無人飛行器返航方法、返航系統(tǒng)及其無人飛行器的制造方法
【專利摘要】一種無人飛行器返航方法、返航系統(tǒng)及其無人飛行器，無人飛行器返航系統(tǒng)包括無人飛行器本體(1)和控制終端(2)，所述無人飛行器本體(1)包括用于與控制終端(2)無線通信的無線通信模塊(3)和用于控制無人飛行器飛行的控制模塊(4)，所述控制模塊(4)經(jīng)由所述無線通信模塊(3)接收來自控制終端(2)的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式，所述控制模塊(4)計(jì)算并執(zhí)行從所述當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑且經(jīng)由所述無線通信模塊(3)發(fā)送所述返航位置到所述控制終端(2)。在返航方法中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶并沿返航路徑飛往返航位置。
【專利說明】
無人飛行器返航方法、返航系統(tǒng)及其無人飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于無人飛行器控制領(lǐng)域，特別是涉及一種無人飛行器返航方法、返航系統(tǒng)及其無人飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]無人飛行器的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓展，無論是行業(yè)無人機(jī)還是消費(fèi)無人機(jī)都得到長(zhǎng)足的進(jìn)步，尤其是多旋翼式無人飛行器為代表的小微型無人飛行器，其各種組成部分開始模塊化，產(chǎn)業(yè)日趨成熟。
[0003]尤其是無人飛行器在走向普通消費(fèi)者的過程中，逐漸重視便攜性、操作容易等因素。然而，由于現(xiàn)有無人飛行器雖然都普遍搭載有自動(dòng)返航模式，但是存在一些不完善的地方。
[0004]由于其他位置識(shí)別方案還不成熟，所以現(xiàn)有無人飛行器的自動(dòng)返航通常是依據(jù)GPS模塊來實(shí)施的，具體實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單的說是一種預(yù)設(shè)返航點(diǎn)的模式。通俗的說，當(dāng)無人飛行器開啟了自動(dòng)返航功能的時(shí)候，無人飛行器會(huì)在啟動(dòng)時(shí)或者第一次識(shí)別到足夠多數(shù)量的GPS衛(wèi)星的時(shí)候，將該時(shí)刻的位置記錄為返航點(diǎn)。然后當(dāng)無人飛行器在飛行過程中，丟失了控制或者接收到控制器端給出的自動(dòng)返航指令的時(shí)候，啟動(dòng)自動(dòng)返航過程，按照預(yù)設(shè)的飛行高度和之前所存儲(chǔ)的返航點(diǎn)，來完成指向性飛行，回到該返航點(diǎn)。
[0005]然而，在實(shí)際的無人飛行器使用過程中，無人機(jī)的操控者并不是永遠(yuǎn)站在原地不動(dòng)的，更多的情況下，操控者也是會(huì)發(fā)生位置移動(dòng)的。如果在操控者發(fā)生位置移動(dòng)之后，所謂的自動(dòng)返航還是回到了預(yù)設(shè)的返航點(diǎn)，很不方便。甚至還可能因?yàn)闊o人飛行器是在飛行過程中搜尋到了足夠的衛(wèi)星，而記錄了一個(gè)不希望的返航點(diǎn)，一旦啟動(dòng)了自動(dòng)返航功能，無人飛行器就飛向了一個(gè)用戶完全不可預(yù)期的位置，極端情況下，將導(dǎo)致無人機(jī)丟失。這還反映出了另外一個(gè)問題，返航點(diǎn)不能清楚準(zhǔn)確的提示給用戶，將導(dǎo)致溝通不暢，結(jié)果是可能發(fā)生飛機(jī)失控或者丟失。
[0006]專利文獻(xiàn)CN104714556 A公開的一種無人機(jī)智能航向控制方法包括以下步驟:無人機(jī)開機(jī)自檢，記錄起飛點(diǎn)處的北東地坐標(biāo)系下的航向和GPS坐標(biāo)，并在普通遙控模式下起飛；選擇智能航向模式，其中，所述智能航向模式包括初始航向鎖定模式和返航點(diǎn)鎖定模式;如果選擇初始航向鎖定模式，則以起飛點(diǎn)處的飛行器航向作為初始航向，并在以起飛點(diǎn)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系下進(jìn)行無人機(jī)的智能航向控制；如果選擇返航點(diǎn)鎖定模式，則在以起飛點(diǎn)為極點(diǎn)的坐標(biāo)系下進(jìn)行無人機(jī)的智能航向控制。該專利可以有效減少因控制人員操作不熟練、或飛行距離太遠(yuǎn)而無法判斷當(dāng)前航向引起誤操作帶來的無人機(jī)墜毀或失聯(lián)事故，但該專利無法讓用戶明確獲知無人飛行器返航位置，無法降低返航事故率以及提升返航效果O
