無人機無頭模式的實現(xiàn)方法及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及無人機技術領域，特別涉及一種無人機無頭模式技術。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有無人機的無頭模式兩種，第一種是根據(jù)無人機和遙控器兩者的GPS位置信息，計算出兩者的方位信息，并以遙控器為起點到飛機為終點這個方向作為無人機的前方。因此，用戶不必在意無人機身本身的機頭方向，只需要以遙控器和無人機之間的方位作為參考方向，從而達到控制更為簡單的目的；第二種是根據(jù)無人機身上的磁傳感器，飛機以起飛的時候機頭的朝向或者在觸發(fā)無頭模式的某一時刻的機頭的朝向，作為無頭模式的參考前方。
[0003]然而這兩種方式存在有以下問題:在第一種方式中，由于此時需要依靠遙控器和無人機雙方的GPS位置信息才能準確的算出無人機無頭模式的參考方向，所以只要有一方的GPS信息被干擾或者定位不準確，無頭模式容易造成方向不精確或者失效。在第二種方式中需要用戶在飛行的過程中一直記住參考前方，當用戶自己轉了方向后，不容易將用戶直觀的“前方”和無人機的“前方”對應，容易引起混亂，造成用戶體驗不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種無人機無頭模式的實現(xiàn)方法及其控制系統(tǒng)，使得可以較簡單的實現(xiàn)無人機無頭模式，較為簡便的將無頭模式中的機身參考前方和遙控器的前方對應起來，擺脫了GPS的局限，也不受用戶位置的影響，真正能實現(xiàn)無人機無頭模式，極大的提高了使用無頭模式的用戶體驗。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種無人機無頭模式的實現(xiàn)方法，包含以下步驟:手持遙控終端獲取本終端的方向信息，手持遙控終端在向無人機發(fā)送飛行指令時，根據(jù)用戶的操作指令和方向信息，得到方向指示信息，并在該飛行指令中攜帶方向指示信息，無人機在接收到飛行指令后，無人機獲取自身的方向信息，并根據(jù)獲取自身的方向信息和飛行指令中攜帶的方向指示信息，計算出無人機的飛行參考前方，然后執(zhí)行飛行指令。
[0006]本發(fā)明的實施方式還提供了一種無人機無頭模式的控制系統(tǒng)，包含:無人機和手持遙控終端，手持遙控終端包含:第一方向信息獲取模塊，用于獲取本終端的方向信息；飛行指令生成模塊，用于根據(jù)用戶的操作指令和所述方向信息，得到方向指示信息，并在生成的飛行指令中攜帶方向指示信息；發(fā)送模塊，用于將飛行指令生成模塊生成的飛行指令發(fā)送至所述無人機;無人機包含:接收模塊，用于接收飛行指令;第二方向信息獲取模塊，用于獲取無人機的方向信息；命令處理模塊，用于根據(jù)獲取的自身方向信息和飛行指令中攜帶的方向指示信息，計算出無人機的飛行參考前方;執(zhí)行模塊，用于在無人機計算出飛行參考前方后，執(zhí)行飛行指令。
[0007]本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，手持遙控終端獲取本終端的方向信息，并結合用戶的操作指及本終端的方向信息，得到方向指示信息，該方向指示信息為地理方向指示，并向無人機發(fā)送攜帶有方向指示信息的飛行指令，無人機根據(jù)接收的飛行指令，獲取自身的方向信息，根據(jù)獲取的自身方向信息和飛行指令中攜帶的方向指示信息，計算出無人機的飛行參考前方，執(zhí)行飛行指令。不需要使用GPS就可以實現(xiàn)無人機的無頭模式，用戶也不需時刻記著參考前方，提供了一種以較簡單的實現(xiàn)無人機無頭模式的方法，較為簡便的將無頭模式中的機身參考前方和遙控器的前方對應起來，擺脫了GPS的局限，也不受用戶位置的影響，真正能實現(xiàn)無人機無頭模式。
[0008]另外，手持遙控終端利用磁傳感器計算方向信息。磁傳感器是以感應磁場強度來測量方向，靈敏度高，功耗低。
[0009]另外，手持遙控終端獲取本終端的方向信息時，包含以下過程:判斷手持遙控終端當前是否處于水平位置，如果處于水平位置，則手持遙控終端利用磁傳感器計算方向信息；如果不處于水平位置，則手持遙控終端獲取本終端的俯仰角度和橫滾角度;手持遙控終端根據(jù)俯仰角度和橫滾角度，以及磁傳感器檢測到的三軸上的磁場強度，計算手持遙控終端的方向信息。通過對非水平位置時，對手持遙控終端的方向信息進行誤差校正，保證獲取的該手持遙控終端的方向信息的準確度較高。
[0010]另外，無人機利用磁傳感器計算自身的方向信息。磁傳感器是以感應磁場強度來測量方向，靈敏度高，功耗低。
[0011]另外，無人機獲取自身的方向信息時，包含以下過程:判斷無人機當前是否處于水平位置，如果處于水平位置，則無人機利用磁傳感器計算自身的方向信息;如果不處于水平位置，則無人機獲取自身的俯仰角度和橫滾角度;無人機端根據(jù)自身的俯仰角度和橫滾角度，以及磁傳感器檢測到的三軸上的磁場強度，計算手持遙控終端的方向信息。通過對非水平位置時，對無人機的方向信息進行誤差校正，保證獲取的無人機的方向信息的準確度較尚O
