本發(fā)明涉及無人機駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人機跟隨飛行的控制方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無人機是無人駕駛飛機的簡稱，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備以及自備的程序控制裝置操控的不載人飛機。

其憑借體積小、對操作環(huán)境要求低、生存能力強等特性，在軍用和民用領(lǐng)域得到了快速發(fā)展，如，在軍事上，無人機可以作為偵察機和靶機，進行軍事情報的獲取、地面戰(zhàn)場的偵察等。在民用方面，無人機可以進行航拍、農(nóng)業(yè)、植物保護、自拍、快遞運輸、災難救援、電力巡檢、影視拍攝等。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前的無人機多是通過用戶遙控設備實現(xiàn)無人機飛行路徑的規(guī)劃，一臺遙控器只能遙控一臺無人機，其操控方式單一，無人機的可玩性較低，用戶體驗差。

因此，如何提供一種無人機跟隨飛行的控制方法，使得無人機操控方式多樣化，提高無人機的可玩性，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員需要考慮的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種無人機跟隨飛行的控制方法、裝置及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人機操控的多樣化，提高無人機的可玩性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：

一種無人機跟隨飛行的控制方法，包括：

獲取客戶端生成的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式；

檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行。

一種無人機跟隨飛行的控制裝置，包括：

第一獲取模塊，用于獲取客戶端生成的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式；

檢測模塊，用于檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行。

一種無人機跟隨飛行的控制系統(tǒng)，包括客戶端以及無人機，

所述無人機用于獲取客戶端生成的第一控制指令，并檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行；

所述客戶端用于產(chǎn)生第一控制指令以及第二控制指令，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式，所述第二控制指令用于指示所述無人機退出跟隨飛行模式。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提供了一種無人機跟隨飛行的控制方法，通過獲取客戶端生成的第一控制指令，其中，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式，然后，檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行?？梢姡痉桨柑峁┑姆椒軌?qū)崿F(xiàn)無人機的跟隨飛行，提高了無人機的可玩性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制方法的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制方法的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法的應用流程示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法的應用流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法的應用流程示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法的應用流程示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明實施例提供的又一種無人機跟隨飛行的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種無人機跟隨飛行的控制方法，通過獲取客戶端生成的第一控制指令，其中，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式，然后，檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行?？梢姡痉桨柑峁┑姆椒軌?qū)崿F(xiàn)無人機的跟隨飛行，提高了無人機的可玩性。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法的流程圖，該方法包括步驟：

S100、獲取客戶端生成的第一控制指令。

其中，客戶端為用戶側(cè)的用于發(fā)送控制指令的設備，如手機、平板電腦、筆記本電腦等。在本方案中，客戶端可以具體為安裝有應用(APP)的客戶端，APP可以為客戶端上加載的具有遙控無人機功能的軟件。

在本方案中，第一控制指令為指示所述無人機進入跟隨飛行模式的控制指令，該控制指令可以通過用戶基于上述的客戶端進行發(fā)送，如手機端APP通過MavLink協(xié)議將控制指令發(fā)送到無人機的控制裝置。其中，MavLink協(xié)議是微型航空器連接協(xié)議Micro Air Vehicle Link的簡稱，該協(xié)議是一種用于小型無人載具的通信協(xié)議。

需要說明的是，本方案中無人機需要預先和客戶端進行連接，如，在無人機通電開機后，通過無線或者藍牙等方式，將客戶端(如手機)和無人機進行連接，以便后續(xù)無人機能接收到客戶端的控制指令。

當無人機接收到客戶端發(fā)送的第一控制指令后，進入到跟隨飛行模式。此時，無人機可以開啟自身的視覺系統(tǒng)，并飛行到一定的高度后懸停在空中。當然，無人機還可以在飛行到一定的高度后，執(zhí)行預設的飛行動作后，如飛行了一個空中繞圈動作，再打開視覺系統(tǒng)，然后再進行懸停。這些無人機在進入跟隨飛行模式后的飛行動作可以由用戶自己設定，也可以為無人機在出廠前進行了設定，本實施例并不對此進行限定。

S200、檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行。

在本實施例中，檢測預設范圍內(nèi)是否包括目標無人機，可以通過無人機自身的視覺系統(tǒng)對當前所處范圍內(nèi)的圖像進行采集，進而確定是否包含無人機。也可以通過無人機的感應模塊，檢測當前范圍內(nèi)，是否有其他無人機的識別信號，進而確定是否包含其他無人機。

具體的，如圖2所示，檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機可以通過如下步驟實現(xiàn)：

S201、通過無人機的視覺系統(tǒng)采集所述預設范圍內(nèi)的場景圖像。

此步驟是在無人機進入跟隨飛行模式后，對用戶設定的范圍內(nèi)或以無人機為圓心，預設半徑長度的圓周空間范圍內(nèi)，進行場景進行拍攝，并采集當前的場景圖像。

S202、判斷所述場景圖像中是否包含目標對象，如果所述場景圖像中包含目標對象，則確定所述預設范圍內(nèi)包含所述目標無人機；如果所述場景圖像中不包含所述目標對象，則確定所述預設范圍內(nèi)不包含所述目標無人機。