[0007]專利CN104881039 A公開的一種無人機(jī)返航的方法，包括:無人機(jī)起飛后，獲取起飛點(diǎn)坐標(biāo);實(shí)時(shí)獲取飛行中途經(jīng)位置點(diǎn)的坐標(biāo)，形成飛行路徑信息;接收來自手持終端的返回指令;根據(jù)無人機(jī)的當(dāng)前位置坐標(biāo)、所述飛行路徑信息和所述起飛點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算由所述當(dāng)前位置坐標(biāo)到所述起飛點(diǎn)坐標(biāo)的返航路徑;控制無人機(jī)沿所述返航路徑返航并降落。該專利能夠使得無人機(jī)在用戶點(diǎn)擊一下按鈕的情況下自動(dòng)返航，但其無法讓用戶明確獲知無人飛行器返航位置，無法降低返航事故率以及提升返航效果。
[0008]專利CN105573338A公開的一種無人機(jī)的定點(diǎn)停留和返航控制系統(tǒng)包括有GPS定位模塊、電子羅盤、氣壓計(jì)、存儲(chǔ)器以及控制芯片，其中，所述GPS定位模塊，用于檢測(cè)無人機(jī)的位置坐標(biāo)并生成坐標(biāo)信息；所述電子羅盤，用于識(shí)別無人機(jī)的飛行方向并生成方向識(shí)別信息;所述氣壓計(jì)，用于檢測(cè)無人機(jī)的高度氣壓情況并生成高度信息;所述存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)無人機(jī)剛起飛時(shí)的位置坐標(biāo)信息;所述控制芯片分別與所述GPS定位模塊、電子羅盤、氣壓計(jì)和存儲(chǔ)器連接，所述控制芯片在接收到GPS定位模塊生成的坐標(biāo)信息、電子羅盤生成的方向識(shí)別信息以及氣壓計(jì)生成的高度信息后，經(jīng)過處理并生成控制指令控制無人機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)在任意高度和位置的實(shí)時(shí)定位;所述控制芯片在接收到遙控器的返航指令時(shí)，控制芯片根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的無人機(jī)位置和方向信息與所述存儲(chǔ)器中保存的初始坐標(biāo)信息進(jìn)行比較處理后，控制無人機(jī)自動(dòng)返航到起飛位置。該專利能夠能實(shí)現(xiàn)多種自動(dòng)返航，但其無法讓用戶明確獲知無人飛行器返航位置，無法降低返航事故率以及提升返航效果。
[0009]因此，在無人飛行器實(shí)施自動(dòng)返航過程中，提前或者保持向用戶提供其返航位置，該提示內(nèi)容可以發(fā)送到遙控器上，或者也可以發(fā)送到用戶指定的其他可顯示坐標(biāo)的終端設(shè)備上，也可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給云端的其他存儲(chǔ)設(shè)備。將無人飛行器的自動(dòng)返航點(diǎn)優(yōu)先設(shè)置為用戶手持的帶有位置坐標(biāo)提供能力的設(shè)備上，比如可以是裝有GPS模塊的遙控器，帶有GPS模塊的手機(jī)，甚至也可以是能利用多點(diǎn)定位功能識(shí)別出當(dāng)前的坐標(biāo)位置的其他智能設(shè)備是本領(lǐng)域急需要解決的技術(shù)問題，使得用戶明確獲知無人飛行器返航位置，降低返航事故率以及提升返航效果。
[0010]在【背景技術(shù)】部分中公開的上述信息僅僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在本國(guó)中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種無人飛行器返航方法包括以下步驟。
[0013]在第一步驟中，無人飛行器本體接收到用戶發(fā)送的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式。
[0014]在第二步驟中，無人飛行器本體計(jì)算由當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑。
[0015]在第三步驟中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶并沿返航路徑飛往返航位置。
[0016]優(yōu)選地，在第二步驟中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端提供。
[0017]優(yōu)選地，在第二步驟中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的用戶的手機(jī)提供，在第三步驟中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶手機(jī)上并沿返航路徑飛往返航位置。
[0018]優(yōu)選地，在第二步驟中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端定期提供且所述返航位置定期更新。
