一种无人机遥控器遥控系统的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机遥控器遥控系统。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。随着科技的发展，无人机在工业、商业和日常生活等领域中的应用越来越广泛，功能也越来越强大。用来操控无人机的遥控器作为控制无人机飞行状态的重要设备，也在不断地创新改进之中。现有的无人机遥控器主要存在以下问题：
3.现有的无人机控制方式多为遥控控制，遥控器对操作技能要求较高，需要长时间训练操作才能熟悉运用，且为单向通讯，只能发遥控命令，不能接收飞控的数据，不能数据交互，无法让无人机实现遥控器当前点返航、遥控器当前点环绕、自动跟随；一旦操作失误，可能导致无人机不正常降落，由于地面情况复杂，飞机处于不可控状态，异常降落需要快速寻找到无人机，最大可能地减少损失。针对以上问题，现在提出一种无人机遥控器遥控系统。


技术实现要素：

4.本发明提供一种无人机遥控器遥控系统，用以：利用双向通讯实现零时差控制无人机，并且可以根据飞行数据判断无人机的飞行状态，满足用户在不同情况下的使用需求。
5.本发明提供的一种无人机遥控器遥控系统，包括：
6.控制模块，用于根据用户的操作，控制无人机执行对应的飞行动作；
7.接收模块，用于筛选并接收所述无人机的飞行数据，其中，所述飞行数据包括不同飞行动作对应数据在内；
8.处理模块，用于获取所述飞行数据，分析并调节所述无人机的飞行状态；
9.显示模块，用于显示所述无人机的飞行状态。
10.在一种可实施的方式中，
11.所述控制模块，包括：
12.第一控制单元，用于输入无人机的预前进路线，控制所述无人机按照所述预前进路线飞行；
13.第二控制单元，用于当所述第一控制单元未接收到预前进路线时，控制所述无人机估计用户的当前操作执行对的的飞行动作。
14.在一种可实施的方式中，
15.所述处理模块，包括：
16.分析单元，用于分析所述飞行数据并结合飞行环境，判断所述无人机的飞行安全程度；
17.调节单元，用于根据所述无人机的飞行安全程度以及所述飞行数据，模拟所述无人机在所述飞行环境中的飞行状态，生成前进方向建议以及前进速度建议，传输到所述显
示模块进行显示。
18.在一种可实施的方式中，
19.所述显示模块，包括：
20.第一显示单元，用于显示所述无人机的飞行状态；
21.第二显示单元，用于显示前进方向建议以及前进速度建议。
22.在一种可实施的方式中，
23.第一控制单元，还用于：
24.获取所述前进方向建议以及前进速度建议并询问用户是否改变原前进路线；
25.若是，基于所述前进方向建议以及前进速度调节所述无人机的前进路线；
26.否则，不调节所述无人机的前进路线。
27.在一种可实施的方式中，
28.所述接收模块，包括：
29.网络单元，用于获取所述无人机与遥控器之间的传输频段，判断所述传输频段是否合法，若不合法，控制所述无人机与遥控器切换下一频段；
30.反之，在所述传输频段中建立数据过滤域，并将待传播数据输入到所述过滤域中；
31.分别获取每一待传播数据对应的第一数据量，并基于所述第一数据量将所述待传播数据分为若干待检组；
32.基于所述待检组的数量在所述过滤域中建立对应数量的第一过滤层，并将每一待检组输入到对应的第一过滤层上；
33.筛选单元，用于获取所述历史飞行数据中包含的所有数据类型，汇集所述数据类型建立飞行数据类型链；
34.所述筛选单元，还用于基于历史飞行数据的第二数据量，建立目标数据范围；
35.在所述第一过滤层中提取在所述目标数据范围内的第二过滤层；
36.分别获取每一所述第二过滤层对应的检验数据类型链；
37.利用所述飞行数据类型链遍历所述检验数据类型链，根据匹配度由高到低的顺序对所述检验数据类型链进行排序，提取匹配度最高的最优数据类型链；
38.将所述最优数据类型链对应的待传播数据视为飞行数据；
39.传输单元，用于将所述飞行数据传输到所述处理模块。
40.在一种可实施的方式中，
41.所述处理模块，还包括：
42.分类单元，用于分别获取每一所述飞行数据对应的生成源，基于生成源集合预设规则对对应飞行数据进行分类，生成多个数据组；
43.所述分析单元，还用于分别为每一所述数据组匹配对应的组属性；
44.基于所述组属性，将每一所述数据组输入到预设统计表对应的位置中，判断所述统计表是否存在空缺位置；
