本發(fā)明屬于無人飛行器領(lǐng)域，尤其涉及一種無人飛行器及其飛行控制方法、系統(tǒng)及遙控裝置。

背景技術(shù)：

近年來，無人飛行器，例如固定翼飛機(jī)和旋翼飛機(jī)，得到了廣泛的應(yīng)用，例如在偵測(cè)等領(lǐng)域。對(duì)于無人飛行器的操控通常由操控者通過遙控裝置來實(shí)現(xiàn)。無人飛行器的飛行控制與管理是無人飛行器執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵部分，一般包括3大功能：飛行控制、飛行管理和任務(wù)設(shè)備管理。飛行控制主要完成無人飛行器的飛行方向及距離的控制、速度控制、高度穩(wěn)定與控制、側(cè)向偏離控制以及起飛/著陸控制等任務(wù)。

現(xiàn)有技術(shù)的無人飛行器的飛行方向及距離的控制方法包括以下步驟：在二維控制模式下，當(dāng)手指按操作矢量{ΔX，ΔY}滑過遙控裝置屏幕的時(shí)候，無人飛行器根據(jù)操作矢量{ΔX，ΔY}和預(yù)設(shè)的操作矢量與實(shí)際矢量的比值計(jì)算無人飛行器的飛行矢量。其中，ΔX表示向屏幕的左右方向移動(dòng)的有向距離，ΔY表示向屏幕的上下方向移動(dòng)的有向距離，遙控裝置是移動(dòng)終端或具有觸摸屏的遙控器。

然而，由于遙控裝置的姿態(tài)通常跟無人飛行器的姿態(tài)不一致，假如遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)都不是水平的，且姿態(tài)不一致，則當(dāng)操控者的手指向左滑過遙控裝置屏幕的距離是1CM，預(yù)設(shè)的操作矢量與實(shí)際矢量的比值是0.001時(shí)，則無人飛行器將以當(dāng)前的姿態(tài)向左飛行10米，而實(shí)際上操控者是希望無人飛行器以遙控裝置的姿態(tài)向左飛行10米。因此導(dǎo)致操控者的操控出現(xiàn)誤差，可能會(huì)導(dǎo)致撞到障礙物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無人飛行器及其飛行控制方法、系統(tǒng)及遙控裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的無人飛行器根據(jù)操作矢量和預(yù)設(shè)的操作矢量與實(shí)際矢量的比值計(jì)算無人飛行器的飛行矢量，導(dǎo)致操控者的操控出現(xiàn)誤差的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種無人飛行器的飛行控制方法，所述方法包括：

遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量；

遙控裝置或無人飛行器根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量；

無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

第二方面，本發(fā)明提供了一種無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

第一接收模塊，用于接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

生成模塊，用于根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量；

轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量，以由無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

第三方面，本發(fā)明提供了一種遙控裝置，其所述遙控裝置包括上述的無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)。

第四方面，本發(fā)明提供了一種無人飛行器，所述無人飛行器包括：

轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量；

控制飛行模塊，用于根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

在本發(fā)明中，由于控制無人飛行器的飛行方向及距離的第三控制矢量是根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量換算得出來的。因此第三控制矢量是相對(duì)于無人飛行器自身的姿態(tài)的控制矢量，能使操控者精確操控?zé)o人飛行器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的無人飛行器的飛行控制方法流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的無人飛行器的飛行控制方法流程圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的無人飛行器的飛行控制方法流程圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例四提供的無人飛行器的飛行控制方法流程圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例五提供的無人飛行器的飛行控制方法流程圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例六提供的無人飛行器的飛行控制方法流程圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例七提供的無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)的功能模塊框圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例八提供的無人飛行器的功能模塊框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

實(shí)施例一：

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例一提供的無人飛行器的飛行控制方法包括以下步驟：

S101、遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

S102、遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量；

S103、遙控裝置或無人飛行器根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量；

S104、無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

實(shí)施例二：

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例二提供的無人飛行器的飛行控制方法包括以下步驟：

S201、遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

S202、遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1；

在本發(fā)明實(shí)施例二中，遙控裝置可以是移動(dòng)終端或具有觸摸屏的遙控器。例如，在二維控制模式下，操控者對(duì)遙控裝置的操作為向遙控裝置的屏幕的左右方向移動(dòng)的有向距離ΔX，或者向遙控裝置的屏幕的上下方向移動(dòng)的有向距離ΔY，則生成的在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1＝{ΔX，ΔY}。