[0019]優(yōu)選地，在第二步驟中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端不定期提供，所述返航位置通過無人飛行器本體達(dá)到預(yù)先設(shè)定條件而進(jìn)行不定期更新。
[0020]優(yōu)選地，在第三步驟中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到手機(jī)或智能手表、智能手環(huán)或云端服務(wù)器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種無人飛行器返航系統(tǒng)包括無人飛行器本體和控制終端，所述無人飛行器本體包括用于與控制終端無線通信的無線通信模塊和用于控制無人飛行器飛行的控制模塊，所述控制模塊經(jīng)由所述無線通信模塊接收來自控制終端的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式，所述控制模塊計(jì)算并執(zhí)行從當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑且經(jīng)由所述無線通信模塊發(fā)送所述返航位置到所述控制終端。
[0022]優(yōu)選地，所述控制終端包括用于定位的定位模塊和顯示單元，定位模塊定位所述返航位置并由所述顯示單元顯示所述返航位置。
[0023]優(yōu)選地，所述控制終端是可提供地理位置坐標(biāo)的手機(jī)、pad或其他移動(dòng)終端。
[0024]優(yōu)選地，所述控制終端包括用于定位的定位模塊和顯示單元，定位模塊定位所述返航位置并由所述顯示單元顯示所述返航位置，所述控制終端是可提供地理位置坐標(biāo)的飛行控制器。
[0025]優(yōu)選地，當(dāng)所述控制終端不能提供地理位置坐標(biāo)時(shí)，所述控制模塊經(jīng)由所述無線通信模塊發(fā)送所述返航位置到替代所述控制終端的用戶的可提供地理位置坐標(biāo)的手機(jī)、pad或其他移動(dòng)終端。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種無人飛行器裝配有如上所述的無人飛行器返航系統(tǒng)。
[0027]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本發(fā)明的技術(shù)手段更加清楚明白，達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施的程度，并且為了能夠讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，下面以本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行舉例說明。
【附圖說明】
[0028]通過閱讀下文優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】中的詳細(xì)描述，本發(fā)明各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。說明書附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。而且在整個(gè)附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在附圖中:
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人飛行器返航方法的步驟示意圖；
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人飛行器返航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的無人飛行器返航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的具體實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0034]需要說明的是，在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可以理解，技術(shù)人員可能會(huì)用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名詞的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0035]為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)附圖并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0036]實(shí)施例中，無人飛行器簡(jiǎn)稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“UAV”(unmanned aerialvehicle)，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。從技術(shù)角度定義可以分為:無人直升機(jī)、無人固定翼機(jī)、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的無人飛行器為多旋翼無人飛行器，多旋翼無人飛行器可以是四旋翼、六旋翼及旋翼數(shù)量大于六的無人飛行器。
