[發明專利]無人飛行器飛行控制裝置、系統和控制方法

在審

• 申請號: 201710195421.8
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106940564A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 高域（北京）智能科技研究院有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無人飛行器領域，特別是涉及一種無人飛行器飛行控制裝置、控制系統及其飛行控制方法。

背景技術

小微型無人飛行器尤其是多旋翼無人飛行器由于其成本可控，性能成熟，開始成為航拍無人機的主要實現方式。在航拍無人機的使用中，尤其受到用戶關注和喜愛的使用方式就是讓無人機進行大范圍的鳥瞰式拍攝，這樣能夠從高空給予觀賞者一種明顯的感官刺激；除此之外另一種航拍方式就是通過精準的控制無人機，讓無人機圍繞某個特定拍攝對象進行有針對性的飛行動作，同時保持對對象的拍攝，比如環繞、比如平行跟隨等等。

由此可見，不同于普通人的想象，使用無人機進行攝像或者照相的時候，反而并不是要發揮無人機能夠快速移動的特點，而是希望無人機能夠平穩的飛行和移動。無論是云臺的擺動還是無人機自身旋轉、上升等動作，都希望無人機能夠保持一個穩定的速率進行移動。尤其是在使用無人機圍繞某個對象進行拍攝時，此時控制者需要同時操作遙控器上的多個維度的搖桿來共同工作完成弧線狀的飛行線路，并且在完成該飛行線路的同時，還要保持恒定的速度和穩定性。因此，有經驗的無人機操控者，有時候將無人機的操控稱之為捻機，因為此時為了保證手柄上搖桿對于輸入指令的精細控制，操縱者有時候是用左右手的大拇指和食指分別捻住手柄上的左右搖桿進行非常細致的控制。

同樣的，對于一些采用無人機進行長距離飛行的情況下，同時進行拍攝的內容，往往為了后期展示內容的精簡，對于長距離飛行拍攝的長視頻往往要進行加快播放，如果在長距離飛行中的飛行速度和飛行方向控制不夠穩定，也會導致加快后的長視頻看起來拍攝質量不穩定，飛行線路歪歪斜斜或者拍攝速度時快時慢。

專利文獻CN105676872 A公開的一種無人飛行器的控制方法包括：接收控制臺基于無人飛行器的心跳信號返回的N條響應信號，其中，N為大于等于1的正整數；判定N條響應信號中是否存在連續的M條響應信號的信道質量參數滿足預設條件；若是，則從自動返航模式切換至懸停飛行模式，并接收控制臺的手動返航控制指令；若否，則繼續監測控制臺的響應信號。該專利中，若N條響應信號中的M條響應信號的信道質量參數滿足預設條件時，則從自動返航模式切換至停飛行模式，并接收控制臺的手動返航指令，但該專利無法自動地切換到穩定模式飛行，而且需要設定自動返航模式，不能在某個飛行狀態中即時切換到延續當前飛行狀態，靈活性和便捷性差，不適合航拍中使用。

專利文獻CN105955291 A公開了一種無人機飛行航線軌跡記錄與自動飛行控制方式包括通過遙控、智能移動設備終端按自己需求控制無人機以一定飛行軌跡飛行，并觸發飛機記錄飛行軌跡，對軌跡數據進行存儲，具體選擇某條學習的軌跡進行自動飛行，其中飛行模式至少包括GPS學習模式、GPS自動模式、手動模式。該專利文獻可以按照需要根據不同應用場景，觸發自動按照存儲在飛控裝置中的軌跡數據進行飛行，但該專利無法自動地切換到穩定模式飛行，不能在某個飛行狀態中即時切換到延續當前飛行狀態，靈活性和便捷性差。

專利文獻CN102981509A公開的一種用于固定翼和四旋翼無人機的自動駕駛儀包括微處理器系統(1)，連接微處理器系統(1)輸入端的傳感系統(2)，連接微處理器系統(1)雙向數據端的無線通訊接口(3)以及連接微處理器系統(1)輸出端的控制信號輸出接口(4)；所述的微處理器系統(1)包括ARM處理器(11)、與ARM處理器(11)雙向數據端連接的ROM(12)和RAM(13)、與ARM處理器(11)輸入端連接的AD轉換器(14)以及與ARM處理器(11)輸出端連接的JTAG接口(15)；所述的傳感系統(2)與微處理器系統(1)中AD轉換器(14)連接，包括姿態檢測儀(21)、高度檢測儀(22)、航向檢測儀(23)、位置檢測儀(24)、障礙物檢測儀(25)以及速度檢測儀(26)。該專利文獻提高了自動駕駛的精度，但該專利無法自動地切換到穩定模式飛行，不能在某個飛行狀態中即時切換到延續當前飛行狀態，靈活性和便捷性差，不適合航拍中使用。

雖然，現有技術中提供一些按照事先指定的軌跡或者速度進行持續飛行的控制方案，但是這樣通過事先制定好的軌跡進行飛行拍攝的解決方案，不僅設置起來麻煩，而且缺乏靈活性，對于一些需要靈感來拍攝的稍縱即逝的場景而言，這種方式很不便利。