飛行器一鍵返航的方法
【專利摘要】本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，飛行器一鍵返航的方法，包括以下步驟：（1）飛行器起飛前利用其設(shè)有的定位系統(tǒng)記錄起飛時(shí)的位置信息,并將所述位置信息發(fā)送給飛行器中內(nèi)置的控制器；（2）飛行器起飛后，定位系統(tǒng)記錄飛行器的飛行路線并將飛行路線信息傳送到控制器；（3）啟動(dòng)一鍵返航開(kāi)關(guān)后，控制器根據(jù)飛行器現(xiàn)有的位置信息、飛行路線、起飛的位置信息進(jìn)行分析處理，規(guī)劃出飛行器的返航路線；（4）飛行器根據(jù)返航路線返回到起飛時(shí)的位置。采用以上技術(shù)后，大大簡(jiǎn)化操作的復(fù)雜性，降低摔機(jī)與傷人的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】
飛行器一鍵返航的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于飛行技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及飛行器一鍵返航的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各式各樣的飛行器已經(jīng)被制造用于滿足不同客戶的需求。
[0003] 現(xiàn)有的飛行器在返航的過(guò)程中都需要人為控制，由于用戶操作技巧的原因，有出 現(xiàn)發(fā)生碰撞或者失控的情況，對(duì)飛行器飛行安全造成很大的隱患，尤其是在一些情況下，用 戶在回收飛行器時(shí)，看不清方向，極容易發(fā)生摔機(jī)問(wèn)題，造成飛行器或人員的傷害等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供飛行器一鍵返航的方法，旨在解決現(xiàn)有多翼飛行器起飛時(shí) 控制繁瑣，難W操控的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，飛行器一鍵返航的方法，包括如下步驟：
[0006] (1)飛行器起飛前利用其設(shè)有的定位系統(tǒng)記錄起飛時(shí)的位置信息，并將所述位置 信息發(fā)送給飛行器中內(nèi)置的控制器；
[0007] (2)飛行器起飛后，定位系統(tǒng)記錄飛行器的飛行路線并將飛行路線信息傳送到控 制器；
[000引（3)啟動(dòng)一鍵返航開(kāi)關(guān)后，控制器根據(jù)飛行器現(xiàn)有的位置信息、飛行路線、起飛的 位置信息進(jìn)行分析處理，規(guī)劃出飛行器的返航路線；
[0009] (4)飛行器根據(jù)返航路線返回到起飛時(shí)的位置。
[0010] 采用W上技術(shù)方案后，由于飛行器內(nèi)置有GPS定位系統(tǒng)，飛行器接收到起飛指令 后，GPS定位系統(tǒng)會(huì)記錄此時(shí)的位置信息并發(fā)送到飛行控制器計(jì)算機(jī)，在飛行過(guò)程中，GPS定 位系統(tǒng)會(huì)持續(xù)記錄當(dāng)前所處的位置信息并發(fā)送到飛行控制器計(jì)算機(jī)，控制器計(jì)算機(jī)通過(guò)收 到的信息進(jìn)行分析處理，從而規(guī)劃出飛行器的返航路線，當(dāng)飛行器接受到返航指令后，控制 器計(jì)算機(jī)引導(dǎo)飛行器沿著返航路線返回，大大簡(jiǎn)化操作的復(fù)雜性，降低摔機(jī)與傷人的風(fēng)險(xiǎn)。
[0011] 其中，在步驟(1)中，所述定位系統(tǒng)為GI^定位系統(tǒng)，所述起飛時(shí)的位置信息是通過(guò) 所述GPS定位系統(tǒng)獲取的位置參數(shù)。
[0012] 其中，在步驟(1)中，所述起飛時(shí)的位置信息包括起飛時(shí)的位置經(jīng)締度Qati, lorn) 及環(huán)境信息。
[0013] 其中，在步驟(3)中，所述現(xiàn)有的位置信息通過(guò)所述GPS定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取的位置 參數(shù)。