本實施例中，目標對象為無人機的圖像，即，在獲取了無人機當前的場景圖像后，本方案可以通過識別該場景圖像是否包含無人機的圖像，當場景圖像中包含無人機的圖像，則確定所述預設范圍內(nèi)包含所述目標無人機，此時，鎖定預設范圍內(nèi)的無人機為目標無人機，然后獲取該目標無人機的飛行軌跡，并按照該飛行軌跡進行飛行，即，此時能實現(xiàn)無人機的跟隨飛行。

發(fā)明人考慮到無人機跟隨飛行的安全性，如圖3所示，在所述獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡后，還包括步驟：

S301、判斷所述實時飛行軌跡是否為第一飛行方向，如果是，則按照所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行；

如果否，獲取所述無人機與目標無人機之間的距離，判斷所述距離是否大于預設安全距離，如果是，則按照所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行，如果否，則按照預設的第一飛行軌跡進行飛行，直至所述無人機與所述目標無人機之間的距離大于所述預設安全距離，按照所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行。

具體的，第一飛行方向包括上下飛行和左右飛行，當目標無人機處于第一飛行方向時，本無人機可以直接按照目標無人機的飛行軌跡進行飛行。因為，當目標無人機上下或左右飛行時，本無人機模仿相應的飛行動作也不會導致兩個無人機相撞，二者之間的空間距離一直是保持平行的關(guān)系，不會有交集。

然而，當目標無人機的飛行軌跡不為第一飛行方向，如為第二飛行方向，該第二飛行方向包括前后飛行，則此時，本無人機需要判斷目標無人機與本無人機之間的距離是否為預設的安全距離，當實際距離大于安全距離時，則按照目標無人機的飛行軌跡進行飛行，如果實際距離小于安全距離，則可以按照預先設定的第一飛行軌跡進行飛行，如向后飛，或者向上向下飛，直至本無人機與目標無人機之間的距離大于安全距離后，再按照目標無人機的飛行軌跡進行飛行。

這樣的設定方式，是為了保證本無人機的飛行安全，假設目標無人機為向后飛行，那么，本無人機獲取到的飛行軌跡也為向后飛機，但通常無人機在獲取圖像和數(shù)據(jù)處理的過程中有一定的延時，因此，假設本無人機不檢測安全距離，很可能與目標無人機發(fā)生碰撞，導致兩個無人機均損壞。

除此，在上述實施例的基礎上，本實施例還考慮到當預設范圍內(nèi)不包含目標無人機的情況，如圖4所示，本實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制方法還包括步驟：

S401、如果所述預設范圍內(nèi)不包含所述目標無人機，則按照預設的第二飛行軌跡進行飛行，并執(zhí)行所述檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機的步驟。

此步驟是在當前范圍內(nèi)沒有檢測到無人機后，則控制本無人機按照預設的一個飛行軌跡進行飛行，并同時檢測當前的飛行范圍內(nèi)是夠包含其他無人機的過程，及重復執(zhí)行上述的檢測無人機的步驟，直至找到無人機，進行跟隨飛行，或者是因為無人機電量不足自行降落。

需要說明的是，第一飛行軌跡和第二飛行軌跡可以有用戶自行設定，如無人機自主旋轉(zhuǎn)一周，又如本無人機向遠離目標無人機的方向飛行等。

優(yōu)選的，本實施例還令無人機能夠獲取客戶端生成的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述無人機退出跟隨飛行模式。即，保證無人機在飛行過程中，對用戶輸入的控制指令保持優(yōu)先響應，這樣能夠保障無人機在飛行過程中發(fā)生碰撞等異常情況的發(fā)生。

具體的，結(jié)合圖5-圖8，對本實施例提供的無人機跟隨飛行的控制方法的一具體實例進行說明，如下：

1.用戶手機設定進入智能跟隨飛行模式。

2.手機端APP通過MavLink協(xié)議將控制指令發(fā)送到無人機飛控。

3.無人機飛控收到控制指令后，進入到智能跟隨飛行模式，并根據(jù)無人機視覺系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，執(zhí)行不同的智能跟隨算法。

3.1無人機進入智能跟隨飛行模式后，幾秒后起飛進入預定高度，并懸停在設置高度上。

3.2無人機飛控根據(jù)視覺系統(tǒng)判斷前方是否發(fā)現(xiàn)無人機目標，如果發(fā)現(xiàn)無人機，則執(zhí)行智能跟隨算法1；如果沒有發(fā)現(xiàn)無人機，則執(zhí)行智能跟隨算法2；由算法計算出無人機的飛行動作；

3.2.1智能跟隨算法1：先判斷前方無人機的飛行方向，如果無人機是上下/左右運動飛行，則選擇與前方無人機相同的方向(上下/左右)飛行；如果無人機是前后運動飛行，則先判斷是否在安全距離范圍內(nèi)，如果是在安全距離范圍內(nèi)，則選擇向前方飛行，否則的話，則向后飛行或懸停，保持與前方無人機在一個安全的距離范圍外。

