一種無人機伴飛方法、伴飛裝置和伴飛系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人機伴飛方法，包括如下步驟：實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和無人機的當前位置信息；根據(jù)預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和無人機的當前位置信息計算生成預(yù)設(shè)移動終端相對于無人機的當前相對位置信息；獲取無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)；根據(jù)當前相對位置信息和當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成無人機的飛行策略，飛行策略包括：通過調(diào)整無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將無人機的攝像頭的拍攝范圍對準預(yù)設(shè)移動終端的當前位置；生成實現(xiàn)飛行策略的控制命令。通過對無人機和預(yù)設(shè)移動終端當前相對位置的計算以結(jié)合當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成無人機飛行策略來控制無人機的伴飛。
【專利說明】
一種無人機伴飛方法、伴飛裝置和伴飛系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無人機伴飛技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無人機伴飛方法、伴飛裝置和伴飛系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機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，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛和電子干擾等領(lǐng)域中，不僅如此，隨著人們對無人機的熟知與喜愛，也推動了民用無人機的發(fā)展，使無人機逐漸進入了普通人們的生活當中，如今，民用無人機的智能化程度已具有了較大幅度的提升，獲得了更多無人機愛好者的追捧，其無人機的伴飛功能就是廣大無人機愛好者較為喜愛的智能功能之一。
[0003]目前，民用無人機的伴飛功能還主要依賴于GPS的定位以及在攝像的圖像內(nèi)指定目標，后續(xù)按照圖像匹配的方式對指定目標進行跟蹤飛行的手段;在無人機進行伴飛的時候，無人機會通過圖像目標判讀的方式調(diào)整速度，保持與指定目標的相對距離不變，即使被跟蹤的指定目標的形狀發(fā)生改變，主相機也能自動將指定目標定位在圖像中心的位置。但是，現(xiàn)有的這種通過對圖像內(nèi)指定目標進行跟蹤的方式需要操作人員根據(jù)具體的需求進行預(yù)先的設(shè)定，包括設(shè)定指定目標等，還需要對部分參數(shù)進行設(shè)定，以制定相應(yīng)的實現(xiàn)方案，所以在無人機伴飛技術(shù)的設(shè)計和使用上會十分繁瑣，而且對圖像內(nèi)指定目標的跟蹤方式也具有可靠性低(有遺漏)和效率低的缺陷，需要操作人員具有豐富的經(jīng)驗才能夠靈活的操縱無人機進行伴飛操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中無人機對指定目標進行伴飛過程中，跟蹤的可靠性低和效率低的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝巳缦录夹g(shù)方案:
一種無人機伴飛方法，包括如下步驟:
實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息；
根據(jù)所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息計算生成所述預(yù)設(shè)移動終端相對于所述無人機的當前相對位置信息；
獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)；根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，所述飛行策略包括:通過調(diào)整所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將所述無人機的攝像頭的拍攝范圍對準所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置；生成實現(xiàn)所述飛行策略的控制命令。
[0006]進一步的，在一個實施例中，所述根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，包括:
根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集；
通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的調(diào)整數(shù)據(jù)。
[0007]進一步的，在一個實施例中，所述根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集，包括:
在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域；
通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述子坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的精準調(diào)整數(shù)據(jù)。
[0008]進一步的，在一個實施例中，所述在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域，包括:
設(shè)定預(yù)設(shè)偏移量，所述預(yù)設(shè)偏移量用于修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息。