[0014] 其中，所述現(xiàn)有的位置信息包括所述飛行器當(dāng)前的位置經(jīng)締度(lat2，lon2)及環(huán)境 信息。
[0015] 其中，在步驟(3)中，所述返航路線通過(guò)飛行器的返航距離及返航夾角確定。
[0016] 其中，所述返航距離計(jì)算公式為：
[0017]
[001引 其中；
[0019] Do= (lat2-lati)Ri
[0020] De= (lon2-loni)R2
[0021] 式中，Ri為子午圈曲率半徑，R2為卯苗圈曲率半徑。
[0022] 其中，所述返航夾角的計(jì)算公式為：
[0023]
[0024] 其中；
[0025] Do= (Iats-Iati)Ri
[0026] De= (lom-loni)R2
[0027] 式中，Ri為子午圈曲率半徑，化為卯苗圈曲率半徑。
[0028] 其中，所述返航路線是結(jié)合所述返航距離及返航夾角所規(guī)劃的最短途徑，所述最 短途徑是指在安全范圍內(nèi)所規(guī)劃的最短途徑。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0030] 本發(fā)明提供飛行器一鍵返航的方法，包括如下步驟：
[0031] (1)飛行器起飛前利用其設(shè)有的定位系統(tǒng)記錄起飛時(shí)的位置信息，并將所述位置 信息發(fā)送給飛行器中內(nèi)置的控制器；
[0032] (2)飛行器起飛后，定位系統(tǒng)記錄飛行器的飛行路線并將飛行路線信息傳送到控 制器；
[0033] (3)啟動(dòng)一鍵返航開(kāi)關(guān)后，控制器根據(jù)飛行器現(xiàn)有的位置信息、飛行路線、起飛的 位置信息進(jìn)行分析處理，規(guī)劃出飛行器的返航路線；
[0034] (4)飛行器根據(jù)返航路線返回到起飛時(shí)的位置。
[0035] 所述的方法不僅適用于無(wú)人機(jī)，還適用于有人駕馭飛行器的一鍵返航，在本實(shí)施 例中，主要用于無(wú)人機(jī)的操作，包括飛行器及用于控制所述飛行器執(zhí)行動(dòng)作的遙控器，所述 的飛行器上設(shè)置有控制器及GPS定位系統(tǒng)，所述GPS定位系統(tǒng)集成于控制器，所述的遙控器 上設(shè)置有一鍵返航開(kāi)關(guān)，所述的飛行器與遙控器之間通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0036] 采用W上技術(shù)方案后，用戶可W通過(guò)控制所述遙控器上的一鍵返航開(kāi)關(guān)，即可控 制所述飛行器實(shí)現(xiàn)一鍵返航，操作簡(jiǎn)單，非常適用與初學(xué)者，此外，所述飛行器上設(shè)置有控 制器及GPS定位系統(tǒng)，W便時(shí)刻記錄所述飛行器的飛行路線及周邊環(huán)境的安全信息，進(jìn)一步 提高一鍵返航的安全性。
[0037] 在本實(shí)施例中，在飛行器起飛前，通過(guò)操作長(zhǎng)按遙控器上的一鍵返航開(kāi)關(guān)2秒的時(shí) 間，即可將信號(hào)指令傳遞到控制器，所述控制器分析信號(hào)指令并通過(guò)GPS定位系統(tǒng)記錄起飛 時(shí)的位置信息，所述起飛時(shí)的位置信息為起飛時(shí)飛行器的經(jīng)締度Qati，lorn)及環(huán)境信息， 飛行器起飛后，所述GPS定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄飛行器的飛行路線并將飛行路線信息傳送到控 制器，所述飛行器此時(shí)所在的經(jīng)締度（lat2，lon2)及環(huán)境信息即為現(xiàn)有的位置信息，所述起 飛時(shí)的位置信息與現(xiàn)有的位置信息形成所述飛行路線。
[0038] 所述的返航路線包括返航距離及返航夾角，所述返航距離結(jié)合所述起飛時(shí)的位置 信息及現(xiàn)有的位置信息計(jì)算所得，即所述返航距離的計(jì)算公式為：
[0039]
[0040] 其中：
[0041 ] D〇=(lat2-lati)Ri
