飛行控制系統(tǒng)、飛行控制器和飛行控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明申請主要涉及無人飛行器領(lǐng)域，尤其涉及無人飛行器的飛行控制方面。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無人飛行器的技術(shù)逐步發(fā)展成熟，采用裝載有攝像機(jī)的無人機(jī)進(jìn)行航拍、并 利用實(shí)時(shí)航拍的技術(shù)及時(shí)將航拍圖像回傳到操作者附近的顯示器以使操作者可以實(shí)時(shí)觀 察相關(guān)的影像的技術(shù)也越發(fā)普及。但是，由于外部顯示器與控制裝置往往設(shè)置在分離的位 置，如此，對于飛行器的操作者而言，需要一邊觀看顯示裝置一邊手動(dòng)對飛行器進(jìn)行飛行控 制，無疑加重其工作負(fù)擔(dān)，容易出現(xiàn)誤操作。
[0003] 為了解決上述問題，中國專利申請CN201010503381.7提供了一種利用用戶的頭部 運(yùn)動(dòng)而對無人機(jī)的機(jī)載云臺(tái)進(jìn)行控制技術(shù)方案，具體為:利用頭戴式姿態(tài)傳感器檢測操作 人員的頭部運(yùn)動(dòng)，地面站則根據(jù)頭部運(yùn)動(dòng)計(jì)算得到云臺(tái)的偏轉(zhuǎn)指令，并將上述偏轉(zhuǎn)指令發(fā) 送至機(jī)載云臺(tái)以使其與其上搭載的攝像機(jī)向操作人員期望的方向偏轉(zhuǎn)，且地面站實(shí)時(shí)顯示 攝像機(jī)的拍攝視頻，操作人員根據(jù)地地面站顯示的視頻而實(shí)時(shí)修正機(jī)載云臺(tái)的偏轉(zhuǎn)速率和 方向，使攝像機(jī)始終對準(zhǔn)期望的目標(biāo)。采用上述技術(shù)方案，可以使操作人員利用其頭部運(yùn)動(dòng) 而控制機(jī)載云臺(tái)的偏轉(zhuǎn)，具有操作容易、使用方向的特點(diǎn)，并能顯著降低無人機(jī)操作人員的 工作負(fù)擔(dān)。
[0004] 但是，上述方案中需要全程利用操作人員的頭部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行操作控制，對于操作人 員的體能和精神都極為考驗(yàn)，當(dāng)長期利用頭部運(yùn)動(dòng)對飛行器進(jìn)行飛行控制時(shí)，尤其很容易 出現(xiàn)當(dāng)無人飛行器緊急遇險(xiǎn)時(shí)而操作人員由于體力耗盡而無法及時(shí)作出相應(yīng)的規(guī)避動(dòng)作 而致使無人飛行器受損的情況。另外，上述技術(shù)方案中，地面站還需要根據(jù)所檢測的操作人 員的頭部運(yùn)動(dòng)方向、角度等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算才能得到相應(yīng)的控制指令，然后再進(jìn)行指令輸出。 如此，當(dāng)無人飛行器處于危險(xiǎn)情況時(shí)，從操作人員的直接反應(yīng)到最終的控制指令輸出的過 程，所需的耗時(shí)稍長，且容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤而致使誤操作發(fā)生，以使無人飛行器無法避開所 面對的危險(xiǎn)而受損。
[0005] 此外，上述技術(shù)方案的實(shí)施還需要借助外部顯示裝置，對于野外數(shù)據(jù)采集等操作 場合而言，難以實(shí)現(xiàn)圖像同步觀察。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種在便于用戶操作、降低對用戶的體能要求、保證在緊 急情況下能夠及時(shí)對無人機(jī)的飛行姿態(tài)進(jìn)行控制、并能為用戶提供良好的飛行體驗(yàn)的飛行 控制系統(tǒng)，具體地，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0007] -種無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)，用于對無人飛行器進(jìn)行實(shí)時(shí)飛行控制，其中，所 述飛行控制系統(tǒng)包括：
[0008] 根據(jù)接收的控制指令對所述無人飛行器進(jìn)行飛行控制的飛行控制器；
[0009] 與所述飛行控制器建立通信通道以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的地面控制站；以及
[0010] 與所述無人飛行器的操作者相連接以收集所述操作者的特定身體動(dòng)作的動(dòng)作感 知裝置；
[0011] 其中，所述控制指令至少包括第一控制指令和第二控制指令，其中，所述第二控制 指令與所述操作者的特定身體動(dòng)作相關(guān)，且相對于所述第一控制指令，所述第二控制指令 被優(yōu)先執(zhí)行。
[0012] 具體地，所述第一控制指令為通用指令，所述第二控制指令為緊急避險(xiǎn)指令。
[0013] 具體地，所述動(dòng)作感知裝置為一用于收集所述操作者的頭部動(dòng)作的頭戴式眼鏡。