遙控裝置也可以是搖桿式的遙控裝置。例如，在二維控制模式下，操控者對(duì)遙控裝置的操作為往遙控桿的水平方向拉動(dòng)的有向距離ΔX，或者往遙控桿的垂直方向拉動(dòng)的有向距離ΔY，則生成的在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1＝{ΔX，ΔY}。遙控桿在中心的時(shí)候ΔX＝0，ΔY＝0，拉動(dòng)遙控桿往左到最大距離的時(shí)候ΔX＝-1，ΔY＝0，拉動(dòng)遙控桿往左到中間距離的時(shí)候ΔX＝-0.5，ΔY＝0，拉動(dòng)遙控桿往左前拉動(dòng)的時(shí)候ΔX＝-0.5，ΔY＝0.5。

在本發(fā)明實(shí)施例二中，在遙控裝置的坐標(biāo)系中，以遙控裝置的中心為原點(diǎn)，X軸朝遙控裝置右側(cè)，Y軸朝遙控裝置的上面，Z軸朝遙控裝置的前面。

S203、遙控裝置或無人飛行器根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系 下的第一控制矢量P1轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量P2；

遙控裝置的姿態(tài)Rg是通過磁力計(jì)或,重力計(jì)傳感器測(cè)定得出的。遙控裝置的姿態(tài)Rg是相對(duì)于地球坐標(biāo)系的姿態(tài)矩陣。地球坐標(biāo)系的X軸朝東，Y軸朝北，Z軸朝天。

則第二控制矢量P2＝{V，0}，其中v是地球坐標(biāo)系下的矢量，{V，0}表示作地球坐標(biāo)系下的矢量v的水平等高運(yùn)動(dòng)，其中v的計(jì)算方法如下：

其中，rij表示遙控裝置的姿態(tài)矩陣Rg在i行j列的值。

S204、遙控裝置或無人飛行器根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量P2轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3；

例如，定義無人飛行器的坐標(biāo)系中，以無人飛行器的中心為原點(diǎn)，X軸朝無人飛行器右側(cè)，Y軸朝無人飛行器的上面，Z軸朝無人飛行器前方。

第三控制矢量其中無人飛行器的姿態(tài)矩陣

其中，φ是無人飛行器航向角,θx是無人飛行器俯仰角，θy是無人飛行器翻滾角。

S205、無人飛行器根據(jù)第三控制矢量P3控制無人飛行器的飛行方向及距離。

實(shí)施例三：

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例三提供的無人飛行器的飛行控制方法包括以下步驟：

S301、遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

S302、遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1；

其中，遙控裝置是移動(dòng)終端、具有觸摸屏的遙控器或具有搖桿的遙控器。

S303、遙控裝置根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量P2；

S304、遙控裝置將第二控制矢量P2發(fā)送至無人飛行器；

S305、無人飛行器接收遙控裝置發(fā)送的第二控制矢量P2；

S306、無人飛行器根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量P2轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3；

S307、無人飛行器根據(jù)第三控制矢量P3控制無人飛行器的飛行方向及距離。

其中，第二控制矢量P2和第三控制矢量P3的計(jì)算方式同實(shí)施例二。

實(shí)施例四：

請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例四提供的無人飛行器的飛行控制方法包括以下步驟：

S401、遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

S402、遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1；

其中，遙控裝置是移動(dòng)終端、具有觸摸屏的遙控器或具有搖桿的遙控器。

S403、遙控裝置將遙控裝置的姿態(tài)和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢 量P1發(fā)送至無人飛行器；

S404、無人飛行器接收遙控裝置發(fā)送的遙控裝置的姿態(tài)和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1；

S405、無人飛行器根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量P2；

S406、無人飛行器根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量P2轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3；

S407、無人飛行器根據(jù)第三控制矢量P3控制無人飛行器的飛行方向及距離。

其中，第二控制矢量P2和第三控制矢量P3的計(jì)算方式同實(shí)施例二。

實(shí)施例五：

請(qǐng)參閱圖5，本發(fā)明實(shí)施例五提供的無人飛行器的飛行控制方法包括以下步驟：

S501、遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

S502、遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1；

其中，遙控裝置是移動(dòng)終端、具有觸摸屏的遙控器或具有搖桿的遙控器。

S503、遙控裝置根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量P2；

S504、無人飛行器發(fā)送無人飛行器的姿態(tài)至遙控裝置；

S505、遙控裝置接收無人飛行器發(fā)送的無人飛行器的姿態(tài)；

S506、遙控裝置根據(jù)接收到的無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量P2轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3；

S507、遙控裝置將第三控制矢量P3發(fā)送至無人飛行器；

S508、無人飛行器接收遙控裝置發(fā)送的第三控制矢量；

S509、無人飛行器根據(jù)第三控制矢量P3控制無人飛行器的飛行方向及距離。

其中，第二控制矢量P2和第三控制矢量P3的計(jì)算方式同實(shí)施例二。

實(shí)施例六：

請(qǐng)參閱圖6，本發(fā)明實(shí)施例六提供的無人飛行器的飛行控制方法包括以下步驟：

S601、遙控裝置接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

S602、遙控裝置根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1；

其中，所述遙控裝置是移動(dòng)終端或具有觸摸屏的遙控器；

S602具體可以為：

在二維控制模式下，操控者對(duì)遙控裝置的操作為向遙控裝置的屏幕的左右方向移動(dòng)的有向距離ΔX，或者向遙控裝置的屏幕的上下方向移動(dòng)的有向距離ΔY，則生成的在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1＝{ΔX，ΔY，0}；

