一種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，所述方法包括：地面站將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到飛行器的飛行控制系統(tǒng)，飛行器在飛行控制系統(tǒng)的控制下飛行，并將實(shí)時(shí)飛行的視頻圖像發(fā)送到地面站。當(dāng)飛行器在改造過(guò)程中出現(xiàn)異常時(shí)，飛行控制系統(tǒng)將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給地面站，由地面站對(duì)飛行器進(jìn)行控制：首先根據(jù)飛行器發(fā)回的視頻圖像處理異常情況，然后以當(dāng)前點(diǎn)規(guī)劃航線，并將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到所述飛行控制系統(tǒng)，繼續(xù)執(zhí)行正常飛行控制步驟。本發(fā)明提出的實(shí)時(shí)控制方法解決了現(xiàn)有無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)不能處理突發(fā)異常情況的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)飛行控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通常包括飛行器及其飛行控制系統(tǒng)和地面站。地面站是無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，主要功能是監(jiān)測(cè)和控制無(wú)人機(jī)的飛行過(guò)程、飛行航跡、有效載荷、通訊鏈路等，并對(duì)一些故障予以及時(shí)警報(bào)并采取相應(yīng)的診斷處理措施。地面站是一個(gè)集實(shí)時(shí)采集分析遙測(cè)數(shù)據(jù)、定時(shí)發(fā)送遙控指令、動(dòng)態(tài)顯示飛行狀態(tài)等功能于一體的綜合系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件通常由顯控臺(tái)和通訊設(shè)備組成。目前的無(wú)人機(jī)地面站一般具有以下幾個(gè)典型的功能:
[0003]鏈路通信:通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備，建立地面站與飛行器的通信鏈路，獲取飛行器的遙測(cè)信息，將地面站遙控指令進(jìn)行上傳。
[0004]飛行狀態(tài)的顯示與控制:機(jī)載傳感器獲取無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)信息后，通過(guò)通信鏈路將這些數(shù)據(jù)以預(yù)定義的格式傳輸?shù)降孛嬲?，?jīng)解算后進(jìn)行顯示。地面工作人員根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)，判斷飛行器的狀態(tài)，并通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路將控制指令傳輸?shù)斤w行器的飛行控制系統(tǒng)，對(duì)飛行器進(jìn)行控制。
[0005]有效載荷數(shù)據(jù)的顯示和控制:有效載荷是無(wú)人機(jī)任務(wù)的執(zhí)行單元。地面站的一個(gè)功能就是通過(guò)對(duì)有效載荷數(shù)據(jù)的顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有效載荷的控制，確保任務(wù)的順利完成。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210409927.1的發(fā)明專利公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)飛行控制方法及系統(tǒng)，所述無(wú)人機(jī)飛行控制方法包括以下步驟:設(shè)定飛行路線，并在所述飛行路線上設(shè)定若干目標(biāo)點(diǎn);控制無(wú)人機(jī)依次通過(guò)所述目標(biāo)點(diǎn)。該方法在飛行路線上設(shè)置若干目標(biāo)點(diǎn)，相當(dāng)于對(duì)飛行路線進(jìn)行微分處理，從而將整個(gè)飛行路線拆分成若干個(gè)連續(xù)的小段航程，最終控制無(wú)人機(jī)依次通過(guò)所有的小段航程而完成整個(gè)導(dǎo)航任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)跟蹤控制，減小了因測(cè)量或外界干擾而產(chǎn)生的誤差，避免因誤差而引起偏離飛行路線的偏差擴(kuò)大，以使無(wú)人機(jī)最大限度的沿著飛行路線飛行，提高了無(wú)人機(jī)的跟蹤控制性能及自動(dòng)導(dǎo)航的安全性和可靠性。其存在問(wèn)題是:地面站將規(guī)劃好航線后的飛行數(shù)據(jù)一次性上傳到飛行器的飛行控制系統(tǒng)中，飛行器在飛行控制系統(tǒng)的控制下飛行。此后地面站只接收飛行器的數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示，而不再上傳數(shù)據(jù)到飛行器控制系統(tǒng)。如果飛行過(guò)程中遇到緊急情況，比如突然飛行前方出現(xiàn)障礙物，飛行器不能實(shí)時(shí)、自主地改變飛行路線，而是繼續(xù)按照原來(lái)規(guī)劃好的航線飛行。其后果是可想而知的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，當(dāng)無(wú)人機(jī)遇到緊急情況時(shí)，轉(zhuǎn)換到場(chǎng)面站人工控制模式，由地面站工作人員實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行的實(shí)時(shí)控制。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。
[0009]—種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，包括以下步驟:
[0010]步驟I，正常飛行控制。
[0011]地面站將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到飛行器的飛行控制系統(tǒng)。所述飛行器在所述飛行控制系統(tǒng)的控制下按照規(guī)劃好的飛行航線飛行，并將實(shí)時(shí)飛行的視頻圖像發(fā)送到地面站。
[0012]步驟2，異常飛行控制。