3.2.2智能跟隨算法2：在沒有發(fā)現(xiàn)前方有無人機的情況下，無人機自己主動旋轉(zhuǎn)一周，同時通過視覺系統(tǒng)檢查是否發(fā)現(xiàn)有無人機，如果發(fā)現(xiàn)有無人機，則將方向?qū)拾l(fā)現(xiàn)的無人機，同時執(zhí)行智能跟隨算法1。

如果旋轉(zhuǎn)一周沒有發(fā)現(xiàn)有無人機，則選擇隨機向上/向下飛行一段距離，再次檢查是否發(fā)現(xiàn)無人機，如果發(fā)現(xiàn)，則執(zhí)行智能跟隨算法1；如果沒有發(fā)現(xiàn)，無人機自己旋轉(zhuǎn)一周檢查是否發(fā)現(xiàn)無人機，如果發(fā)現(xiàn)，則執(zhí)行智能跟隨算法1。

如果沒有發(fā)現(xiàn)無人機，則選擇順次/隨機方法向前后左右飛行一段距離，檢查是否發(fā)現(xiàn)無人機，如果發(fā)現(xiàn)，則執(zhí)行智能跟隨算法1；如果沒有發(fā)現(xiàn)無人機，則又重新開始重復上述算法，直到找到無人機目標，或者用戶手動中斷算法，或者無人機因電量不夠而降落。

3.3根據(jù)上述算法結(jié)果，由飛控執(zhí)行此飛行動作，飛行過程中需要判斷兩個無人機的安全距離范圍，如果達到安全距離范圍，則停止飛行動作。

3.4完成此動作后，如果收到退出智能跟隨飛行模式指令，則退出智能跟隨飛行模式；否則繼續(xù)進行算法計算下一飛行動作。

4.用戶手機設定退出智能跟隨飛行模式，手機端APP通過MavLink協(xié)議將控制指令發(fā)送到無人機飛控，飛控收到控制指令后，退出智能跟隨飛行模式。

5.無人機根據(jù)預先設置回到懸停狀態(tài)，等待一定時間后，如果沒有用戶控制信號，則自己降落或返航到起飛點。

需要說明的是，無人機在飛行的過程中，對用戶輸入保持優(yōu)先響應，用戶可以打斷無人機的自動飛行，自行控制無人機的飛行，這樣可以優(yōu)先保障無人機的安全，避免無人機碰撞等異常情況發(fā)生。

下面對本發(fā)明實施例提供的無人機跟隨飛行的控制裝置進行介紹，下文描述的無人機跟隨飛行的控制裝置可與上文描述的無人機跟隨飛行的控制方法相互對應參照。

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種無人機跟隨飛行的控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖，該裝置可以包括：

第一獲取模塊100，用于獲取客戶端生成的第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式；

檢測模塊200，用于檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行。

優(yōu)選的，如圖10所示，所述檢測模塊200包括：

采集單元201，用于通過無人機的視覺系統(tǒng)采集所述預設范圍內(nèi)的場景圖像；

第一判斷單元202，用于判斷所述場景圖像中是否包含目標對象，如果所述場景圖像中包含目標對象，則確定所述預設范圍內(nèi)包含所述目標無人機；如果所述場景圖像中不包含所述目標對象，則確定所述預設范圍內(nèi)不包含所述目標無人機。

優(yōu)選的，如圖11所示，所述檢測模塊200包括：

第一獲取單元203，用于獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡；

第二判斷單元204，用于判斷所述實時飛行軌跡是否為第一飛行方向，如果是，則按照所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行；

如果否，獲取所述無人機與目標無人機之間的距離，判斷所述距離是否大于預設安全距離，如果是，則按照所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行，如果否，則按照預設的第一飛行軌跡進行飛行，直至所述無人機與所述目標無人機之間的距離大于所述預設安全距離，按照所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行。

優(yōu)選的，如圖12所示，所述檢測模塊200還包括：

第一執(zhí)行單元205，用于當所述預設范圍內(nèi)不包含所述目標無人機時，按照預設的第二飛行軌跡進行飛行，并執(zhí)行所述檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機的步驟。

優(yōu)選的，如圖13所示，還包括：

第二獲取模塊300，用于獲取客戶端生成的第二控制指令，所述第二控制指令用于指示所述無人機退出跟隨飛行模式。

除此，本方案實施例還提供了一種無人機跟隨飛行的控制系統(tǒng)，包括客戶端以及無人機，

所述無人機用于獲取客戶端生成的第一控制指令，并檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行；

所述客戶端用于產(chǎn)生第一控制指令以及第二控制指令，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式，所述第二控制指令用于指示所述無人機退出跟隨飛行模式。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種無人機跟隨飛行的控制方法、裝置及系統(tǒng)，該方法通過獲取客戶端生成的第一控制指令，其中，所述第一控制指令用于指示所述無人機進入跟隨飛行模式，然后，檢測預設范圍內(nèi)是否包含目標無人機，如果包含，獲取所述目標無人機的實時飛行軌跡，根據(jù)所述實時飛行軌跡進行跟隨飛行?？梢?，本方案提供的方法能夠?qū)崿F(xiàn)無人機的跟隨飛行，提高了無人機的可玩性。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。