CN114385099B - 基于主动推显的多无人机动态监控界面显示方法和装置 - Google Patents

基于主动推显的多无人机动态监控界面显示方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示方法，包括：获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，所述工作模式包括：导航模式和任务模式；所述意图模式包括：常规模式和应激模式；根据所述工作模式，调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，并根据意图模式，进行告警和指令推送。获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，动态调整无人机监控界面的四大显示要素的显示区域大小，最终实现操作员对无人机简洁、高效的交互控制，大幅提升无人机操作员任务的完成效率，减轻操作员的负担。

Description

基于主动推显的多无人机动态监控界面显示方法和装置
技术领域
本发明属于无人机智能监控技术领域，具体涉及一种基于主动推显的多无人机动态监控界面显示方法和装置。
背景技术
随着无人机技术的不断发展，集群、编队控制需求日益增长，多机监控研究成为了当前热门点。
传统的无人机交互面临着三大问题，第一，交互手段单一，传统的无人机监控交互往往只能通过单一的触控式操作，交互效率低下；第二，交互反馈欠缺，传统操作员操作后，界面只能通过简单的高亮或者简易动画提示信息，主次区分不显著，特别是对于特情等应急情况的提示不充分；第三，智能水平低下，传统操作均由操作员主观判断，自主系统介入薄弱，几乎没有对操作员的辅助决策能力。
未来多机监控情境下，对无人机监控交互的效率提升和智能化水平提升，迫在眉睫。
发明内容
本发明提供一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示方法，解决现有无人机交互面交互效率低下的问题。
本发明提供一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示方法，包括：
获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，所述工作模式包括：导航模式和任务模式；所述意图模式包括：常规模式和应激模式；
根据所述工作模式，调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，并根据意图模式，进行告警和指令推送。
可选的，所述根据所述工作模式，调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，包括：
在所述工作模式为导航模式时，扩大无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，缩小任务监控的显示区域；
在所述工作模式为任务模式时，缩小无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，扩大任务监控的显示区域。
可选的，所述根据意图模式，进行告警和指令推送，包括：
在意图模式为常规模式时，对告警和指令进行定点推显；
在意图模式为应激模式时，对告警和指令进行定点推显、即点推显、视点推显。
可选的，所述获取无人机的工作模式，包括：
获取无人机的工作阶段；
当工作阶段为飞行前准备阶段、起飞出航阶段、返航着陆阶段时，无人机的工作模式为导航模式；
当工作阶段为任务执行阶段时，无人机的工作模式为任务模式。
可选的，所述无人机动态监控界面包括PxQ个预设最小单元；P、Q为正整数；
所述调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，包括：
以预设最小单元为单位调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小。
可选的，获取无人机操作员的意图模式，包括：
获取无人机操作员的实时生理数据和操作数据，采用如下公式(1)，确定意图模式T；
所述实时生理数据包括：呼吸频率A1、眨眼频率A2、心跳频率A3、收缩血压A4max、舒张血压A4min、心电信号A5、肌电信号A6和脉搏信号A7；
所述操作数据包括：N秒内指令发送次数B1、视线在监控界面的同一预设最小单元内停留时间B2；N为正数。
本发明第二方面提供一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示装置，包括：
模式获取单元，用于获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，所述工作模式包括：导航模式和任务模式；所述意图模式包括：常规模式和应激模式；
显示单元，用于根据所述工作模式，调整无人机监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，并根据意图模式，进行告警和指令推送。
可选的，所述显示单元具体用于：
在所述工作模式为导航模式时，扩大无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，缩小任务监控的显示区域；
在所述工作模式为任务模式时，缩小无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，扩大任务监控的显示区域。
本发明提供一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示方法，首先将无人机监控界面划分为飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划四大显示要素，定义并获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，并结合无人机的工作模式，动态调整无人机监控界面的四大显示要素的显示区域大小，根据无人机操作员的意图模式，进行告警和指令的主动推送。最终实现操作员对无人机简洁、高效的交互控制，大幅提升无人机操作员任务的完成效率，减轻操作员的负担。
附图说明
图1为无人机动态监控界面划分示意图；
图2为无人机动态监控界面调整示意图一；
图3为无人机动态监控界面调整示意图二；
图4为无人机动态监控界面定点推显示意图；
图5为无人机动态监控界面即点推显示意图；
图6为无人机动态监控界面视点推显示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法做进一步的详细说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的故障类型可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
本发明实施例提供了一种基于主动推显的多无人机动态监控界面显示方法和装置。该方法和和装置首先将无人机监控界面划分为飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划四大显示要素，定义并获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，并结合无人机的工作模式，动态调整无人机监控界面的四大显示要素的显示区域大小，根据无人机操作员的意图模式，进行告警和指令的主动推送。可以大大提升多无人机监控时的交互智能化水平，可以提升无人机操作员的任务完成效率、减低工作负荷，使无人机操作员在有限的显示控制资源配置情况下实现对多无人机更高效的监视和控制。