[0038]本發(fā)明技術(shù)方案采用的無人飛行器主要是指小、微型多旋翼無人飛行器，這種無人飛行器體積小、成本低、飛行穩(wěn)定性較好，飛行成本低等。本發(fā)明使用的飛行器，典型的以四軸多旋翼飛行器為代表。
[0039]圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無人飛行器返航方法的步驟示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖1進(jìn)行具體說明。
[0040]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種無人飛行器返航方法，一種無人飛行器返航方法包括以下步驟。
[0041]在第一步驟SI中，無人飛行器本體接收到用戶發(fā)送的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式。在本實(shí)施例中，用戶發(fā)送的返航指令可包括返航位置或者不包括返航位置，所述返航指令可以是僅表示無人飛行器返回的含義。自動(dòng)返航模式是無人飛行器在特定條件下進(jìn)入的一種飛行模式，在該飛行模式下，無人飛行器依據(jù)GPS坐標(biāo)系統(tǒng)來核實(shí)當(dāng)前無人飛行器的所處位置，然后按照一個(gè)預(yù)設(shè)的安全高度，比如10米，來實(shí)施點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的飛行，從當(dāng)前位置點(diǎn)向預(yù)設(shè)的返航點(diǎn)進(jìn)行飛行。舉例來說，當(dāng)用戶操控?zé)o人飛行器的過程中，突然無人飛行器飛入到一個(gè)干擾區(qū)域?qū)е聼o人飛行器與用戶之間的通信控制連接受到干擾而中斷，無人機(jī)在應(yīng)急情況下進(jìn)入了懸停模式，并嘗試進(jìn)行通信恢復(fù)未果后，按照預(yù)設(shè)程序進(jìn)行了自動(dòng)返航。在自動(dòng)返航模式中，無人飛行器首先檢測(cè)到當(dāng)前的坐標(biāo)(a，b)和當(dāng)前的飛行高度為6米。然后無人飛行器讀取到此時(shí)記錄的返航點(diǎn)為(c，d)而返航高度應(yīng)為10米，其中，返航點(diǎn)可以是返航位置，則無人飛行器按照該數(shù)據(jù)，首先提升飛行高度到10米，如此避免了大多數(shù)情況下，可能發(fā)生碰撞。然后無人機(jī)按照從(a，b)到(c，d)的直線路程實(shí)施飛行，在抵達(dá)(c，d)點(diǎn)之后，無人飛行器實(shí)施自動(dòng)降落過程。另外，上述的自動(dòng)返航模式既可以是突發(fā)情況下的應(yīng)急策略，有時(shí)候也可以是用戶的主動(dòng)選擇，比如用戶在操控?zé)o人飛行器一段時(shí)間之后，發(fā)現(xiàn)無人飛行器飛行的距離較遠(yuǎn)，用戶從遠(yuǎn)處很難分辨出無人飛行器的朝向，視距控制下不易使其飛回，然而通過實(shí)時(shí)圖傳去觀察實(shí)現(xiàn)的操控又有操作失敗風(fēng)險(xiǎn)，為了能夠更可靠的回收無人飛行器，用戶可能選擇簡(jiǎn)單按下一鍵返航，讓無人飛行器自動(dòng)返航。在該過程中，無人飛行器是接收到用戶給出的明確指令，從而進(jìn)入自動(dòng)返航模式。
[0042]在第二步驟S2中，無人飛行器本體計(jì)算由所述當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑。在實(shí)施例中，無人飛行器本體可以通過飛控系統(tǒng)規(guī)劃當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑。優(yōu)選地，為了降低無人飛行器碰撞地面建筑物等物體，返航路徑可規(guī)劃高度大于某個(gè)高度值，如10米等。在一個(gè)實(shí)施例中，返航位置來源于無人飛行器本體的控制器中記錄的在啟動(dòng)時(shí)或者第一次識(shí)別到足夠多數(shù)量的GPS衛(wèi)星時(shí)的位置。