45.若是，确定对应的生成源发生故障，生成第一紧急处理指令传输到第二显示单元进行显示；
46.若不是，建立时间序列，将每一所述飞行数据输入到所述时间序列并依次展开，获取检验序列；
47.当所述检验序列中存在断点时，确定所述第一飞行数据发生丢失；
48.获取所述断点所在的第一飞行数据生成第二紧急处理指令传输到第二显示单元进行显示；
49.所述分析单元，还用于在所述检验序列中不存在断点时，获取所述无人机的型号结合所述飞行数据，在预设空间内模拟所述无人机的飞行状态；
50.基于所述无人机的当前位置，在所述预设空间内模拟第一预设时间段后所述无人机的模拟位置；
51.所述调节单元，还用于判断所述模拟位置是否属于安全位置；
52.若是，控制所述无人机在第一预设时间段后到达所述虚拟位置对应的第一环境位置；
53.若不是，基于所述无人机的当前飞行速度以及与所述虚拟位置的距离，生成前进方向建议以及前进速度建议，在第二预设时间段内接收用户的确认/否认信息，调节所述无人机的前进路线。
54.在一种可实施的方式中，
55.所述控制模块，还用于：
56.第二控制单元，用于当所述分析单元生成第一紧急处理指令后，控制所述无人机在第三预设时间段内按原路径返回原点。
57.在一种可实施的方式中，
58.所述网络单元，还用于：
59.当所述无人机与遥控器之间切换传输频段后，获取当前传输频段，并判断所述当前传输频段是否合法；
60.若不合法，持续更换下一频段并检测对应的合法性，直到所述当前频段合法。
61.在一种可实施的方式中，
62.第二显示单元，还用于：
63.显示所述无人机与遥控器之间的合法传输频段。
64.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
65.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
66.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
67.图1为本发明实施例中一种无人机遥控器遥控系统的组成示意图；
68.图2为本发明实施例中一种无人机遥控器遥控系统控制模块组成示意图；
69.图3为本发明实施例中一种无人机遥控器遥控系统处理模块组成示意图；
70.图4为本发明实施例中一种无人机遥控器遥控系统显示模块组成示意图；
71.图5为本发明实施例中一种无人机遥控器遥控系统接收模块组成示意图。
具体实施方式
72.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
73.实施例1
74.一种无人机遥控器遥控系统，如图1所示，包括：
75.控制模块，用于根据用户的操作，控制无人机执行对应的飞行动作；
76.接收模块，用于筛选并接收所述无人机的飞行数据，其中，所述飞行数据包括不同飞行动作对应数据在内；
77.处理模块，用于获取所述飞行数据，分析并调节所述无人机的飞行状态；
78.显示模块，用于显示所述无人机的飞行状态。
79.该实例中，飞行数据表示用于确定无人机在飞行过程中的具体位置的数据；
80.上述技术方案的工作原理以及有益效果：当用户利用控制模块调节无人机的前进路径时，可以选择提前指定前进路线或者手动控制无人机前进，操作简单，易上手，且配置了接收模块和处理模块，可以接收并处理无人机的飞行数据，实现双向通讯，用户还可以通过显示模块观察无人机的飞行状态，提高了用户的使用体验。
81.实施例2
82.在实施例1的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述控制模块，如图2所示，包括：
83.第一控制单元，用于输入无人机的预前进路线，控制所述无人机按照所述预前进路线飞行；
84.第二控制单元，用于当所述第一控制单元未接收到预前进路线时，控制所述无人机估计用户的当前操作执行对的的飞行动作。
85.该实例中，预前进路线表示由用户输入的，控制无人机按照指定路径前进的路线；
86.该实例中，用户的当前操作与无人机飞行动作一一对应；
87.例如，用户的当前操作为前进1米，那么无人机的飞行动作为前进1米。
88.上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了满足用户在不同使用条件下的需求，设置两个控制单元，分别用于不同的操作环境，满足用户的不同操作需要。