[0013]飛行器在飛行過(guò)程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，地面站向所述飛行控制系統(tǒng)發(fā)送控制請(qǐng)求信號(hào);所述飛行控制系統(tǒng)接收到該信號(hào)后將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給地面站，由地面站對(duì)飛行器進(jìn)行控制:首先處理異常情況，然后以當(dāng)前點(diǎn)規(guī)劃航線，將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到所述飛行控制系統(tǒng)，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給所述飛行控制系統(tǒng)，繼續(xù)執(zhí)行正常飛行控制步驟。
[0014]進(jìn)一步地，通過(guò)觀察所述視頻圖像判斷飛行是否出現(xiàn)異常。
[0015]進(jìn)一步地，所述異常情況為飛行器前方出現(xiàn)障礙物，地面站進(jìn)行異常情況處理的方法是:通過(guò)操作地面站的操控器，首先使飛行器懸停于當(dāng)前位置，然后使飛行器繞過(guò)障礙物。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本發(fā)明提出的無(wú)人機(jī)地面站實(shí)時(shí)飛行控制方法與系統(tǒng)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)正常情況下的無(wú)人機(jī)正?？刂骑w行(由飛行器的飛行控制系統(tǒng)按照規(guī)劃好的航線控制飛行)，當(dāng)飛行過(guò)程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，比如飛行器的前方出現(xiàn)障礙物，通過(guò)將控制權(quán)交給地面站，根據(jù)飛行器發(fā)回的視頻圖像，由工作人員操縱地面站的操控器，還能實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的異常控制飛行。解決了現(xiàn)有無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)不能處理突發(fā)異常情況的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]—種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，其流程圖如圖1所示，包括以下步驟:
[0021]S1.正常飛行控制。
[0022]Sll.地面站將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到飛行器的飛行控制系統(tǒng)；
[0023]S12.所述飛行器在所述飛行控制系統(tǒng)的控制下按照規(guī)劃好的飛行航線飛行，并將實(shí)時(shí)飛行的視頻圖像發(fā)送到地面站。
[0024]S2.異常飛行控制。
[0025]S21.飛行器在飛行過(guò)程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，地面站向所述飛行控制系統(tǒng)發(fā)送控制請(qǐng)求ig號(hào)；
[0026]S22.所述飛行控制系統(tǒng)接收到該信號(hào)后將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給地面站，由地面站對(duì)飛行器進(jìn)行控制:處理異常情況；以當(dāng)前點(diǎn)規(guī)劃航線，將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到所述飛行控制系統(tǒng)，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給所述飛行控制系統(tǒng)，繼續(xù)執(zhí)行正常飛行控制步驟。
[0027]通過(guò)觀察飛行器實(shí)時(shí)飛行的視頻圖像判斷飛行是否出現(xiàn)異常。
[0028]所述異常情況為飛行器前方出現(xiàn)障礙物，地面站進(jìn)行異常情況處理的方法是:參照視頻圖像，操作地面站的操控器，首先使飛行器懸停于當(dāng)前位置，然后使飛行器繞過(guò)障礙物。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I，正常飛行控制； 地面站將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到飛行器的飛行控制系統(tǒng);所述飛行器在所述飛行控制系統(tǒng)的控制下按照規(guī)劃好的飛行航線飛行，并將實(shí)時(shí)飛行的視頻圖像發(fā)送到地面站； 步驟2，異常飛行控制； 飛行器在飛行過(guò)程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，地面站向所述飛行控制系統(tǒng)發(fā)送控制請(qǐng)求信號(hào);所述飛行控制系統(tǒng)接收到該信號(hào)后將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給地面站，由地面站對(duì)飛行器進(jìn)行控制:首先處理異常情況，然后以當(dāng)前點(diǎn)規(guī)劃航線，將規(guī)劃好的飛行航線數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送到所述飛行控制系統(tǒng)，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給所述飛行控制系統(tǒng)，繼續(xù)執(zhí)行正常飛行控制步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，其特征在于，通過(guò)觀察所述視頻圖像判斷飛行是否出現(xiàn)異常。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地面站的無(wú)人機(jī)飛行實(shí)時(shí)控制方法，其特征在于，所述異常情況為飛行器前方出現(xiàn)障礙物，地面站進(jìn)行異常情況處理的方法是:通過(guò)操作地面站的操控器，首先使飛行器懸停于當(dāng)前位置，然后使飛行器繞過(guò)障礙物。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK105955301SQ201610420661
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】郭齊紅, 任璐, 楊永強(qiáng), 張佩, 李超, 林康, 周權(quán), 祖金戈, 張麗嬌, 汪連暉, 孫陽(yáng)
【申請(qǐng)人】銥格斯曼航空科技集團(tuán)有限公司