[0042] De=(lon2-loni)R2
[0043] 式中，Ri為子午圈曲率半徑，化為卯苗圈曲率半徑。
[0044] 所述返航夾角結(jié)合所述起飛時(shí)的位置信息及現(xiàn)有的位置信息計(jì)算所得，即所述返 航夾角的計(jì)算公式為：
[0045]
[0046] 其中；
[0047] D〇=(lat2-lati)Ri [004引 De= (lon2-loni)R2
[0049] 式中，Ri為子午圈曲率半徑，化為卯苗圈曲率半徑。
[0050] 采用W上技術(shù)方案后，所述的控制器根據(jù)返航距離及返航夾角規(guī)劃出飛行器的返 航路線，運(yùn)樣即可得到一條最短途徑的返航路線，飛行過(guò)程中，所述GPS定位系統(tǒng)對(duì)周邊環(huán) 境具有自動(dòng)識(shí)別的功能，實(shí)時(shí)記錄所述飛行器的飛行路線并將飛行路線信息傳送到控制 器，所述的控制器便可結(jié)合飛行路線信息，從而規(guī)劃出一條在安全范圍內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)的最短 返航路線，W便提高飛行器返航的效率。
[0051] 采用W上技術(shù)方案后，用戶只需點(diǎn)擊遙控器上的一鍵返航開(kāi)關(guān)，便可實(shí)現(xiàn)所述飛
行器在安全范圍內(nèi)進(jìn)行返航，從而大大簡(jiǎn)化了操作過(guò)程，方便了用戶，提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 [0化2] 此外，所述子午圈曲率半徑化的計(jì)算公式為：
[0化3]
[0054] 的單位弧度，e為地球偏屯、率。
[0055] 的計(jì)算公式為：
[0化6]
[0057] 的單位弧度，e為地球偏屯、率。
[005引 勺計(jì)算公式為：
[0化9]
[0060] 式中，Iati, lat2分別為上述起飛點(diǎn)A及當(dāng)前位置的締度。
[0061 ]其中，所述地球偏屯、率e的計(jì)算公式為：
[0062]
[0063] 式中，a為地球長(zhǎng)半軸，b為地球短半軸。
[0064] 本發(fā)明采用返航距離及返航夾角設(shè)置返航路線，其優(yōu)點(diǎn)在于：
[0065] 所述起飛時(shí)的位置信息及現(xiàn)有的位置信息均根據(jù)地球的經(jīng)締度實(shí)際測(cè)量所得，此 夕h所述子午圈曲率半徑Ri和卯苗圈曲率半徑化同樣利用地球的偏屯、率和締度差所得，具備 一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值及準(zhǔn)確性。
[0066] 本發(fā)明通過(guò)飛行器內(nèi)置的GI^定位系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)有的位置信息，即所述飛行器此時(shí) 所處的經(jīng)締度（lat2，lon2)及環(huán)境信息，從而準(zhǔn)確的判斷出返航路線的安全性，再結(jié)合起飛 時(shí)的位置信息及現(xiàn)有的位置信息得到一條在安全范圍內(nèi)最短的返航路線，所述返航路線 包括所述的飛行路線，觸發(fā)一鍵返航開(kāi)關(guān)時(shí)，所述的控制器引導(dǎo)的飛行器沿著所述的返航 路線上返航。
[0067] 此外，在返航過(guò)程中，由于所述的GPS還具備位置識(shí)別功能，對(duì)所述的飛行器返航 的安全性更增添了保障。
[0068] 在本實(shí)施例中，所述的起飛時(shí)的位置信息可W為包括地面內(nèi)及其飛行過(guò)程中的任 意位置信息，若用戶需要重新設(shè)置所述起飛時(shí)的位置信息，或在飛行過(guò)程中希望之后能夠 返回到飛行器途徑的某個(gè)位置點(diǎn)時(shí)，即可通過(guò)按住一鍵返航開(kāi)關(guān)2秒，便可直接重新設(shè)置所 述起飛時(shí)的位置信息，所述的飛行器在接收到返航指令后，直接引導(dǎo)所述的飛行器返回到 該位置，從而增加了飛行器的靈活性，便于用戶控制。
