一種控制無人機的方法和系統與流程

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種控制無人機的方法和系統。

背景技術：

目前，無人機被廣泛應用于地圖測繪、森林勘測、搶險救災、物流快遞、高空拍攝等領域。在現有技術中，用戶手持機械手柄，通過按壓機械手柄上的機械按鍵，或晃動機械手柄上的操作桿等，實現對無人機的控制。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種控制無人機的方法和系統，用于實現通過電子設備控制無人機的技術效果。

第一方面，本發明提供了一種控制無人機的方法，應用于一電子設備，包括：

通過所述電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作；

基于所述控制操作，生成與所述控制操作對應的控制指令；

將所述控制指令發送至與所述無人機無線連接的地面站，以使所述地面站將所述控制指令發送至所述無人機，進而所述無人機執行所述控制指令。

可選的，當所述輸入裝置為觸控顯示單元時，在接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作之前，還包括：

在所述觸控顯示單元的第一特定顯示區域中顯示虛擬機械手柄；

接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作，包括：

接收所述用戶在所述第一特定顯示區域中針對所述虛擬機械手柄執行的控制操作。

可選的，所述方法還包括：

接收所述地面站轉發的由所述無人機向所述地面站發送的所述無人機的飛行數據；

將所述飛行數據顯示在所述觸控顯示單元的第二特定顯示區域中。

可選的，所述飛行數據包括所述無人機的當前位置，所述方法還包括：

在所述觸控顯示單元的第三特定顯示區域中顯示地圖，并在所述地圖中顯示所述當前位置。

可選的，所述控制指令包括起飛指令、降落指令、返航指令或飛行狀態調整指令中的任一指令或任意多個指令。

第二方面，本發明提供了一種控制無人機的系統，應用于一電子設備，包括：

第一接收模塊，用于通過所述電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作；

生成模塊，用于基于所述控制操作，生成與所述控制操作對應的控制指令；

發送模塊，用于將所述控制指令發送至與所述無人機無線連接的地面站，以使所述地面站將所述控制指令發送至所述無人機，進而所述無人機執行所述控制指令。

可選的，當所述輸入裝置為觸控顯示單元時，所述裝置還包括：

第一顯示控制模塊，用于在接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作之前，在所述觸控顯示單元的第一特定顯示區域中顯示虛擬機械手柄；

所述第一接收模塊用于接收所述用戶在所述第一特定顯示區域中針對所述虛擬機械手柄執行的控制操作。

可選的，所述裝置還包括：

第二接收模塊，用于接收所述地面站轉發的由所述無人機向所述地面站發送的所述無人機的飛行數據；

第二顯示控制模塊，用于將所述飛行數據顯示在所述觸控顯示單元的第二特定顯示區域中。

可選的，所述飛行數據包括所述無人機的當前位置，所述裝置還包括：

第三顯示控制模塊，用于在所述觸控顯示單元的第三特定顯示區域中顯示地圖，并在所述地圖中顯示所述當前位置。

可選的，所述控制指令包括起飛指令、降落指令、返航指令或飛行狀態調整指令中的任一指令或任意多個指令。

本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：

在本發明實施例的技術方案中，通過電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作，然后基于控制操作，生成與控制操作對應的控制指令，并將控制指令發送至與無人機無線連接的地面站，進而地面站將控制指令發送至無人機，使無人機執行電子設備生成控制指令。所以，本發明實施例實現了通過電子設備控制無人機的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明實施例中控制無人機的方法流程圖；

圖2為本發明實施例中控制無人機的網絡系統示意圖；

圖3a-圖3d為本發明實施例中控制指令圖標或提示信息示意圖。

圖4為本發明實施例中一顯示虛擬機械手柄示意圖；

圖5a-圖5b為本發明實施例中兩種電子設備顯示飛行數據的示意圖；

圖6為本發明實施例中另一顯示飛行數據的示意圖；

圖7為本發明實施例中控制無人機的架構示意圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種控制無人機的方法和系統，用于實現通過電子設備控制無人機的技術效果。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案總體思路如下：

