掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

微型喷气动力无人机的控制方法及系统

文献发布时间:2023-06-19 11:49:09


微型喷气动力无人机的控制方法及系统

技术领域

本申请涉及电子技术领域,具体涉及一种微型喷气动力无人机的控制方法及系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

微型喷气动力无人机的体积较小,控制者通过回传视频对微型喷气动力无人机进行控制,但是现有的控制操作中的方向控制按人为习惯是一致操作,在无人机与控制者时,微型喷气动力无人机的转向控制可能与控制者相反,影响了无人机控制的准确性,降低了用户体验度。

发明内容

本申请实施例提供了一种微型喷气动力无人机的控制方法及系统,可以依据控制者与无人机的位置关系来调整无人机的转向控制方向,进而避免方向控制错误,提高无人机控制的准确性,提高了用户体验度。

第一方面,本申请实施例提供一种微型喷气动力无人机的控制方法,所述方法包括:

获取微型喷气动力无人机的第一坐标以及控制设备的第二坐标,获取微型喷气动力无人机的飞行方向;

依据第一坐标和第二坐标计算微型喷气动力无人机与控制设备的第一距离;

若第一距离小于距离阈值,且该飞行方向为靠近控制设备方向,采集控制者的方向指令,若方向指令为向左移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向右移动指令,若方向指令为向右移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向左移动指令。

第二方面,提供一种微型喷气动力无人机的控制系统,所述系统包括:

获取单元,用于获取微型喷气动力无人机的第一坐标以及控制设备的第二坐标,获取微型喷气动力无人机的飞行方向;

处理单元,用于依据第一坐标和第二坐标计算微型喷气动力无人机与控制设备的第一距离;若第一距离小于距离阈值,且该飞行方向为靠近控制设备方向,采集控制者的方向指令,若方向指令为向左移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向右移动指令,若方向指令为向右移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向左移动指令。

第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其存储用于电子数据交换的程序,其中,所述程序使得终端执行第一方面提供的方法。

实施本申请实施例,具有如下有益效果:

本申请提供的技术方案电子设备获取微型喷气动力无人机的第一坐标以及控制设备的第二坐标,获取微型喷气动力无人机的飞行方向;电子设备依据第一坐标和第二坐标计算微型喷气动力无人机与控制设备的第一距离;若第一距离小于距离阈值,且该飞行方向为靠近控制设备方向,采集控制者的方向指令,若方向指令为向左移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向右移动指令,若方向指令为向右移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向左移动指令。本申请的技术方案在无人机离控制设备较近时,将左、右方向指令切换,避免了左、右方向指令不一致的问题,提高了无人机控制的准确性,提高了用户体验度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种微型喷气动力无人机的控制方法的流程示意图。

图2是本申请实施例提供的飞行方向示意图。

图3为本申请提供的配重器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。

国内外无人机相关技术飞速发展,无人机系统种类繁多、用途广特点鲜明,致使其在尺寸、质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度,任务等多方面都有较大差异。由于无人机的多样性,出于不同的考量会有不同的分类方法:

按飞行平台构型分类,无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。

按用途分类,无人机可分为军用无人机和民用无人机。军用无人机可分为侦察无人机、诱饵无人机、电子对抗无人机、通信中继无人机、无人战斗机以及靶机等;民用无人机可分为巡查/监视无人机、农用无人机、气象无人机、勘探无人机以及测绘无人机等。按尺度分类(民航法规),无人机可分为微型无人机、轻型无人机、小型无人机以及大型无人机。

参阅图1,图1提供了一种微型喷气动力无人机的控制方法,该方法可以由电子设备执行,该电子设备可以为微型喷气动力无人机,也可以为微型喷气动力无人机的控制设备,当然也可以为与微型喷气动力无人机连接并控制无人机的控制终端,该方法如图1所示,包括如下步骤:

步骤S100、获取微型喷气动力无人机的第一坐标以及控制设备的第二坐标,获取微型喷气动力无人机的飞行方向;

示例的,本申请的飞行方向可以包括:靠近控制设备方向和远离控制设备方向。在实际飞行方向有很多,例如向上飞行、向下飞行等等,本申请的技术方案仅仅只关注靠近控制设备方向和远离控制设备方向。

步骤S101、依据第一坐标和第二坐标计算微型喷气动力无人机与控制设备的第一距离;

步骤S102、若第一距离小于距离阈值,且该飞行方向为靠近控制设备方向,采集控制者的方向指令,若方向指令为向左移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向右移动指令,若方向指令为向右移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向左移动指令。

本申请提供的技术方案电子设备获取微型喷气动力无人机的第一坐标以及控制设备的第二坐标,获取微型喷气动力无人机的飞行方向;电子设备依据第一坐标和第二坐标计算微型喷气动力无人机与控制设备的第一距离;若第一距离小于距离阈值,且该飞行方向为靠近控制设备方向,采集控制者的方向指令,若方向指令为向左移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向右移动指令,若方向指令为向右移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向左移动指令。本申请的技术方案在无人机离控制设备较近时,将左、右方向指令切换,避免了左、右方向指令不一致的问题,提高了无人机控制的准确性,提高了用户体验度。