[0043]在第三步驟S3中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶并沿返航路徑飛往返航位置。在現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)本領(lǐng)域技術(shù)人員忽視的一個(gè)重要的功能，就是在自動(dòng)返航的時(shí)候，應(yīng)該向用戶準(zhǔn)確的提示自動(dòng)返航位置。設(shè)計(jì)者簡(jiǎn)單的以為，返航就是回到原處，所以用戶不需要知道返航位置在哪里，只要原地等待就可以了。問題是，返航位置的設(shè)置有時(shí)候是不透明的，比如用戶啟動(dòng)無人飛行器的時(shí)候，無人飛行器根據(jù)開機(jī)后自動(dòng)識(shí)別到的位置，將其設(shè)定為返航位置，然后用戶手持該無人飛行器移動(dòng)了一段距離，才讓無人飛行器起飛，用戶心里默認(rèn)是起飛點(diǎn)是返航位置;再如，用戶以為起飛點(diǎn)是返航位置，但是實(shí)際上起飛點(diǎn)附近GPS信號(hào)不好，無人飛行器根本就沒有成功設(shè)定好返航位置，結(jié)果在無人機(jī)已經(jīng)飛行距離起飛點(diǎn)一段距離之后，才搜尋到足夠的衛(wèi)星信號(hào)，并設(shè)立了當(dāng)時(shí)所在的點(diǎn)為返航位置，但是這個(gè)返航位置對(duì)于用戶來說是完全不知道的。種種上述不透明情況，導(dǎo)致了無人機(jī)發(fā)生自動(dòng)返航事故的可能性大大提高。
[0044]因此，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶，只要無人飛行器將自動(dòng)返航點(diǎn)，即返回位置的坐標(biāo)提示給用戶手持的遙控器可解決上述問題，尤其是在無人機(jī)一旦進(jìn)入返航飛行，則自動(dòng)將其設(shè)定好的返航位置坐標(biāo)發(fā)送給遙控器，并在遙控器上顯示出來。另外，有的自拍無人機(jī)，遙控器設(shè)計(jì)非常緊湊，并不具有顯示功能，此時(shí)也可以將自動(dòng)返航的返航位置發(fā)送給事先指定好的，用戶手持的其他智能終端上，包括但不限于:手機(jī)、智能手表、智能手環(huán)等設(shè)備。再次，還可以將該返航位置發(fā)送給一個(gè)預(yù)設(shè)的云端服務(wù)器，該云端服務(wù)器可以搜集來自不同無人飛行器的多個(gè)返航位置數(shù)據(jù)，依據(jù)該返航位置數(shù)據(jù)，該云端服務(wù)器一來可以作為一個(gè)數(shù)據(jù)備份，另外，該云端服務(wù)器還可以根據(jù)返航位置的數(shù)據(jù)情況，來統(tǒng)計(jì)返航成功率的信息。比如云端服務(wù)器中記錄了不同無人飛行器所給出的返航位置，并且用戶一旦成功回收無人飛行器也會(huì)向云端服務(wù)器給出一個(gè)回收成功的提示。如此云端服務(wù)器就能根據(jù)該數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出，哪些坐標(biāo)點(diǎn)是比較常用的返航位置，并且在哪些返航位置容易發(fā)生不能回收的事故，以便后期實(shí)施針對(duì)性處理。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，在第二步驟S2中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端提供。該控制終端可以是遙控器、手機(jī)、或者其他具有地理位置坐標(biāo)提供功能的設(shè)備。典型的，可以是具有GPS模塊的智能設(shè)備，另外也可以是手機(jī)這樣，能夠通過多個(gè)基站的多點(diǎn)定位得到自身位置，然后將其轉(zhuǎn)換為GPS坐標(biāo)，并設(shè)定為返航位置的情況。上述返航位置的設(shè)置既可以是在自動(dòng)返航發(fā)生時(shí)，由用戶手動(dòng)給出；也可以是自動(dòng)返航模式觸發(fā)時(shí)，由無人機(jī)通過無線方式調(diào)取;還可以是無人飛行器在飛行過程中，定期或者不定期的獲取。用戶手動(dòng)給出的情況，比較適合無人飛行器始終在受控的模式下所實(shí)施的自動(dòng)返航。自動(dòng)返航模式觸發(fā)時(shí)臨時(shí)調(diào)取的情況，比較適合無人飛行器在緊急情況下，雖然丟失了控制信號(hào)，觸發(fā)了自動(dòng)返航模式，此時(shí)可以通過應(yīng)急的、安全程度更高、更可靠的通信頻段，比如4G頻段來調(diào)取少量數(shù)據(jù)比如返航位置的坐標(biāo)信息，如此即使是在通信環(huán)境不好的時(shí)候，也能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確返回到用戶身邊的功能。最后定期獲取的方式，就是無人飛行器在飛行過程，定期獲取最新的返航點(diǎn)坐標(biāo)，比如每2分鐘讀取依次地面控制站端的返航點(diǎn)位置，并將其更新為返航位置，這樣如果在發(fā)生緊急事故時(shí)，完全無法獲得任何來自地面控制站的信息的情況下，也能較為準(zhǔn)確的返回預(yù)設(shè)的返航位置。而不定期獲取的方式，則是當(dāng)無人飛行器完成一些特定飛行動(dòng)作的時(shí)候，完成對(duì)于返航點(diǎn)的更新。