在本發明實施例的技術方案中，通過電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作，然后基于控制操作，生成與控制操作對應的控制指令，并將控制指令發送至與無人機無線連接的地面站，進而地面站將控制指令發送至無人機，使無人機執行電子設備生成控制指令。所以，本發明實施例實現了通過電子設備控制無人機的技術效果。

下面通過附圖以及具體實施例對本發明技術方案做詳細的說明，應當理解本申請實施例以及實施例中的具體特征是對本申請技術方案的詳細的說明，而不是對本申請技術方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術特征可以相互組合。

本文中術語“和/或”，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關系，表示可以存在三種關系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關聯對象是一種“或”的關系。

本發明第一方面提供了一種控制無人機的方法，請參考圖1，為控制無人機的方法流程圖。該方法包括：

S101：通過所述電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作；

S102：基于所述控制操作，生成與所述控制操作對應的控制指令；

S103：將所述控制指令發送至與所述無人機無線連接的地面站，以使所述地面站將所述控制指令發送至所述無人機，進而所述無人機執行所述控制指令。

具體來講，為了實現通過電子設備控制無人機，本發明實施例中通過控制無人機的網絡系統來實現。

請參考圖2，為本發明實施例中控制無人機的網絡系統架構圖。具體來講，控制無人機的網絡系統包括無人機、地面站和UE。

具體來講，本發明實施例中的無人機包括小型無人機和大型無人機，固定翼無人機和多旋翼無人機等，本發明不做具體限制。用戶根據需要選擇地面站的放置位置，并且在需要移動時，可以攜帶工作狀態或非工作狀態下的地面站同時移動。圖2中的UE表示本發明實施例中的電子設備。電子設備例如平板電腦、手機、穿戴式設備或個人電腦等，本發明不做具體限制。在具體實現過程中，UE可以具體為與地面站配套的特定設備，那么利用UE的缺省設置可以直接與地面站交互；UE也可以為普通設備，為了與地面站交互，可以在UE中安裝與地面站配套的應用程序，進而與地面站交互。本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行設置，本發明不做具體限制。

具體來講，無人機與地面站通過傳輸距離較長的微波連接，例如900M的微波，或者1000M的微波等，以便于無人機遠程飛行時能夠與無人機交互。對于地面站和UE，如果地面站設置在UE中，或者與UE屬于同一設備，則地面站與UE可以通過有線方式連接，也可以通過無線方式連接。如果地面站和UE相互獨立，也可以通過有線方式連接或無線方式連接(圖2中僅以虛線示出了無線方式連接)。或者，還可以在地面站設置兩個接口，一個為有線傳輸接口，進而通過有線方式與UE交互；另一個為無線傳輸接口，進而通過無線方式與UE交互，本發明不做具體限制。

如果地面站與UE的連接方式包括無線連接，則通過傳輸距離較短的微波連接，例如2.4G的微波，或者5.8G的微波等。對于地面站連接無人機和UE的電磁波，本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行選擇，本發明不做具體限制。本發明實施例中UE與地面站的無線連接方式例如USB(通用串行總線，Universal Serial Bus)、藍牙或WLAN((無線局域網，Wireless Local Area Networks)等。

進一步，如果地面站與UE通過有線連接，地面站則包括數傳模塊。數傳模塊是用于傳輸數據的模塊，與無人機和UE連接。數傳模塊接收無人機發送數據后，直接將無人機發送的數據發送給UE。以及，數傳模塊接收UE發送指令后，直接將UE發送的指令發送給無人機。

或者，如果地面站與UE通過無線連接，由于無人機與地面站交互所使用的電磁波與地面站與UE交互所使用的電磁波不同，所以地面站除了包括數傳模塊，還進一步包括轉發模塊。

具體來講，轉發模塊與數傳模塊和UE連接，用于將傳輸層協議轉換為地面站與UE之間的傳輸協議，并透明傳輸數據和指令。數傳模塊接收無人機發送的數據后，將無人機發送的數據透明傳輸到轉發模塊，然后轉發模塊將傳輸協議轉換成地面站與UE之間的傳輸協議，然后再傳輸給UE。以及，轉發模塊接收UE發送的指令后，將UE發送的指令傳輸協議轉換成地面站與無人機之間的傳輸協議，然后再傳輸給數傳模塊，進而數傳模塊發送給無人機。