[0014] 具體地，所述動(dòng)作感知裝置包括收集所述操作者的身體動(dòng)作數(shù)據(jù)的動(dòng)作感知模塊 以及與所述地面控制站相連接以將所收集的動(dòng)作數(shù)據(jù)發(fā)送至所述地面控制站的通信模塊， 其中，所述地面控制站基于所接收的動(dòng)作數(shù)據(jù)而生成所述第二控制指令。
[0015] 具體地，所述動(dòng)作感知裝置包括收集所述操作者的身體動(dòng)作數(shù)據(jù)的動(dòng)作感知模塊 以及與所述飛行控制器相連接的通信模塊;且所述飛行控制系統(tǒng)還包括一根據(jù)所述動(dòng)作數(shù) 據(jù)而生成所述第二控制指令的數(shù)據(jù)處理模塊。
[0016]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)置在所述動(dòng)作感知裝置上以接收所述動(dòng)作數(shù)據(jù)而生 成所述第二控制指令，且所述第二控制指令經(jīng)由所述通信模塊而輸出至所述飛行控制器。 [0017]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)置在所述飛行控制器上以接收所述動(dòng)作數(shù)據(jù)并生成 所述第二控制指令。
[0018] 進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種飛行控制器，用于對無人飛行器進(jìn)行飛行控制，其 中，所述飛行控制器包括：
[0019] 用于接收控制指令的指令接收模塊；
[0020] 與所述指令接收模塊相連接的控制模塊，其根據(jù)所接收的控制指令對所述無人飛 行器執(zhí)行飛行控制；
[0021] 其中，所述指令接收模塊至少接收第一控制指令和第二控制指令，其中，所述第二 控制指令與所述無人飛行器的操作者的特定身體動(dòng)作相關(guān)，且所述控制模塊優(yōu)先執(zhí)行所述 第二控制指令。
[0022] 優(yōu)選地，所述飛行控制器還包括一接收所述操作者的身體動(dòng)作數(shù)據(jù)以生成所述第 二控制指令的數(shù)據(jù)處理模塊。
[0023] 又進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種無人飛行器的飛行控制方法，具體地，所述飛行控 制方法包括以下步驟：
[0024] A、接收第一控制指令和/或第二控制指令，其中，所述第二控制指令與所述第一控 制指令不同，且所述第二控制指令與所述無人飛行器的操作者的身體運(yùn)動(dòng)相關(guān)；
[0025] B、根據(jù)所述第一控制指令/所述第二控制指令對所述無人飛行器進(jìn)行飛行控制；
[0026] 其中，所述步驟B在執(zhí)行時(shí)優(yōu)先根據(jù)所述第二控制指令對所述無人飛行器執(zhí)行飛 行控制。
[0027] 采用上述技術(shù)方案，無人飛行器的操作者在一般情況下可以通過地面控制站對無 人飛行器進(jìn)行飛行控制，而在緊急情況下時(shí)則可通過其身體動(dòng)作而對無人飛行器進(jìn)行控制 以使其能夠及時(shí)脫離危險(xiǎn)，操作簡單，而且無需要求操作者具有較高的體能；而且，由于預(yù) 先存儲(chǔ)有與身體動(dòng)作相關(guān)的控制指令，無需過多計(jì)算，故在緊急時(shí)刻能夠及時(shí)通過操作人 員的身體動(dòng)作而對無人飛行器進(jìn)行控制。進(jìn)一步地，由于采用了頭戴式眼鏡，還可便于操作 者及時(shí)觀察實(shí)時(shí)傳遞的圖像信息，即使在野外進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)也能方便觀察回傳的圖像數(shù) 據(jù)，而且還能為操作者帶來身臨其境的駕駛體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一無人飛行器的組成示意圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一飛行控制器的組成示意圖；
[0030] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一飛行控制系統(tǒng)的組成示意圖；
[0031] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一飛行控制方法的流程示意圖；
[0032] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一飛行控制方法步驟S2的具體實(shí)施流程；
[0033]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一無人飛行器的方向示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二動(dòng)作感知裝置的組成示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明實(shí)施例三飛行控制器的組成示意圖。
[0036] 符號說明：
[0037] 10無人飛行器，101電源，102傳感器集成，103、130飛行控制器，1031、1302信息接 收模塊，103、1303控制模塊，104動(dòng)力裝置，2地面控制站，3、30動(dòng)作感知裝置，31、301通信模 塊，32、