89.实施例3
90.在实施例1的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述处理模块，如图3所示，包括：
91.分析单元，用于分析所述飞行数据并结合飞行环境，判断所述无人机的飞行安全程度；
92.调节单元，用于根据所述无人机的飞行安全程度以及所述飞行数据，模拟所述无人机在所述飞行环境中的飞行状态，生成前进方向建议以及前进速度建议，传输到所述显示模块进行显示。
93.该实例中，模拟所述无人机在所述飞行环境中的飞行状态的过程表示根据无人机现处的环境因素以及无人机的离地高度、飞行速度在预设空间内模拟无人机飞行的过程。
94.上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了无人机在飞行过程中发生意外，由分析单元通过分析飞行数据来判断无人机飞行环境的安全程度，再由调节单元生成前进方
向建议以及前进速度建议，避免无人机发生意外。
95.实施例4
96.在实施例3的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述显示模块，如图4所示，包括：
97.第一显示单元，用于显示所述无人机的飞行状态；
98.第二显示单元，用于显示前进方向建议以及前进速度建议。
99.上述技术方案的工作原理以及有益效果：由两个显示单元分别显示不同的内容，更加方便用户查看，减少了信息混乱。
100.实施例5
101.在实施例4的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，第一控制单元，还用于：
102.获取所述前进方向建议以及前进速度建议并询问用户是否改变原前进路线；
103.若是，基于所述前进方向建议以及前进速度调节所述无人机的前进路线；
104.否则，不调节所述无人机的前进路线。
105.上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了贴近用户的使用需求，在改变前进方向和前进速度前询问用户的意见，并根据用户的意见执行相应的操作，提高用户的使用体验。
106.实施例6
107.在实施例1的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述接收模块，如图5所示，包括：
108.网络单元，用于获取所述无人机与遥控器之间的传输频段，判断所述传输频段是否合法，若不合法，控制所述无人机与遥控器切换下一频段；
109.反之，在所述传输频段中建立数据过滤域，并将待传播数据输入到所述过滤域中；
110.分别获取每一待传播数据对应的第一数据量，并基于所述第一数据量将所述待传播数据分为若干待检组；
111.基于所述待检组的数量在所述过滤域中建立对应数量的第一过滤层，并将每一待检组输入到对应的第一过滤层上；
112.筛选单元，用于获取所述历史飞行数据中包含的所有数据类型，汇集所述数据类型建立飞行数据类型链；
113.所述筛选单元，还用于基于历史飞行数据的第二数据量，建立目标数据范围；
114.在所述第一过滤层中提取在所述目标数据范围内的第二过滤层；
115.分别获取每一所述第二过滤层对应的检验数据类型链；
116.利用所述飞行数据类型链遍历所述检验数据类型链，根据匹配度由高到低的顺序对所述检验数据类型链进行排序，提取匹配度最高的最优数据类型链；
117.将所述最优数据类型链对应的待传播数据视为飞行数据；
118.传输单元，用于将所述飞行数据传输到所述处理模块。
119.该实例中，传输频段表示无人机与遥控器进行传输时的无线电波的特定频率；
120.该实例中，判断频段合法的依据是：获取当前频段可传输的标准数据频率，判断飞行数据对应的飞行数据频率是否与标准数据频率一致，若不一致，则该判断不合法；
121.该实例中，第一数据量表示待传播数据对应的字符总数；
122.该实例中，划分待检组的标准为：将第一数据量进行排序，根据排序结果将连续三个第一数据量对应的待检数据划分为一组；
123.该实例中，第二数据量表示历史飞行数据对应的字符总数；
124.该实例中，第一过滤层表示存放待检组载体；
125.该实例中，第二过滤层表示在目标数据范围内的第一过滤层，在此处为了进行区分，故命名为第二过滤层；