在具體實現過程中，本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際選擇上述方式中的任一實施方式，本發明不做具體限制。

下面對本發明實施例中控制無人機的方法進行介紹。

首先，S101中，通過電子設備的輸入裝置接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作。具體來講，輸入裝置例如為鼠標、觸控屏和手寫筆等，本發明不做具體限制。電子設備中預先存儲有控制操作與控制指令之間的映射關系，并且，電子設備會向用戶顯示與控制指令對應的圖標、字符或提示信息，以提示用戶執行怎樣的操作可以實現用戶需要的控制。例如，圖3a所示的起飛指令對應的圖標，圖3b所示的降落指令對應的圖標，圖3c所示的返航指令對應的圖標，圖3d所示的表示調整飛行狀態指令的提示信息。當然，電子設備也可以不顯示與控指令對應的圖標、字符或提示信息等，用戶直接輸入控制指令對的控制操作。例如直接點擊電子設備中的主菜單按鍵，其中主菜單按鍵對應起飛指令；或者搖晃電子設備，搖晃電子設備對應返航指令。本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行設置，本發明不做具體限制。

用戶根據自己的需要，在電子設備上執行對應的控制操作。然后，電子設備根據輸入操作和映射關系，在S102中生成對應的控制指令，并在S103中將控制指令發送給轉發模塊。進而轉發模塊在接收控制指令后，將傳輸協議由轉發模塊與電子設備之間的傳輸協議轉換成轉發模塊與數傳模塊之間的傳輸協議，進而轉發到數傳模塊。接著，數傳模塊將控制指令發送到無人機，無人機接收控制指令后進行解析，并執行。

舉例來說，假設用戶在電子設備上點擊如圖3b所示的虛擬圖標。電子設備基于用戶點擊圖3b所示的虛擬圖標的操作，生成降落指令，并將降落指令發送給轉發模塊。然后，轉發模塊將降落指令發送給數傳模塊，進而數傳模塊向無人機發送降落指令。無人機接收降落指令后，執行降落操作。

當然，在具體實現過程中，如果電子設備與地面站有線連接，則電子設備可以直接將控制指令發送到數傳模塊，不需要轉發模塊轉發。

由上述描述可以看出，本發明實施例中的電子設備與地面站連接，從而將基于控制操作生成的控制指令發送給地面站，進而通過地面站將控制指令轉發到無人機，由此實現通過電子設備控制無人機的技術效果。所以，用戶控制無人機的時候，可以通過電子設備實現，一方面可以減少購買機械手柄的購買成本，另一方面在不控制無人機的時候電子設備還可以為用戶提供其他的服務。

作為一種可選的實施例，當輸入裝置具體為觸控顯示單元時，S101之前還可以進一步包括：

在所述觸控顯示單元的第一特定顯示區域中顯示虛擬機械手柄；

那么S101接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作，則包括：

接收所述用戶在所述第一特定顯示區域中針對所述虛擬機械手柄執行的控制操作。

具體來講，第一特定顯示區域可以為觸控顯示單元中的任意區域。在具體實現過程中，如果電子設備體積較大，觸控顯示單元也較大，則用戶通常會握持電子設備邊緣，所以，此時選擇較為靠近邊緣的區域為第一特定區域可以方便用戶輸入控制操作。

另外，第一特定顯示區域可以僅包括一個區域，進而將虛擬機械手柄均顯示在同一個區域中。或者，由于機械手柄包括多個操控桿和按鍵，所以第一特定顯示區域也可以包括多個區域，進而將虛擬機械手柄分成多個部分在不同的區域中顯示。圖4示出了一顯示虛擬機械手柄的方法。在圖4中，第一特定區域包括兩個區域，左邊的區域顯示用于控制無人機升降的升降操作桿，右邊的區域顯示控制無人機飛行方向的方向操作桿。

