[發明專利]用于無人機的輔助操控方法和系統

在審

• 申請號: 201611185378.9
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108205327A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 田瑜;江文彥
• 申請（專利權）人: 昊翔電能運動科技（昆山）有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 彭瓊

提供了一種用于無人機的輔助操控方法和系統。根據本發明實施例的用于無人機的輔助操控方法，包括：基于無人機的飛行姿態和飛行速度，預測無人機在預定時段內的航跡；以及將有關無人機在預定時段內的航跡的信息提供給無人機的操縱者。根據本發明實施例的用于無人機的輔助操控方法和系統，能夠向無人機的操縱者提供有關無人機在預定時段內的航跡的信息，因而能夠幫助無人機的操縱者做出針對無人機的操控決策。

技術領域

本發明涉及無人機領域，更具體地涉及一種用于無人機的輔助操控方法和系統。

背景技術

無人機(Unmanned Aerial Vehicle，簡稱UAV)是基于位于地面的無線遙控系統或者無人機搭載的自動控制系統來完成飛行過程的不載人飛機，具有體積小、成本低、重量輕、方便操控、飛行靈活等很多優點，并且能適應許多載人飛機不能適應的惡劣環境，因此被廣泛地應用在軍事、民用、和科學研究等相關領域。

無人機系統主要包括飛行控制系統、云臺+相機系統、以及圖像傳輸系統三個部分，其中：飛行控制系統用于控制無人機完成包括起飛、空中飛行、和返場回收在內的整個飛行過程；云臺+相機系統用于在無人機飛行過程中實現針對指定場景的不同角度的圖像采集；圖像傳輸系統用于將云臺+相機系統在無人機飛行過程中采集的圖像傳輸到地面，供相關人員查看。

一般，無人機的操縱者利用雙眼直接觀察無人機的飛行姿態和飛行環境，并通過無線遙控器(即，位于地面的無線遙控系統)來控制無人機完成各種飛行動作。近幾年，隨著無線通信技術的發展和電子設備的小型化，第一人稱視角(First Person View，簡稱FPV)逐漸成為一種流行的無人機操控方式，其中無人機的操縱者可以像真正的飛機駕駛者那樣，看著“眼前”的圖像，即圖像傳輸系統傳輸到地面的圖像，通過無線遙控器來控制無人機完成各種飛行動作，甚至在無人機起飛和/或降落的過程中都不用看無人機一眼，這給無人機的操縱者帶來了非常真實的飛機駕駛體驗。

目前，在使用FPV無人機操控方式時，不像人眼可以通過雙目立體視覺來定位無人機，搭載在無人機上的單個攝像頭捕捉到的圖像是沒有深度信息的，因此無人機的操縱者無法感知圖像中的某個物體距離無人機到底有多遠，這給無人機的操縱者操控無人機帶來了困難。

發明內容

本發明提供了一種用于無人機的輔助操控方法和系統，以幫助無人機的操縱者在第一人稱視角操控模式下對無人機進行操控。

根據本發明實施例的用于無人機的輔助操控方法，包括：基于無人機的飛行姿態和飛行速度，預測無人機在預定時段內的航跡；以及將有關無人機在預定時段內的航跡的信息提供給無人機的操縱者。

在一優選實施例中，在無人機的操縱者對無人機進行操控時，進一步基于無人機的舵量和來自無人機的操縱者用于操控無人機的無線遙控器的操控信息，預測無人機在預定時段內的航跡。

在一優選實施例中，有關無人機的飛行姿態的信息是由搭載在無人機上的航姿傳感器提供的。

在一優選實施例中，有關無人機的飛行速度的信息是由搭載在無人機上的空速傳感器提供的。

在一優選實施例中，進一步基于無人機的三維位置，預測無人機在預定時段內的航跡。

在一優選實施例中，有關無人機的三維位置的信息是由搭載在無人機上的GPS差分定位系統提供的，該GPS差分定位系統包括GPS天線和GPS接收機。

根據本發明實施例的用于無人機的輔助操控系統，包括：航跡預測單元，被配置為基于無人機的飛行姿態和飛行速度，預測無人機在預定時段內的航跡；以及信息提供單元，被配置為將有關無人機在預定時段內的航跡的信息提供給無人機的操縱者。

在一優選實施例中，在無人機的操縱者對無人機進行操控時，航跡預測單元進一步基于無人機的舵量和來自無人機的操縱者用于操控無人機的無線遙控器的操控信息，預測無人機在預定時段內的航跡。