[發明專利]一種無人機飛行控制方法以及系統

在審

• 申請號: 201710918517.2
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107505949A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 張羽;李少斌;尹亮亮
• 申請（專利權）人: 上海拓攻機器人有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體涉及一種無人機飛行控制方法以及系統。

背景技術

無人機是一種由無線電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。隨著無人機行業的迅速發展，越來越多的無人機被應用到農業、林業、電力、測繪、遙測等行業。

在實際飛行中，通常需要采用手動模式，即飛手操控遙控器上的左右兩個搖桿來控制無人機的高度、速度和航向，由于手動模式主要依賴于飛手的個人操作，打桿程度直接影響遙控器的輸入信號，從而影響油門大小，難以準確調整無人機的飛行高度和速度，容易造成誤操作。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供一種無人機飛行控制方法以及系統，提高了操作的便捷性，有利于操作者準確控制無人機調整到目標飛行狀態。

為了達到上述技術效果，本發明包括以下技術方案：

一種無人機飛行控制方法，地面端與無人機無線連接，包括如下步驟：

(1)地面端通過第一通信模塊將微調指令發送至所述無人機；

(2)所述無人機上的第二通信模塊接收所述微調指令并傳送至無人機飛行控制模塊；

(3)所述無人機飛行控制模塊接收所述微調指令并控制無人機調整到微調指令下對應的目標狀態。

作為本發明的進一步改進，所述微調指令為飛行高度微調指令。

作為本發明的進一步改進，所述飛行控制模塊根據地面端發送的飛行高度微調指令獲得無人機的期望飛行高度，并采用PID 控制算法對無人機進行控制，直至所述無人機達到期望飛行高度。

作為本發明的進一步改進，所述采用PID控制算法對無人機進行控制，直至所述無人機達到期望飛行高度具體包括：

a、根據期望飛行高度、當前飛行高度確定飛行高度偏差值；

b、將所述飛行高度偏差值輸入至PID控制器，以使所述PID 控制器根據所述飛行高度偏差值進行PID控制運算，將無人機的飛行高度調整到所述期望飛行高度。

本發明的進一步改進，所述步驟b中將當前飛行高度與期望飛行高度的偏差值作為高度PID控制器的輸入量，根據當前速度與高度PID控制器的差值輸入速度PID控制器，根據當前加速度與速度PID控制器的差值輸入加速度PID控制器，加速度PID控制器輸出控制電機，直至無人機達到期望飛行高度。

作為本發明的進一步改進，所述微調控制指令為最大飛行速度微調指令。

作為本發明的進一步改進，所述飛行控制模塊根據所述最大飛行速度微調指令將預設的最大飛行速度調整為期望最大飛行速度。

作為本發明的進一步改進，所述無人機由預設的最大飛行速度調整為期望最大飛行速度，并控制無人機在該期望最大飛行速度下飛行的方法為：

所述飛行控制模塊根據地面端發送的最大飛行速度微調指令獲得無人機的期望最大飛行速度，并采用PID控制算法對無人機進行控制，直至所述無人機達到期望最大飛行速度。

作為本發明的進一步改進，所述采用PID控制算法對無人機進行控制，直至所述無人機達到期望最大飛行速度具體包括：

a、根據期望最大飛行速度、當前飛行速度確定飛行速度偏差值；

b、將所述飛行速度偏差值輸入至PID控制器，以使所述PID 控制器根據所述飛行速度偏差值進行PID控制運算，將無人機的飛行速度調整到所述期望最大飛行速度。

作為本發明的進一步改進，所述步驟b中將當前飛行速度與期望最大飛行速度的偏差值作為速度PID控制器的輸入量，根據當前角度與速度PID控制器的差值輸入角度PID控制器，根據當前角速度與角度PID控制器的差值輸入角速度PID控制器，角速度PID控制器輸出控制電機，直至無人機達到期望最大飛行速度。

作為本發明的進一步改進，所述采用PID控制算法對無人機進行控制的過程中通過姿態傳感器實時獲取無人機的飛行參數。

另外，本發明還提供了一種無人機飛行控制系統，包括遙控器和安裝在無人機上的飛行控制器，所述遙控器與飛行控制器無線通信；

所述遙控器包括：用于設定微調指令的設定模塊、用于處理微調指令的控制模塊以及用于發送微調指令的第一通信模塊；

所述飛行控制器包括：姿態傳感器、飛行控制模塊以及第二通信模塊；所述姿態傳感器用于獲取無人機的姿態信息；所述飛行控制模塊用于接收操作指令和姿態傳感器的數據，并通過PID 控制算法控制無人機飛行；所述第二通信模塊用于接收第一通信模塊發送的操作指令并發送至飛行控制模塊；