用戶根據自己的需要，在虛擬機械手柄中執行控制操作，進而控制無人機。舉例來說，用戶在如圖4顯示的虛擬機械手柄中滑動第一特定顯示區域中的虛擬滑動按鈕，將左邊區域中的虛擬滑動按鈕滑動到上下2個位置，將右邊區域中虛擬滑動按鈕滑動到上下左右4個位置，模擬在機械手柄上推動操作桿的操作。進而電子設備接收用戶在第一特定顯示區域內的滑動操作，并根據滑動操作的滑動軌跡確定用戶將虛擬滑動按鈕滑動到的哪個位置。或者，用戶點擊第一特定顯示區域中的虛擬按鍵，進而電子設備接收用戶在第一特定顯示區域中的點擊操作，并根據點擊操作的觸控位置確定點擊操作具體點擊的是哪個虛擬按鍵。

然后，電子設備根據針對虛擬機械手柄的控制操作，生成控制指令。舉例來說，用戶點擊虛擬按鍵中的“起飛”虛擬按鍵。電子設備根據用戶點擊的觸控位置，確定點擊操作針對的是“起飛”虛擬按鍵，進而生成起飛指令。再舉例來說，用戶滑動圖4中右邊的區域中虛擬滑動按鈕，將虛擬滑動按鈕滑動至左方。電子設備接收到滑動操作，并根據滑動軌跡確定虛擬滑動按鈕被滑動至左轉按鈕，進而生成左轉指令。

由上述描述可知，通過在電子設備觸控顯示單元上顯示虛擬機械手柄，使用戶在虛擬手柄上模擬在實際的機械手柄上的操作控制無人機的操作，進而更加方便用戶的控制。

進一步，結合上述實施例，本發明實施例中控制無人機的方法還可以包括：

接收所述地面站轉發的由所述無人機向所述地面站發送的所述無人機的飛行數據；

將所述飛行數據顯示在所述觸控顯示單元的第二特定顯示區域中。

在無人機飛行過程中，無人機的飛控系統會實時獲得無人機的飛行數據，并實時向地面站無線傳輸無人機當前飛行數據。具體來講，無人的飛控系統是無人機的飛行自動控制系統。飛行數據為表示無人機飛行狀態的數據，包括但不限于當前位置的經緯度、高度、姿態、速度、加速度和剩余電量等。飛控系統從無人機的各個傳感器、定位模塊以及飛控系統自身獲得飛行數據，并將飛行數據按照地面站傳輸協議打包發送給地面站。

電子設備在接收飛行數據后，將飛行數據顯示在觸控顯示單元的第二特定顯示區域中，供用戶觀看。其中，第二特定顯示區域為不同與第一特定顯示區域的區域。在具體實現過程中，第二特定顯示區域也可以為一個顯示區域或者多個顯示區域，本發明不做具體限制。在本發明實施例中，電子設備可以以文字形式顯示，也可以以圖片形式顯示，或者圖片和文字形式結合顯示。

舉例來說，假設飛行數據為：高度1km、航向12°N，速度100km/m、加速度15km/m²和剩余電量80％。那么，可以在第二特定顯示中如圖5a所示，顯示文字

“高度：1km

航向：12°N

速度：100km/m

加速度：15km/m²

電量：80％”。

或者，也可以如圖5b所示，以文字和圖片的形式顯示飛行數據。圖5b中的第二特定顯示區域為第一特定顯示區域以外的其他顯示區域。具體為：以高度表顯示1km表示高度1km，以羅盤顯示航向12°N，以文字“速度：100km/m；加速度：15km/m2”表示速度100km/m、加速度15km/m2，以電池圖片表示剩余電量80％。

由上述描述可以看出，本發明實施例中的電子設備不僅能夠控制無人機，并且能夠同時接收無人機發送的飛行數據，并將飛行數據顯示在第二特定顯示區域中，從而使得用戶在控制無人機的同時監控無人機的飛行，以及根據飛行數據調整對無人機的控制。