比如在無人飛行器跨越了電子邊界系統(tǒng)里面預(yù)設(shè)的具有不同權(quán)限的飛行區(qū)域時(shí)，典型的從飛行安全區(qū)域，進(jìn)入了飛行受限區(qū)域時(shí)，或者從通信條件好的區(qū)域進(jìn)入了通信條件不好的區(qū)域的時(shí)候。這些區(qū)域信息記錄在電子邊界系統(tǒng)內(nèi)，再比如，當(dāng)無人飛行器的狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)候，比如飛行器的電量有了較大變化，從充足到達(dá)普通，或者從普通達(dá)到不滿的狀態(tài)下;再如飛行器剛剛完成了一系列的特定的飛行動(dòng)作之后等。總之，由于返航位置的設(shè)置更加的智能化，從而確保了自動(dòng)返航效果的提升。
[0046]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，在第二步驟S2中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的用戶的手機(jī)提供。在第三步驟S3中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶手機(jī)上并沿返航路徑飛往返航位置。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，在第二步驟S2中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端定期提供且所述返航位置定期更新。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，在第二步驟S2中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端不定期提供，所述返航位置通過無人飛行器本體達(dá)到預(yù)先設(shè)定條件而進(jìn)行不定期更新。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，在第三步驟S3中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到手機(jī)或智能手表、智能手環(huán)或云端服務(wù)器。
[0050]圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無人飛行器返航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖2進(jìn)行具體說明。
[0051]如圖2所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種無人飛行器返航系統(tǒng)，其包括無人飛行器本體I和控制終端2，所述無人飛行器本體I包括用于與控制終端2無線通信的無線通信模塊3和用于控制無人飛行器飛行的控制模塊4，所述控制模塊4經(jīng)由所述無線通信模塊3接收來自控制終端2的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式時(shí)，所述控制模塊4計(jì)算并執(zhí)行從所述當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑且經(jīng)由所述無線通信模塊3發(fā)送所述返航位置到所述控制終端2 ο
[0052]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，所述無線通信模塊3由具有不同優(yōu)先級(jí)的無線局域網(wǎng)通信設(shè)備、平流層通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)組成。無線局域網(wǎng)通信設(shè)備可以是藍(lán)牙、ZigBee或W1-Fi器中的一個(gè)，無線局域設(shè)備可通過2.4GHz通信頻率建立短距離通信，在室內(nèi)或低速移動(dòng)的室外環(huán)境會(huì)優(yōu)選該設(shè)備建立控制終端2和無人飛行器本體I之間的通信連接。平流層通信設(shè)備一般用充氦飛艇、氣球作為安置轉(zhuǎn)發(fā)站的平臺(tái)，平臺(tái)高度距地面17km?22km，無人飛行器在大范圍野外飛行時(shí)，可以優(yōu)選平流層通信建立控制終端2和無人飛行器本體I之間的通信連接。衛(wèi)星通信設(shè)備利用衛(wèi)星通信信道建立控制終端2和無人飛行器本體I之間的通信連接，一般是在無其他可用無線通信網(wǎng)絡(luò)的情況下，會(huì)使用衛(wèi)星通信器，作為應(yīng)急通信。
