定目标通信方式；
发送模块，用于通过所述目标通信方式将所述控制命令发送至无人机飞行控制器，以使所述无人机飞行控制器基于所述控制命令对无人机进行控制；
其中，所述目标通信方式包括5G通信方式。
19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求8-18中任一所述的无人机控制方法步骤。
20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8-18中任一所述的无人机控制方法步骤。
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