或者，

所述遙控裝置是搖桿式的遙控裝置；

S602具體也可以為：

在二維控制模式下，操控者對(duì)遙控裝置的操作為往遙控桿的水平方向拉動(dòng)的有向距離ΔX，或者往遙控桿的垂直方向拉動(dòng)的有向距離ΔY，則生成的在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1＝{ΔX，ΔY，0}。

S603、遙控裝置或無人飛行器將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1，其中，R_fR_g^T為無人飛行器的姿態(tài)矩陣R_f相對(duì)于遙控裝置的坐標(biāo)系的姿態(tài)矩陣，R_g為遙控裝置的姿態(tài)矩陣，R_g^T表示是矩陣Rg的轉(zhuǎn)置；

在本發(fā)明實(shí)施例六中，S603具體可以包括：

無人飛行器發(fā)送無人飛行器的姿態(tài)至遙控裝置；

遙控裝置接收無人飛行器發(fā)送的無人飛行器的姿態(tài)；

遙控裝置根據(jù)接收到的無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1；

遙控裝置將第三控制矢量發(fā)送至無人飛行器；

無人飛行器接收遙控裝置發(fā)送的第三控制矢量；

或者，

S603具體也可以包括：

遙控裝置將遙控裝置的姿態(tài)矩陣和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1發(fā)送至無人飛行器；

無人飛行器接收遙控裝置發(fā)送的遙控裝置的姿態(tài)矩陣和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1；

無人飛行器將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1。

其中，所述將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1具體為：

無人飛行器的姿態(tài)矩陣

遙控裝置的姿態(tài)矩陣

其中，q_f0、q_f1、q_f2和q_f3是與無人飛行器的姿態(tài)矩陣R_f對(duì)應(yīng)的4元數(shù)，q₀、 q₁、q₂和q₃是與遙控裝置的姿態(tài)矩陣R_g對(duì)應(yīng)的4元數(shù)，φ是無人飛行器航向角,θx是無人飛行器俯仰角，θy是無人飛行器翻滾角；

則

S604、無人飛行器根據(jù)第三控制矢量P3控制無人飛行器的飛行方向及距離。

實(shí)施例七：

請(qǐng)參閱圖7，本發(fā)明實(shí)施例七提供的無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)包括：

第一接收模塊11，用于接收操控者對(duì)遙控裝置的操作；

生成模塊12，用于根據(jù)操控者對(duì)遙控裝置的操作生成在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量；

轉(zhuǎn)換模塊13，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量，以由無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

在本發(fā)明實(shí)施例七中，

轉(zhuǎn)換模塊13具體可以包括：

第一轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量；

第一發(fā)送模塊，用于將第二控制矢量發(fā)送至無人飛行器，以由無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離，所述第三控制矢量是由無人飛行器根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量的。

或者，

轉(zhuǎn)換模塊13具體也可以包括：

第二發(fā)送模塊，用于將遙控裝置的姿態(tài)和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量發(fā)送至無人飛行器，以由無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離，所述第三控制矢量是由無人飛行器根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)和遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量的。

或者，

轉(zhuǎn)換模塊13具體也可以包括：

第一轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量；

第二接收模塊，用于接收無人飛行器發(fā)送的無人飛行器的姿態(tài)；

第二轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)接收到的無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量；

第三發(fā)送模塊，用于將第三控制矢量發(fā)送至無人飛行器。

其中，上述的第二控制矢量P2和第三控制矢量P3的計(jì)算方式同實(shí)施例二。

或者，

轉(zhuǎn)換模塊13具體可以用于：將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1，其中，R_fR_g^T為無人飛行器的姿態(tài)矩陣R_f相對(duì)于遙控裝置的坐標(biāo)系的姿態(tài)矩陣，R_g為遙控裝置的 姿態(tài)矩陣，R_g^T表示是矩陣Rg的轉(zhuǎn)置。

對(duì)于P3＝R_fR_g^Tp1的方案，轉(zhuǎn)換模塊13具體可以包括：

第五接收模塊，用于接收無人飛行器發(fā)送的無人飛行器的姿態(tài)；

第六轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)接收到的無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1；

第四發(fā)送模塊，用于將第三控制矢量發(fā)送至無人飛行器，以由無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