[0069] 在本實(shí)施例中，用戶還可W通過(guò)操作一鍵返航開(kāi)關(guān)或者遙控器上的其他按鍵，終 止一鍵返航的自動(dòng)模式，將所述的飛行器懸停在返航的途中，避免用戶操作不當(dāng)導(dǎo)致所述 的飛行器執(zhí)行該返航指令，或者用戶的起飛點(diǎn)位置需要重新設(shè)置等問(wèn)題，使得所述的飛行 器更加靈活。
[0070] 采用W上技術(shù)方案后，可W降低用戶的操作水平技術(shù)，使得所述的飛行器的適用 范圍更為廣闊，同時(shí)當(dāng)所述的飛行器在長(zhǎng)遠(yuǎn)距離飛行時(shí)，無(wú)法辨別飛行路線而產(chǎn)生不利的 問(wèn)題，避免摔機(jī)及傷人的事故發(fā)生。
[0071] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 飛行器一鍵返航的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 飛行器起飛前利用其設(shè)有的定位系統(tǒng)記錄起飛時(shí)的位置信息，并將所述位置信息 發(fā)送給飛行器中內(nèi)置的控制器； (2) 飛行器起飛后，定位系統(tǒng)記錄飛行器的飛行路線并將飛行路線信息傳送到控制器； (3) 啟動(dòng)一鍵返航開(kāi)關(guān)后，控制器根據(jù)飛行器現(xiàn)有的位置信息、飛行路線、起飛的位置 信息進(jìn)行分析處理，規(guī)劃出飛行器的返航路線； (4) 飛行器根據(jù)返航路線返回到起飛時(shí)的位置。2. 如權(quán)利要求1所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:在步驟（1)中，所述定位系 統(tǒng)為GPS定位系統(tǒng)，所述起飛時(shí)的位置信息是通過(guò)所述GPS定位系統(tǒng)獲取的位置參數(shù)。3. 如權(quán)利要求2所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:在步驟（1)中，所述起飛時(shí) 的位置信息包括起飛時(shí)的位置經(jīng)煒度(1*11??)及環(huán)境信息。4. 如權(quán)利要求1所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:在步驟(3)中，所述現(xiàn)有的 位置信息通過(guò)所述GPS定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取的位置參數(shù)。5. 如權(quán)利要求4所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:所述現(xiàn)有的位置信息包括 所述飛行器當(dāng)前的位置經(jīng)煒度及環(huán)境信息。6. 如權(quán)利要求1所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:在步驟(3)中，所述返航路 線通過(guò)飛行器的返航距離及返航夾角確定。7. 如權(quán)利要求6所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于：所述返航距離計(jì)算公式 為： 其中：式中，R.t為子午圈曲率半徑，Rj為卯首圈曲率半徑。8. 如權(quán)利要求6所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:所述返航夾角的計(jì)算公式 為： 其中：式中，?t為子午圈曲率半徑，覽3為卯酋圈曲率半徑。9. 如權(quán)利要求6所述的飛行器一鍵返航的方法，其特征在于:所述返航路線是結(jié)合所述 返航距離及返航夾角所規(guī)劃的最短途徑，所述最短途徑是指在安全范圍內(nèi)所規(guī)劃的最短途 徑。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK105955296SQ201610366665
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】陳思達(dá)
【申請(qǐng)人】深圳市前海疆域智能科技股份有限公司