[0053]在一個(gè)實(shí)施例中，依據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)成本或無線網(wǎng)絡(luò)接入速度，選擇無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明設(shè)計(jì)以下為優(yōu)先級(jí)方案，W1-Fi網(wǎng)絡(luò):優(yōu)先級(jí)為O;平流層通信網(wǎng)絡(luò):優(yōu)先級(jí)為I;衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò):優(yōu)先級(jí)為2;優(yōu)先級(jí)別0-2，所選擇無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級(jí)由高到低，即如果同時(shí)存在多種無線信號(hào)，且信號(hào)強(qiáng)度有效時(shí)，控制終端2和無人飛行器本體I之間的無線通信會(huì)首先選擇W1-Fi網(wǎng)絡(luò)作為無線接入網(wǎng)絡(luò)，依次類推。優(yōu)選地，無線通信模塊3對(duì)2G、3G和4G移動(dòng)網(wǎng)路通信設(shè)定優(yōu)先級(jí)，其中，4G優(yōu)先級(jí)大于3G，3G的優(yōu)先級(jí)大于2G。
[0054]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，控制模塊4可以是通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、專用集成電路ASIC，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA、模擬電路、數(shù)字電路、及其組合、或其他已知或以后開發(fā)的處理器?？刂颇K4可以是獨(dú)立的，也可以集成在無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)中。在優(yōu)選的實(shí)施例中，控制模塊4設(shè)有GIS模塊，該GIS模塊可提供如電子地圖的地圖數(shù)據(jù)使得無人飛行器可針對(duì)所述地理位置進(jìn)行操作，GIS模塊可在電子地圖上生成當(dāng)前位置、返航位置和返航路徑，GIS模塊包括GIS信息導(dǎo)入導(dǎo)出單元、信息展示單元和信息維護(hù)單元，其中，所述GIS信息導(dǎo)入導(dǎo)出單元用于GIS模塊的信息的導(dǎo)入和導(dǎo)出，其導(dǎo)入和導(dǎo)出的格式包括但不限于文本、XML、CSV、EXCEL、WORD、PDF等格式;所述信息展示單元用于在GIS地圖上展示地圖數(shù)據(jù)信息;所述信息維護(hù)單元用于在GIS地圖上瀏覽、編輯和刪除數(shù)據(jù)信息。在一個(gè)實(shí)施例，GIS模塊展示地圖數(shù)據(jù)信息，并提供地圖數(shù)據(jù)的規(guī)劃、選擇和框選等操作，并可用于在GIS地圖上瀏覽、編輯和刪除相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。
[0055]圖3為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的無人飛行器返航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖3進(jìn)行具體說明。
[0056]如圖3所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種無人飛行器返航系統(tǒng)，其包括無人飛行器本體I和控制終端2，所述控制終端2包括用于定位的定位模塊5和顯示單元6，所述無人飛行器本體I包括用于與控制終端2無線通信的無線通信模塊3和用于控制無人飛行器飛行的控制模塊4，所述控制模塊4經(jīng)由所述無線通信模塊3接收來自控制終端2的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式時(shí)，所述控制模塊4計(jì)算并執(zhí)行從所述當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑且經(jīng)由所述無線通信模塊3發(fā)送所述返航位置到所述控制終端2，定位模塊5定位所述返航位置并由所述顯示單元6顯示所述返航位置。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，定位模塊5可以包括GPS、北斗導(dǎo)航儀中的一種或多種。
[0058]顯示單元6包括液晶顯示屏、觸摸屏等顯示界面。
[0059]優(yōu)選地，所述控制終端包括存儲(chǔ)器，其可以是易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可以包括一個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器R0M、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、快閃存儲(chǔ)器、電子可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM或其它類型的存儲(chǔ)器。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地是，所述控制終端2是可提供地理位置坐標(biāo)的手機(jī)、pad或其他移動(dòng)終端。