[0009]進一步的，在一個實施例中，所述獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，包括:
獲取障礙物的阻擋位置數(shù)據(jù)，以及所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)。
[0010]本申請還提供了一種無人機伴飛控制裝置，包括位置信息獲取單元、相對位置確定單元、環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元、策略生成單元和命令生成單元；
所述位置信息獲取單元，用于實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息；
所述相對位置確定單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息計算生成所述預(yù)設(shè)移動終端相對于所述無人機的當前相對位置信息；
所述環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)；
所述策略生成單元，用于根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，所述飛行策略包括:通過調(diào)整所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將所述無人機的攝像頭的拍攝范圍對準所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置；
所述命令生成單元，用于生成實現(xiàn)所述飛行策略的控制命令。
[0011 ]進一步的，在一個實施例中，所述策略生成單元包括:
坐標集生成組件，用于根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集；
計算模塊，用于通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的調(diào)整數(shù)據(jù)。
[0012]進一步的，在一個實施例中，所述坐標集生成組件包括:
子坐標集生成模塊，還用于在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域；
子坐標集計算模塊，還用于通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述子坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的精準調(diào)整數(shù)據(jù)。
[0013]進一步的，在一個實施例中，所述子坐標集生成模塊包括:
偏移量生成件，用于設(shè)定預(yù)設(shè)偏移量，所述預(yù)設(shè)偏移量用于修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息。
[0014]進一步的，在一個實施例中，所述環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元包括:
距離傳感器組件，獲取障礙物的阻擋位置數(shù)據(jù)，以及所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)。
[0015]本申請還提供了一種無人機伴飛系統(tǒng)，包括無人機和預(yù)設(shè)移動終端；
所述無人機或所述預(yù)設(shè)移動終端設(shè)置有所述無人機伴飛控制裝置。
[0016]進一步的，在一個實施例中，還包括有無線通訊單元，用于將所述攝像頭拍攝的實時影像數(shù)據(jù)傳輸至所述預(yù)設(shè)移動終端或/和指定接收終端；
所述無線通訊單元還用于將所述調(diào)整數(shù)據(jù)和/或所述精準調(diào)整數(shù)據(jù)在所述無人機和所述預(yù)設(shè)移動終端間進行互傳。
[0017]在上述技術(shù)方案中，通過實時獲取所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前位置信息進行實時計算可以獲取兩者在移動過程中的當前相對位置信息，然后基于所述當前相對位置信息對所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的空間位置進行調(diào)整，使兩者的當前相對位置保持在一定的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以實現(xiàn)所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛，這種伴飛的方法可以提高無人機伴飛的準確度，而在基于所述當前相對位置信息對所述無人機的當前位置調(diào)整的同時，也對所述無人機周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時獲取，以有效識別處于所述無人機周邊的障礙物信息，結(jié)合所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)計算并生成所述無人機的飛行策略，同時生成所述飛行策略的控制命令，以控制所述無人機飛行，這樣可以在保證無人機能夠識別并繞過障礙物的情況下相對于所述預(yù)設(shè)移動終端進行伴飛飛行。
[0018]其中，在所述無人機飛行策略的生成過程中，會根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向生成能夠表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集，而通過將所述坐標集與所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息進行對比計算，就可以對飛行策略進行調(diào)整，生成所述調(diào)整數(shù)據(jù)，根據(jù)所述調(diào)整數(shù)據(jù)來調(diào)整所述無人機的飛行策略，將所述預(yù)設(shè)移動終端納入所述攝像頭的拍攝范圍內(nèi)。