本发明中有以下三个主要的技术要点。
1)将无人机监控显示要素划分为飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划四大要素，并根据实际使用的显示资源大小将无人机监控界面划分为PxQ个预设最小单元，规定界面以预设最小单元为单位进行调整；
2)通过遥测信息获取无人机的工作阶段，并据此定义为无人机的工作模式(导航模式或任务模式)，根据无人机的工作模式，动态调整无人机监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小；
3)通过生理仪、眼动仪等获取操作员的实时生理数据，并结合操作数据定义操作员的意图模式(常规模式和应激模式)，根据操作员的意图模式，配合眼动数据实现告警和指令的定点推显、即点推显和视点推显。
具体实施过程如下：
1)针对无人机监控的特点，将无人机监控显示要素划分为飞行监控、任务监控、态势显示和任务规划四大要素，并根据实际使用的显示资源大小将无人机监控界面划分为PxQ个预设最小单元，如图1所示，规定界面以预设最小单元为单位进行调整。P、Q为正整数。
2)通过遥测信息获取无人机的工作阶段，并据此定义为无人机的工作模式(导航模式或任务模式)，根据无人机的工作模式，动态调整无人机监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小；
在无人机飞行前准备、起飞出航及返航着陆阶段，操作员对于无人机的监控集中在无人机的飞行状态，而无需太多关注任务载荷的信息，因此无人机工作模式为导航模式，导航模式下无人机监控界面显示的飞行监控显示区域增大，任务监控显示区域减小，如图2所示；
而在无人机任务执行阶段，操作员对于无人机的监控集中在无人机的任务载荷，无人机飞行监控的工作量减少，因此无人机工作模式为任务模式，任务模式下无人机监控界面显示的飞行监控显示区域减小，任务监控显示区域增大，如图3所示。
表1无人机工作模式
飞行前准备 起飞出航 任务执行 返航着陆
导航模式 ● ● ○ ●
任务模式 ○ ● ● ○
3)通过生理仪、眼动仪等获取操作员的实时生理数据，并结合操作数据定义操作员的意图模式(常规模式和应激模式)，根据操作员的意图模式，配合眼动数据实现告警和指令的定点推显、即点推显和视点推显。
意图模式T分为常规模式和应激模式，由实时生理数据A和操作数据B获得，意图模式T获得逻辑如表2和公式1所示。
表2生理数据及操作数据类型
表3推显方式
定点推显即在监控界面的固定显示区域推送显示，不跟随无人机图标及操作员视线，如图4所示。
即点推显即在监控界面上无人机图标处推送显示，推送显示的内容跟随无人机图标，与操作员视线无关，如图5所示。
视点推显即在监控界面上操作员视线注视的预设最小单元区域推送显示，推送显示的内容跟随操作员视线，如图6所示。
以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示方法，其特征在于，包括：
获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，所述工作模式包括：导航模式和任务模式；所述意图模式包括：常规模式和应激模式；
根据所述工作模式，调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，并根据意图模式，进行告警和指令推送；
所述无人机动态监控界面包括PxQ个预设最小单元；P、Q为正整数；
所述调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，包括：
以预设最小单元为单位调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小；
获取无人机操作员的意图模式，包括：
获取无人机操作员的实时生理数据和操作数据，采用如下公式(1)，确定意图模式T；
所述实时生理数据包括：呼吸频率A1、眨眼频率A2、心跳频率A3、收缩血压A4max、舒张血压A4min、心电信号A5、肌电信号A6和脉搏信号A7；
所述操作数据包括：N秒内指令发送次数B1、视线在监控界面的同一预设最小单元内停留时间B2；N为正数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述工作模式，调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，包括：
在所述工作模式为导航模式时，扩大无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，缩小任务监控的显示区域；
在所述工作模式为任务模式时，缩小无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，扩大任务监控的显示区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据意图模式，进行告警和指令推送，包括：
在意图模式为常规模式时，对告警和指令进行定点推显；
在意图模式为应激模式时，对告警和指令进行定点推显、即点推显、视点推显；
定点推显即在监控界面的固定显示区域推送显示，不跟随无人机图标及操作员视线；
即点推显即在监控界面上无人机图标处推送显示，推送显示的内容跟随无人机图标，与操作员视线无关；
视点推显即在监控界面上操作员视线注视的预设最小单元区域推送显示，推送显示的内容跟随操作员视线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取无人机的工作模式，包括：
获取无人机的工作阶段；
当工作阶段为飞行前准备阶段、起飞出航阶段、返航着陆阶段时，无人机的工作模式为导航模式；
当工作阶段为任务执行阶段时，无人机的工作模式为任务模式。
5.一种基于主动推显的无人机动态监控界面显示装置，其特征在于，包括：
模式获取单元，用于获取无人机的工作模式以及无人机操作员的意图模式，所述工作模式包括：导航模式和任务模式；所述意图模式包括：常规模式和应激模式；
显示单元，用于根据所述工作模式，调整无人机监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小，并根据意图模式，进行告警和指令推送；
所述无人机动态监控界面包括PxQ个预设最小单元；P、Q为正整数；
所述显示单元具体用于，以预设最小单元为单位调整无人机动态监控界面显示的飞行监控、任务监控、态势显示、任务规划的显示区域的大小；
模式获取单元具体用于，获取无人机操作员的实时生理数据和操作数据，采用如下公式(1)，确定意图模式T；
所述实时生理数据包括：呼吸频率A1、眨眼频率A2、心跳频率A3、收缩血压A4max、舒张血压A4min、心电信号A5、肌电信号A6和脉搏信号A7；
所述操作数据包括：N秒内指令发送次数B1、视线在监控界面的同一预设最小单元内停留时间B2；N为正数。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述显示单元具体用于：
在所述工作模式为导航模式时，扩大无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，缩小任务监控的显示区域；
在所述工作模式为任务模式时，缩小无人机监控界面显示的飞行监控的显示区域，扩大任务监控的显示区域。
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