示例的,上述获取微型喷气动力无人机的飞行方向具体可以包括:

采集微型喷气动力无人机在第一坐标之前的第零坐标,计算第零坐标与第二坐标之间的第二距离,若第二距离大于第一距离,确定飞行方向为靠近控制设备方向,否则,确定飞行方向为远离控制设备方向。

参阅图2,图2示意了两种飞行方向的示意图。

上述坐标具体可以为GPS坐标、北斗坐标等等,由于只用计算平面的距离,因此二维坐标体系更加的适合。

对于控制设备,由于控制设备的位置一般移动较慢甚至是不移动,因此这里假设控制设备不移动,即第二坐标是不变的。

对于无人机的飞行,例如远离控制设备(控制者握持控制设备)方向,此时无人机的转向与控制者的目视方向一致,因此在无人机控制左、右时,其与控制者的左、右是一致的,但是若是靠近控制设备飞行方向,控制者一般是面向无人机的,此时按无人机的视角来看,由于无人机与控制者对视,其左、右刚好相反,而对于控制者来说,例如其左边刚好有一个障碍物,其需要无人机向右移动,控制者下意识会发出向右移动指令,但是由于无人机与控制者为对视位置关系(类似面对面),此时的向右对于无人机来说会执行向左的移动指令,反而会加速向障碍物移动,因此需要在特定的情况下进行方向的修正。此种情况相对于距离较远时,不会发生,因为对于距离较远的情况,控制者一般无法看到无人机(由于体积较小),那么用户是依据无人机拍摄的视频来控制,此时控制者的视角与无人机的视角一致,因此不会出现此种情况。

示例的,上述方法在步骤S100与步骤S101之前还可以包括:

电子设备采集控制者的面部图片,对面部图片的瞳孔识别确定该控制者的关注点,若控制者的关注点位于非控制设备区域(以手机为例,该控制设备区域为手机的显示屏),则执行步骤S101,若控制者的关注点位于控制设备区域,则不执行步骤S101。

上述面部图片的瞳孔识别确定该控制者的关注点的方式可以采用现有的瞳孔识别确定关注点的方法,这里不再赘述。

示例的,若微型喷气动力无人机具有左机翼和右机翼,则该微型喷气动力无人机还配置两个配重器(具体可以为左配重器和右配重器,分别位于左机翼、右机翼的中部),两个配重器分别设置在左机翼以及右机翼的中部,该中部例如可以为水平中线位置且两个配重器相对竖直中线镜像设置(两个配重器之间的距离可以根据左机翼和右机翼的长度以及无人机的重量来确定,例如可以通过映射关系来确定距离),参阅图3,图3提供了一种配重器30的结构,该配重器30可以包括:左伸缩部31、右伸缩部32以及外筒301,该外筒301内的两个挡板之间配置有液态金属(例如水银)且液态金属不充满该外筒301的内部空间,该左伸缩部31、右伸缩部32均具有:挡板310、伸缩杆311以及电机312,其中该挡板310与外筒内壁配合并能随伸缩杆311在外筒内壁移动,该电机312控制伸缩杆311的伸缩。示例的,上述两个配重器30在非转向状态下处于初始位置(该初始位置使得两个配重器的水银位置相同),这样在非转向状态下能够保证左、右的平衡。上述方法还可以包括:在微型喷气动力无人机向右移动时,依据该右移动的角度值确定该左配重器的伸缩杆的伸缩值;在微型喷气动力无人机向左移动时,依据该左移动的角度值确定该右配重器的伸缩杆的伸缩值。

示例的,上述伸缩值具体可以包括:

伸缩值=k*α,其中,k为预设的系数,α为角度值。

本申请还提供一种微型喷气动力无人机的控制系统,所述系统包括:

获取单元,用于获取微型喷气动力无人机的第一坐标以及控制设备的第二坐标,获取微型喷气动力无人机的飞行方向;

处理单元,用于依据第一坐标和第二坐标计算微型喷气动力无人机与控制设备的第一距离;若第一距离小于距离阈值,且该飞行方向为靠近控制设备方向,采集控制者的方向指令,若方向指令为向左移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向右移动指令,若方向指令为向右移动指令,则向微型喷气动力无人机发送向左移动指令。

上述处理单元还可以用于执行如图1所示方法实施例的细化方案或可选方案,上述微型喷气动力无人机还可以包括:左机翼和右机翼,以及两个配重器,具体结构可以参见如图3所示的描述,这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种方法的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,所述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种方法的部分或全部步骤。

需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

相关技术
  • 微型喷气动力无人机的控制方法及系统
  • 一种无人机用微型混合动力系统的起动控制方法
技术分类

06120113067305