[0019]進一步的，在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，該子坐標集表示所述坐標集的中心區(qū)域，通過對所述子坐標集和預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息進行對比計算，生成所述精準調(diào)整數(shù)據(jù)，通過所述精準調(diào)整數(shù)據(jù)對所述無人機的飛行策略進行調(diào)整，將所述預(yù)設(shè)移動終端納入所述攝像頭拍攝范圍的中間區(qū)域內(nèi)，以獲取最佳視角的拍攝效果。
[0020]進一步的，通過設(shè)定一個預(yù)設(shè)偏移量，可以通過所述預(yù)設(shè)偏移量對所述無人機的飛行策略進行調(diào)整，使所述攝像頭的拍攝角度相對于所述預(yù)設(shè)移動終端進行修正或調(diào)整，這樣可以根據(jù)用戶的需求拍攝基于所述預(yù)設(shè)移動終端當前位置預(yù)設(shè)偏移量范圍內(nèi)的影像，以提尚拍攝的效果。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本申請所述的無人機伴飛方法的流程圖； 圖2為本申請所述的無人機伴飛控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本申請所述的環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本申請所述的策略生成單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本申請所述的子坐標集生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明的核心是解決現(xiàn)有技術(shù)中無人機對指定目標進行伴飛過程中，跟蹤的可靠性低和效率低的問題。
[0023]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0024]在一種具體的實施方式中，本發(fā)明提供了一種無人機伴飛方法，包括如下步驟:SlOl實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息；
S102根據(jù)所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息計算生成所述預(yù)設(shè)移動終端相對于所述無人機的當前相對位置信息；
S103獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)；
S104根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，所述飛行策略包括:通過調(diào)整所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將所述無人機的攝像頭的拍攝范圍對準所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置；
S105生成實現(xiàn)所述飛行策略的控制命令。
[0025]在上述技術(shù)方案中，通過實時獲取所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前位置信息可以確定所述預(yù)設(shè)移動終端與所述無人機在移動過程中的當前空間位置，該當前空間位置是通過GPS或其他手段獲取的基于實時高度和實時經(jīng)瑋度所形成的實時空間位置數(shù)據(jù)，利用所述實時空間位置數(shù)據(jù)表示所述當前空間位置，基于所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前位置信息可以計算出所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機在移動過程中的當前相對位置信息，以便獲得所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置，然后基于所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置信息可以對所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的當前空間位置進行調(diào)整，使所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置保持在一定的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以實現(xiàn)所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛，這種伴飛的方法基于空間數(shù)據(jù)定位來確定無人機與被伴飛目標的當前相對位置，相比于通過圖像跟蹤的方式來說，可以大大提高無人機伴飛的準確度。
[0026]而在基于所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置信息對所述無人機的當前位置調(diào)整的同時，本申請的技術(shù)方案中也對所述無人機周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時獲取，以結(jié)合所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成無人機的飛行策略，優(yōu)選的，所述獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)包括:
獲取障礙物的阻擋位置數(shù)據(jù)，以及所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)。