進一步，結合上述實施例，當飛行數據中包括無人機的當前位置時，本發明控制無人機的方法還可以包括：

在所述觸控顯示單元的第三特定顯示區域中顯示地圖，并在所述地圖中顯示所述當前位置。

具體來講，第三特定顯示區域與第一特定顯示區域不同。第三特定顯示區域可以與第二特定顯示區域不同，也可以為第二特定顯示區域中的部分區域，本發明不做具體限制。

當飛行數據中包括無人機的當前位置時，為了方便用戶了解無人機的當前位置，電子設備將在第三特定顯示區域中顯示地圖。本發明實施例中的地圖可以為平面地圖、立體地圖或者衛星地圖，本發明不做具體限制。另外，電子設備基于無人機的當前位置，將在地圖中顯示當前位置。

沿用上文中的例子來說，飛行數據為：東經114.28度北緯30.63度、高度1km、航向12°N，速度100km/m、加速度15km/m²和剩余電量80％。第二特定顯示區域為第一特定顯示區域以外的其他區域，第三特定顯示區域為第二特定顯示區域中的區域。電子設備如圖6所示顯示飛行數據：在地圖中以黑色圓點表示東經114.28度北緯30.63度，以高度表顯示1km表示高度1km，以羅盤顯示航向12°N，以文字“速度：100km/m；加速度：15km/m2”表示速度100km/m、加速度15km/m2，以電池圖片表示剩余電量80％。

由上述描述可以看出，通過在第三特定顯示區域顯示地圖，并將無人機的當前位置顯示在地圖中，可以方便用戶直觀了解無人機的當前位置。

進一步，結合上述實施例中的任一實施例，本發明實施例中控制指令包括起飛指令、降落指令、返航指令或飛行狀態調整指令中的任一指令或任意多個指令。其中，飛行狀態調整指令包括但不限于姿態調整指令、速度調整指令、高度調整指令和方向調整指令等。

基于與前述實施例中控制無人機的方法同樣的發明構思，本發明第二方面還提供一種控制無人機的系統，應用于電子設備，如圖7所示，該系統包括：

第一接收模塊101，用于通過所述電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作；

生成模塊102，用于基于所述控制操作，生成與所述控制操作對應的控制指令；

發送模塊103，用于將所述控制指令發送至與所述無人機無線連接的地面站，以使所述地面站將所述控制指令發送至所述無人機，進而所述無人機執行所述控制指令。

可選的，當所述輸入裝置為觸控顯示單元時，所述裝置還包括：

第一顯示控制模塊，用于在接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作之前，在所述觸控顯示單元的第一特定顯示區域中顯示虛擬機械手柄；

所述第一接收模塊用于接收所述用戶在所述第一特定顯示區域中針對所述虛擬機械手柄執行的控制操作。

進一步，所述裝置還包括：

第二接收模塊，用于接收所述地面站轉發的由所述無人機向所述地面站發送的所述無人機的飛行數據；

第二顯示控制模塊，用于將所述飛行數據顯示在所述觸控顯示單元的第二特定顯示區域中。

更進一步，所述飛行數據包括所述無人機的當前位置，所述裝置還包括：

第三顯示控制模塊，用于在所述觸控顯示單元的第三特定顯示區域中顯示地圖，并在所述地圖中顯示所述當前位置。

在本發明實施例中，控制指令包括起飛指令、降落指令、返航指令或飛行狀態調整指令中的任一指令或任意多個指令。

前述圖1-圖6實施例中的控制無人機的方法的各種變化方式和具體實例同樣適用于本實施例的控制無人機的系統，通過前述對控制無人機的方法的詳細描述，本領域技術人員可以清楚的知道本實施例中控制無人機的系統的實施方法，所以為了說明書的簡潔，在此不再詳述。

本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：

在本發明實施例的技術方案中，通過電子設備的輸入裝置，接收用戶輸入的用于控制無人機的控制操作，然后基于控制操作，生成與控制操作對應的控制指令，并將控制指令發送至與無人機無線連接的地面站，進而地面站將控制指令發送至無人機，使無人機執行電子設備生成控制指令。所以，本發明實施例實現了通過電子設備控制無人機的技術效果。

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。