[0012]另外，手持遙控終端以本終端的方向信息作為參考方向，結合操作指令中指示的方向，得到方向指示信息；其中，操作指令中指示的方向包含以下任意一種:向前、向后、向左、向右。將操作指令中的方向轉換為方向指示信息，便于無人機執(zhí)行飛行指令。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的無人機無頭模式的實現(xiàn)方法流程圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的無人機無頭模式的實現(xiàn)方法流程圖；
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的無人機無頭模式的控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0017]本發(fā)明的第一實施方式涉及一種無人機無頭模式的實現(xiàn)方法，其流程如圖1所示，具體如下:
[0018]步驟101，手持遙控終端獲取本終端的方向信息。具體的說，手持遙控終端利用磁傳感應器計算方向信息。在手持遙控終端上安裝有磁傳感器，磁傳感器是以感應磁場強度來測量方向，通過磁傳感器對當前所處位置的磁場進行測量，可獲取到該位置在x、y、z三軸上的磁場強度，根據(jù)該磁場強度可獲得手持遙控終端的方向信息。磁傳感器具有靈敏度較高，功耗較低的特點。
[0019]步驟102，手持遙控終端向無人機發(fā)送攜帶方向指示信息的飛行指令。
[0020]具體的說，手持遙控終端根據(jù)用戶操作指令和本終端的方向信息，得到方向指示信息，并向無人機發(fā)送攜帶有方向指示信息的飛行指令。
[0021]用戶操作指令中帶有指操控無人機過程中的指示方向，其中，指示方向包括以下任意一種:向前、向后、向左、向右，需要說明的是，所列出的四種指示方向只是為了便于說明，指示方向還可以在此基礎上進行任意變形，比如，向左后、向左前、向右后、向右前，在此對指示方向不做限定。手持遙控終端在得出本終端的方向信息后，將該方向信息作為無人機的參考方向，比如說，手持遙控終端獲取的方向信息中指示此時手持遙控終端的參考方向為“正北”，也即是認為此時手持遙控終端的朝向是正北，當手持遙控終端發(fā)出“向前”飛的操作指令時，手持遙控設備以本終端的方向信息作為參考方向，結合“向前”飛的操作指令得到“正北”的方向指示信息，然后將攜帶有“正比”方向的飛行指令發(fā)送給無人機。
[0022]步驟103，無人機獲取飛行指令中攜帶的方向指示信息。在無人機中設置有接收模塊，可以用來接收手持遙控終端發(fā)出的飛行指令，當無人機接收到飛行指令后，無人機對收到的飛行指令進行解析，獲取到飛行指令中攜帶的方向指示信息。
[0023]步驟104，無人機獲取自身的方向信息。具體的說，在無人機上安裝有磁傳感器，通過磁傳感器對當前所處位置的磁場進行測量，可獲取到該位置在x、y、z三軸上的磁場強度，根據(jù)該坐標可獲得無人機的方向信息。
[0024]步驟105，無人機根據(jù)自身的方向信息與獲取的方向指示信息，計算無人機的飛行參考方向。當無人機收到手持遙控終端發(fā)出的攜帶有方向指示信息的飛行指令時，不管當前無人機實際的飛行方向是朝向什么角度，無人機都可以根據(jù)自身的方向信息與獲取的方向指示信息，計算出當前飛行方向與飛行指令中的飛行方向的偏差方向，從而得出實際的飛行方向。比如說，在某一時刻，無人機正朝向東飛行，在該時刻手持遙控終端發(fā)出“向前”飛的指令，此時該手持遙控終端的朝向為東偏北40度方向，那么，手持遙控終端攜帶在飛行指令中的方向執(zhí)行信息為“東偏北40度”，在無人機接收到該指令后，會根據(jù)自身磁傳感器計算出的方向信息，如正東方向，則無人機將計算出需要參考前方的偏北40度的方向信息。
[0025]步驟106，無人機根據(jù)計算出的飛行參考方向，執(zhí)行飛行指令。該飛行指令中還攜帶有油門信息，可以控制無人機的飛行速度。
[0026]不難發(fā)現(xiàn)，在本實施方式中，手持遙控終端獲取本終端的方向信息，并結合用戶的操作指及本終端的方向信息，得出方向指示信息，該方向指示信息為地理方向指示，并向無人機發(fā)送攜帶有方向指示信息的飛行指令，無人機根據(jù)接收的飛行指令，獲取方向指示信息，無人機得到自身的方向信息，根據(jù)自身的方向信息與獲取的方向指示信息，計算出無人機的飛行參考前方，得到實際飛行方向，并執(zhí)行飛行指令。不需要使用GPS就可以實現(xiàn)無人機的無頭模式，用戶也不需時刻記著參考前方，提供了一種以較簡單的實現(xiàn)無人機無頭模式的方法，較為簡便的將無頭模式中的機身參考前方和遙控器的前方對應起來，擺脫了 GPS的局限，也不受用戶位置的影響，真正能實現(xiàn)無人機無頭模式。
[0027]本發(fā)明的第二實施方式涉及一種無人機無頭模式的實現(xiàn)方法。第二實施方式在第一實施方式的基礎上進行了改進，主要改進之處在于:手持遙控終端與無人機在獲取各自的方向信息時，分別檢測各自是否處于水平位置，若處于非水平位置，則進行誤差校正。保證獲取的方向信息的準確度較高。其流程如圖2所示，具體步驟如下:
[0028]步驟2011，手持遙控終