[0027]通過獲取的所述阻擋位置數(shù)據(jù)和所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)，即可以形成所述障礙物識別數(shù)據(jù)，以根據(jù)所述障礙物識別數(shù)據(jù)的獲取有效識別處于所述無人機周邊環(huán)境的障礙物信息，結(jié)合所述當前相對位置信息和所述障礙物識別數(shù)據(jù)計算并生成所述無人機的飛行策略;但是，所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)不僅僅包括有所述障礙物識別數(shù)據(jù)，在具體的數(shù)據(jù)獲取中還可以包括天氣數(shù)據(jù)、氣流數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)等多種可能造成所述無人機伴飛過程中無法按照原飛行軌跡進行伴飛的環(huán)境中的障礙因素的數(shù)據(jù)，通過對多種數(shù)據(jù)的綜合分析以形成所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)，對所述無人機的飛行策略進行綜合規(guī)劃，然后基于所述飛行策略生成所述飛行策略的控制命令，以通過所述控制命令來控制所述無人機飛行，這樣就可以在保證無人機能夠識別并繞過障礙物的情況下(排除飛行障礙)，相對于所述預(yù)設(shè)移動終端進行伴飛飛行，以形成完整的無人機飛行策略，提升無人機伴飛的可靠性，并且這種伴飛方法不需要設(shè)定大量的參數(shù)，進一步提高了工作的效率。
[0028]進一步的，在一個實施例中，所述根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，包括:根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集;通過形成的所述坐標集可以將所述攝像頭的拍攝范圍進行數(shù)據(jù)表達;然后，通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的調(diào)整數(shù)據(jù)。所述調(diào)整數(shù)據(jù)可以用來對無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向三個參數(shù)進行調(diào)整，通過三個參數(shù)的搭配調(diào)整將預(yù)設(shè)移動終端的當前位置納入攝像頭的拍攝范圍內(nèi)，在對所述預(yù)設(shè)移動終端進行伴飛的過程中實時對所述預(yù)設(shè)移動終端進行拍攝。
[0029]進一步的，在一個實施例中，所述根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集，包括:在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域;所述中心區(qū)域的范圍大小可根據(jù)實際情況來預(yù)設(shè)，以子坐標集的大小對所述中心區(qū)域的范圍大小進行對應(yīng)的表示；通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述子坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的精準調(diào)整數(shù)據(jù)。所述精準調(diào)整數(shù)據(jù)可以用來對無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向三個參數(shù)進一步調(diào)整，通過三個參數(shù)的搭配調(diào)整將預(yù)設(shè)移動終端的當前位置納入攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域，使所述無人機在對所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛攝像內(nèi)容中預(yù)設(shè)移動終端能夠?qū)崟r顯示在拍攝影像的中心區(qū)域，以形成對所述預(yù)設(shè)移動終端實時伴飛拍攝的最佳拍攝效果O
[0030]進一步的，在一個實施例中，所述在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域，包括:設(shè)定預(yù)設(shè)偏移量，所述預(yù)設(shè)偏移量用于修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息。所述偏移量的具體偏移數(shù)值可根據(jù)實際情況確定，所述修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息的具體修正形式為根據(jù)所述預(yù)設(shè)偏移量來調(diào)整所述無人機的飛行策略，修正的內(nèi)容包括:
修正所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合；
具體修正方式為，根據(jù)所述預(yù)設(shè)偏移量對所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任一組合的參數(shù)進行調(diào)整，以形成新的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，根據(jù)所述偏移調(diào)整數(shù)據(jù)形成偏移調(diào)整后的飛行策略，進一步根據(jù)所述偏移調(diào)整后的飛行策略生成無人機的控制命令，以控制所述無人機飛行；
經(jīng)過偏移調(diào)整后的飛行策略可以使無人機能夠以所述預(yù)設(shè)移動終端為基準，以任意偏移量為偏移距尚的拍攝點為拍攝對象來進彳丁實時拍攝，例如:
在一種情況中，若用戶將所述預(yù)設(shè)移動終端設(shè)置在人體的腰部，而拍攝需求對象為人體的頭部(或面部)，即可以通過設(shè)定的預(yù)設(shè)偏移量來調(diào)整飛行策略，使所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛拍攝過程中能夠以用戶的頭部(或面部)為拍攝對象進行拍攝工作;但是，上述情況中僅為實際情況中的一種舉例，其預(yù)設(shè)偏移量可以根據(jù)需求進行設(shè)定，以滿足所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛拍攝過程中能夠?qū)什煌呐臄z對象進行拍攝。
[0031]本申請還提供了一種無人機伴飛控制裝置，包括位置信息獲取單元1、相對位置確定單元2、環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元3、策略生成單元4和命令生成單元5;