[0061]優(yōu)選地，當(dāng)控制終端2是不能提供地理位置坐標(biāo)的飛行控制器時(shí)，所述控制模塊4經(jīng)由所述無線通信模塊3發(fā)送所述返航位置到替代所述控制終端2的用戶的可提供地理位置坐標(biāo)的手機(jī)、pad或其他移動(dòng)終端。
[0062]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一種無人飛行器，其裝配有如上所述的無人飛行器返航系統(tǒng)。
[0063]盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下和在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人飛行器返航方法，其包括以下步驟: 在第一步驟(Si)中，無人飛行器本體接收到用戶發(fā)送的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式； 在第二步驟(S2)中，無人飛行器本體計(jì)算由當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑； 在第三步驟(S3)中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶并沿返航路徑飛往返航位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述無人飛行器返航方法，其特征在于: 在第二步驟(S2)中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端提供。3.根據(jù)權(quán)利要求1的所述無人飛行器返航方法，其特征在于: 在第二步驟(S2)中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的用戶的手機(jī)提供； 在第三步驟(S3)中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到用戶手機(jī)上并沿返航路徑飛往返航位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1的所述無人飛行器返航方法，其特征在于: 在第二步驟(S2)中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端定期提供且所述返航位置定期更新。5.根據(jù)權(quán)利要求1的所述無人飛行器返航方法，其特征在于: 在第二步驟(S2)中，所述返航位置由可提供地理位置坐標(biāo)的控制終端不定期提供，所述返航位置通過無人飛行器本體達(dá)到預(yù)先設(shè)定條件而進(jìn)行不定期更新。6.根據(jù)權(quán)利要求1的所述無人飛行器返航方法，其特征在于: 在第三步驟(S3)中，所述無人飛行器本體發(fā)送所述返航位置到手機(jī)或智能手表、智能手環(huán)或云端服務(wù)器。7.—種無人飛行器返航系統(tǒng)，其包括無人飛行器本體(I)和控制終端(2)，所述無人飛行器本體(I)包括用于與控制終端(2)無線通信的無線通信模塊(3)和用于控制無人飛行器飛行的控制模塊(4)，其特征在于: 所述控制模塊(4)經(jīng)由所述無線通信模塊(3)接收來自控制終端(2)的返航指令或觸發(fā)自動(dòng)返航模式，所述控制模塊(4)計(jì)算并執(zhí)行從當(dāng)前位置到返航位置的返航路徑且經(jīng)由所述無線通信模塊(3)發(fā)送所述返航位置到所述控制終端(2)。8.根據(jù)權(quán)利要求7的所述無人飛行器返航系統(tǒng)，其特征在于: 所述控制終端(2)包括用于定位的定位模塊(5)和顯示單元(6)，定位模塊(5)定位所述返航位置并由所述顯示單元(6)顯示所述返航位置，所述控制終端(2)是可提供地理位置坐標(biāo)的飛行控制器。9.根據(jù)權(quán)利要求7的所述無人飛行器返航系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述控制終端(2)不能提供地理位置坐標(biāo)時(shí)，所述控制模塊(4)經(jīng)由所述無線通信模塊(3)發(fā)送所述返航位置到替代所述控制終端(2)的用戶的可提供地理位置坐標(biāo)的手機(jī)、pad或其他移動(dòng)終端。10.—種無人飛行器，其裝配有如權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的無人飛行器返航系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK105867423SQ201610404122
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】楊珊珊
【申請(qǐng)人】楊珊珊