或者，

轉(zhuǎn)換模塊13具體也可以包括：

第五發(fā)送模塊，用于將遙控裝置的姿態(tài)矩陣和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1發(fā)送至無人飛行器，以由無人飛行器根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離，所述第三控制矢量是由無人飛行器將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1。

對(duì)于P3＝R_fR_g^Tp1的方案，所述遙控裝置是移動(dòng)終端或具有觸摸屏的遙控器時(shí)；

所述生成模塊12具體用于：在二維控制模式下，操控者對(duì)遙控裝置的操作為向遙控裝置的屏幕的左右方向移動(dòng)的有向距離ΔX，或者向遙控裝置的屏幕的上下方向移動(dòng)的有向距離ΔY，則生成的在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1＝{ΔX，ΔY，0}；

或者，

所述遙控裝置是搖桿式的遙控裝置時(shí)；

所述生成模塊12具體用于：在二維控制模式下，操控者對(duì)遙控裝置的操作為往遙控桿的水平方向拉動(dòng)的有向距離ΔX，或者往遙控桿的垂直方向拉動(dòng)的有向距離ΔY，則生成的在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量P1＝{ΔX，ΔY， 0}；

所述將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1具體為：

無人飛行器的姿態(tài)矩陣

遙控裝置的姿態(tài)矩陣

其中，q_f0、q_f1、q_f2和q_f3是與無人飛行器的姿態(tài)矩陣R_f對(duì)應(yīng)的4元數(shù)，q₀、q₁、q₂和q₃是與遙控裝置的姿態(tài)矩陣R_g對(duì)應(yīng)的4元數(shù)，φ是無人飛行器航向角,θx是無人飛行器俯仰角，θy是無人飛行器翻滾角；

則

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種遙控裝置，所述遙控裝置包括本發(fā)明實(shí)施例七提供的無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)。

實(shí)施例八：

請(qǐng)參閱圖8，本發(fā)明實(shí)施例八提供的無人飛行器包括：

轉(zhuǎn)換模塊21，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量；

控制飛行模塊22，用于根據(jù)第三控制矢量控制無人飛行器的飛行方向及距離。

其中，在本發(fā)明實(shí)施例八中，

轉(zhuǎn)換模塊21具體可以包括：

第三接收模塊，用于接收遙控裝置發(fā)送的第二控制矢量，所述第二控制矢量是由遙控裝置根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量的；

第三轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量；

或者，

轉(zhuǎn)換模塊21具體也可以包括：

第四接收模塊，用于接收遙控裝置發(fā)送的遙控裝置的姿態(tài)和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量；

第四轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量；

第五轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人 飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量。

或者，

轉(zhuǎn)換模塊21具體也可以包括：

第六發(fā)送模塊，用于發(fā)送無人飛行器的姿態(tài)至遙控裝置，以由遙控裝置根據(jù)接收到的無人飛行器的姿態(tài)將第二控制矢量轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量，所述第二控制矢量是由遙控裝置根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量轉(zhuǎn)換成地球坐標(biāo)系下的第二控制矢量；

第七接收模塊，用于接收遙控裝置發(fā)送的第三控制矢量。

其中，第二控制矢量P2和第三控制矢量P3的計(jì)算方式同實(shí)施例二。

或者，

所述轉(zhuǎn)換模塊21具體可以用于：將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1，其中，R_fR_g^T為無人飛行器的姿態(tài)矩陣R_f相對(duì)于遙控裝置的坐標(biāo)系的姿態(tài)矩陣，R_g為遙控裝置的姿態(tài)矩陣，R_g^T表示是矩陣Rg的轉(zhuǎn)置。

對(duì)于P3＝R_fR_g^Tp1的方案，轉(zhuǎn)換模塊21具體可以包括：

第六接收模塊，用于接收遙控裝置發(fā)送的遙控裝置的姿態(tài)矩陣和在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1；

第七轉(zhuǎn)換模塊，用于將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1。

或者，

轉(zhuǎn)換模塊21具體也可以包括：

第七發(fā)送模塊，用于發(fā)送無人飛行器的姿態(tài)至遙控裝置，以由遙控裝置根據(jù)接收到的無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量p1轉(zhuǎn)換成在無人飛行器的坐標(biāo)系下的第三控制矢量P3＝R_fR_g^Tp1；

第八接收模塊，用于接收遙控裝置發(fā)送的第三控制矢量。

在本發(fā)明中，由于控制無人飛行器的飛行方向及距離的第三控制矢量是根據(jù)遙控裝置的姿態(tài)和無人飛行器的姿態(tài)將在遙控裝置的坐標(biāo)系下的第一控制矢量換算得出來的。因此第三控制矢量是相對(duì)于無人飛行器自身的姿態(tài)的控制矢量，能使操控者精確操控?zé)o人飛行器。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如ROM/RAM、磁盤、光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。