所述位置信息獲取單元I，用于實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息；
所述相對位置確定單元2，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息計算生成所述預(yù)設(shè)移動終端相對于所述無人機的當前相對位置信息；
所述環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元3，用于獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)；
所述策略生成單元4，用于根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，所述飛行策略包括:通過調(diào)整所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將所述無人機的攝像頭的拍攝范圍對準所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置；
所述命令生成單元5，用于生成實現(xiàn)所述飛行策略的控制命令。
[0032]在上述技術(shù)方案中，通過實時獲取所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前位置信息可以確定所述預(yù)設(shè)移動終端與所述無人機在移動過程中的當前空間位置，該當前空間位置是通過GPS或其他手段獲取的基于實時高度和實時經(jīng)瑋度所形成的實時空間位置數(shù)據(jù)，利用所述實時空間位置數(shù)據(jù)表示所述當前空間位置，基于所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前位置信息可以計算出所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機在移動過程中的當前相對位置信息，以便獲得所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置，然后基于所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置信息可以對所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的當前空間位置進行調(diào)整，使所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置保持在一定的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以實現(xiàn)所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛，這種伴飛的方法是基于空間數(shù)據(jù)定位來確定無人機與被伴飛目標的當前相對位置，相比于通過圖像跟蹤的方式來說，可以大大提高無人機伴飛的準確度。
[0033]而在基于所述預(yù)設(shè)移動終端和所述無人機的當前相對位置信息對所述無人機的當前位置調(diào)整的同時，本申請的技術(shù)方案中也對所述無人機周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時獲取，以結(jié)合所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成無人機的飛行策略，優(yōu)選的，所述環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元3包括:
距離傳感器組件31，用于獲取障礙物的阻擋位置數(shù)據(jù)，以及所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)。通過獲取的所述阻擋位置數(shù)據(jù)和所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)，即可以形成所述障礙物識別數(shù)據(jù)，以根據(jù)所述障礙物識別數(shù)據(jù)的獲取有效識別處于所述無人機周邊環(huán)境的障礙物信息，結(jié)合所述當前相對位置信息和所述障礙物識別數(shù)據(jù)計算并生成所述無人機的飛行策略;但是，所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)不僅僅包括有所述障礙物識別數(shù)據(jù)，在具體的數(shù)據(jù)獲取中還可以包括天氣數(shù)據(jù)、氣流數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)等多種可能造成所述無人機伴飛過程中無法按照原飛行軌跡進行伴飛的環(huán)境中的障礙因素的數(shù)據(jù)，通過對多種數(shù)據(jù)的綜合分析以形成所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)，對所述無人機的飛行策略進行綜合規(guī)劃，然后基于所述飛行策略生成所述飛行策略的控制命令，以通過所述控制命令來控制所述無人機飛行，這樣就可以在保證無人機能夠識別并繞過障礙物的情況下(排除飛行障礙)，相對于所述預(yù)設(shè)移動終端進行伴飛飛行，以形成完整的無人機飛行策略，提升無人機伴飛的可靠性，并且這種伴飛方法不需要設(shè)定大量的參數(shù)，進一步提高了工作的效率。
[0034]進一步的，在一個實施例中，所述策略生成單元4包括:
坐標集生成組件41，用于根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集;通過形成的所述坐標集可以將所述攝像頭的拍攝范圍進行數(shù)據(jù)表達;然后，計算模塊42用于通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的調(diào)整數(shù)據(jù)。所述調(diào)整數(shù)據(jù)可以用來對無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向三個參數(shù)進行調(diào)整，通過三個參數(shù)的搭配調(diào)整將預(yù)設(shè)移動終端的當前位置納入攝像頭的拍攝范圍內(nèi)，在對所述預(yù)設(shè)移動終端進行伴飛的過程中實時對所述預(yù)設(shè)移動終端進行拍攝。
[0035]進一步的，在一個實施例中，所述坐標集生成組件41包括:
子坐標集生成模塊411，還用于在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域;所述中心區(qū)域的范圍大小可根據(jù)實際情況來預(yù)設(shè)，以子坐標集的大小對所述中心區(qū)域的范圍大小進行對應(yīng)的表示;然后，子坐標集計算模塊412還用于通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述子坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的精準調(diào)整數(shù)據(jù)。所述精準調(diào)整數(shù)據(jù)可以用來對無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向三個參數(shù)進一步調(diào)整，通過三個參數(shù)的搭配調(diào)整將預(yù)設(shè)移動終端的當前位置納入攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域，使所述無人機在對所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛攝像內(nèi)容中預(yù)設(shè)移動終端能夠?qū)崟r顯示在拍攝影像的中心區(qū)域，以形成對所述預(yù)設(shè)移動終端實時伴飛拍攝的最佳拍攝效果。
[0036]進一步的，在一個實施例中，所述子坐標集生成模塊411包括:
偏移量生成件4111，用于設(shè)定預(yù)設(shè)偏移量，所述預(yù)設(shè)偏移量用于修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息。所述偏移量的具體偏移數(shù)值可根據(jù)實際情況確定，所述修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息的具體修正形式為根據(jù)所述預(yù)設(shè)偏移量來調(diào)整所述無人機的飛行策略，修正的內(nèi)容包括:
修正所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合；
具體修正方式為，根據(jù)所述預(yù)設(shè)偏移量對所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任一組合的參數(shù)進行調(diào)整，以形成新的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，根據(jù)所述偏移調(diào)整數(shù)據(jù)形成偏移調(diào)整后的飛行策略，進一步根據(jù)所述偏移調(diào)整后的飛行策略生成無人機的控制命令，以控制所述無人機飛行；
經(jīng)過偏移調(diào)整后的飛行策略可以使無人機能夠以所述預(yù)設(shè)移動終端為基準，以任意偏移量為偏移距尚的拍攝點為拍攝對象來進彳丁實時拍攝，例如:
在一種情況中，若用戶將所述預(yù)設(shè)移動終端設(shè)置在人體的腰部，而拍攝需求對象為人體的頭部(或面部)，即可以通過設(shè)定的預(yù)設(shè)偏移量來調(diào)整飛行策略，使所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛拍攝過程中能夠以用戶的頭部(或面部)為拍攝對象進行拍攝工作;但是，上述情況中僅為實際情況中的一種舉例，其預(yù)設(shè)偏移量可以根據(jù)需求進行設(shè)定，以滿足所述無人機相對于所述預(yù)設(shè)移動終端的伴飛拍攝過程中能夠?qū)什煌呐臄z對象進行拍攝。
[0037]本申請還提供了一種無人機伴飛系統(tǒng)，包括無人機和預(yù)設(shè)移動終端，所述無人機伴飛控制裝置設(shè)置于所述無人機或所述預(yù)設(shè)移動終端。而所述無人機伴飛控制裝置的具體技術(shù)方案以及所產(chǎn)生的技術(shù)效果已在前文中進行詳細的敘述，在此就不在贅述，任何基于本申請所公開的技術(shù)方案上未經(jīng)創(chuàng)造性勞動而獲得的技術(shù)方案均包含在本申請技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
[0038]進一步的，在一個實施例中，還包括有無線通訊單元，用于將所述攝像頭拍攝的實時影像數(shù)據(jù)傳輸至所述預(yù)設(shè)移動終端或/和指定接收終端;通過對實時影像數(shù)據(jù)的解讀可以獲取所述無人機在伴飛拍攝過程中拍攝到的實時拍攝影像，可以通過對獲得的實時拍攝影像來判斷是否滿足拍攝的需求，若滿足拍攝需求即可繼續(xù)執(zhí)行飛行任務(wù)，若不滿足拍攝需求即可根據(jù)所述實時拍攝影像和拍攝需求通過上述所述的對飛行策略的調(diào)整方法對無人機的飛行策略進行調(diào)整，以滿足拍攝需求，獲得最佳拍攝結(jié)果。
[0039]所述無線通訊單元還用于將所述調(diào)整數(shù)據(jù)、精準調(diào)整數(shù)據(jù)和所述偏移調(diào)整數(shù)據(jù)中的一種或任意組合在所述無人機和所述預(yù)設(shè)移動終端間進行互傳。由于所述無人機伴飛控制裝置可以設(shè)置在所述無人或所述預(yù)設(shè)移動終端上，所以所述無線通訊單元還可用于對所述調(diào)整數(shù)據(jù)、精準調(diào)整數(shù)據(jù)和所述偏移調(diào)整數(shù)據(jù)中的一種或任意組合的無線傳輸作用，以實現(xiàn)上述飛行策略調(diào)整的方法。
[0040]以上對本發(fā)明所提供的無人機伴飛方法、伴飛裝置和伴飛系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無人機伴飛方法，其特征在于，包括如下步驟: 實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息計算生成所述預(yù)設(shè)移動終端相對于所述無人機的當前相對位置信息； 獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)；根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，所述飛行策略包括:通過調(diào)整所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將所述無人機的攝像頭的拍攝范圍對準所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置；生成實現(xiàn)所述飛行策略的控制命令。2.如權(quán)利要求1所述的無人機伴飛方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，包括: 根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集； 通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的調(diào)整數(shù)據(jù)。3.如權(quán)利要求2所述的無人機伴飛方法，其特征在于，所述根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集，包括: 在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域； 通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述子坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的精準調(diào)整數(shù)據(jù)。4.如權(quán)利要求3所述的無人機伴飛方法，其特征在于，所述在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域，包括: 設(shè)定預(yù)設(shè)偏移量，所述預(yù)設(shè)偏移量用于修正所述預(yù)設(shè)移動終端的位置信息。5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的無人機伴飛方法，其特征在于，所述獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，包括: 獲取障礙物的阻擋位置數(shù)據(jù)，以及所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)。6.—種無人機伴飛控制裝置，其特征在于，包括位置信息獲取單元、相對位置確定單元、環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元、策略生成單元和命令生成單元； 所述位置信息獲取單元，用于實時獲取預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息； 所述相對位置確定單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息和所述無人機的當前位置信息計算生成所述預(yù)設(shè)移動終端相對于所述無人機的當前相對位置信息； 所述環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取所述無人機的周邊環(huán)境的當前環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括障礙物識別數(shù)據(jù)； 所述策略生成單元，用于根據(jù)所述當前相對位置信息和所述當前環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述無人機的飛行策略，所述飛行策略包括:通過調(diào)整所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合，將所述無人機的攝像頭的拍攝范圍對準所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置； 所述命令生成單元，用于生成實現(xiàn)所述飛行策略的控制命令。7.如權(quán)利要求6所述的無人機伴飛控制裝置，其特征在于，所述策略生成單元包括: 坐標集生成組件，用于根據(jù)所述無人機的當前位置信息、飛行姿態(tài)和攝像頭的方向，生成用于表示所述攝像頭拍攝范圍的坐標集； 計算模塊，用于通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的調(diào)整數(shù)據(jù)。8.如權(quán)利要求7所述的無人機伴飛控制裝置，其特征在于，所述坐標集生成組件包括: 子坐標集生成模塊，還用于在所述坐標集內(nèi)選取子坐標集，所述子坐標集用于表示所述攝像頭拍攝范圍的中心區(qū)域； 子坐標集計算模塊，還用于通過將所述預(yù)設(shè)移動終端的當前位置信息與所述子坐標集進行計算，生成所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態(tài)和所述無人機的攝像頭方向中的一種或任意組合的精準調(diào)整數(shù)據(jù)。9.如權(quán)利要求6-8中任一項所述的無人機伴飛控制裝置，其特征在于，所述環(huán)境數(shù)據(jù)獲取單元包括: 距離傳感器組件，獲取障礙物的阻擋位置數(shù)據(jù)，以及所述無人機與所述障礙物之間的距離數(shù)據(jù)。10.一種無人機伴飛系統(tǒng)，其特征在于，包括無人機和預(yù)設(shè)移動終端； 所述無人機或所述預(yù)設(shè)移動終端設(shè)置有如權(quán)利要求6-9任一所述無人機伴飛控制裝置。
【文檔編號】G05D1/08GK106054924SQ201610522103
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】車國鋒, 王賢會, 石玉柱
【申請人】北京北方獵天科技有限公司