126.该实例中，目标数据范围表示根据第二数据量来筛选待传播数据的范围；
127.例如，第二数据量为20，目标数据范围为[15，25]，即筛选第一数据量为[15，25]之间的待传播数据；
[0128]
该实例中，数据类型表示历史飞行数据中包含的数据对应的类型，其中，数据类型可以为：包括原始类型、多元组、代数数据类型、抽象数据类型、参考类型、函数类型中的一种或多种；
[0129]
该实例中，飞行数据类型链表示历史飞行数据中一组历史飞行数据的数据类型合集；
[0130]
例如，一组历史飞行数据的数据类型链为：原始类型-代数数据类型-参考类型-原始类型；
[0131]
该实例中，检验数据类型链表示每一过滤层中的数据对应的类型数据链；
[0132]
上述技术方案的工作原理以及有益效果：由于无人机向遥控器传输数据时使用的频段为公用频段，为了避免该频段的其他数据传输到遥控器造成数据紊乱，在传输前对带传输数据进行处理，将待传输数据划分为若干个待检组，这样一来，方便剔除数据量不符合要求的数据，再对剩余数据进行筛选，利用对比数据类型链的方法提取最优数据，即，飞行数据，这样也一来可以节省后续的处理时间，同时也降低了外来恶意数据入侵的风险。
[0133]
实施例7
[0134]
在实施例3的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述处理模块，还包括：
[0135]
分类单元，用于分别获取每一所述飞行数据对应的生成源，基于生成源集合预设规则对对应飞行数据进行分类，生成多个数据组；
[0136]
所述分析单元，还用于分别为每一所述数据组匹配对应的组属性；
[0137]
基于所述组属性，将每一所述数据组输入到预设统计表对应的位置中，判断所述统计表是否存在空缺位置；
[0138]
若是，确定对应的生成源发生故障，生成第一紧急处理指令传输到第二显示单元进行显示；
[0139]
若不是，建立时间序列，将每一所述飞行数据输入到所述时间序列并依次展开，获取检验序列；
[0140]
当所述检验序列中存在断点时，确定所述第一飞行数据发生丢失；
[0141]
获取所述断点所在的第一飞行数据生成第二紧急处理指令传输到第二显示单元进行显示；
[0142]
所述分析单元，还用于在所述检验序列中不存在断点时，获取所述无人机的型号结合所述飞行数据，在预设空间内模拟所述无人机的飞行状态；
[0143]
基于所述无人机的当前位置，在所述预设空间内模拟第一预设时间段后所述无人
机的模拟位置；
[0144]
所述调节单元，还用于判断所述模拟位置是否属于安全位置；
[0145]
若是，控制所述无人机在第一预设时间段后到达所述虚拟位置对应的第一环境位置；
[0146]
若不是，基于所述无人机的当前飞行速度以及与所述虚拟位置的距离，生成前进方向建议以及前进速度建议，在第二预设时间段内接收用户的确认/否认信息，调节所述无人机的前进路线。
[0147]
该实例中，生成源表示飞行数据的来源，其来源一般为无人机上的一个特点部件；
[0148]
例如，飞行速度的数量来来源为转速传感器；
[0149]
该实例中，预设规则表示根据生成源将飞行数据划分为自身数据和外界数据；
[0150]
该实例中，第一紧急处理指令表示无人机上存在发生故障的器件；
[0151]
例如，无人机先处于飞行状态，但飞行速度的数量为0，那么转速传感器发生故障；
[0152]
该实例中，时间序列表示根据无人机飞行的时间所建立的，用于排序第一飞行数据的序列；
[0153]
该实例中，断点表示检验序列上的对应的位置缺失数据。
[0154]
上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了进一步的分析飞行数据，根据飞行数据的生成源对飞行数据进行分类，判断飞行数据是否缺失，从而判断生成源是否发生故障，并生成相应的指令，再根据飞行数据上的断点来判断飞行数据是否发生丢失，最后利用完整的飞行数据模拟无人机的飞行状态，生成前进方向建议和前进速度建议，在征得用户同意后调节无人机的前进路线。
[0155]
实施例8
[0156]
在实施例7的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述控制模块，还用于：
[0157]
第二控制单元，用于当所述分析单元生成第一紧急处理指令后，控制所述无人机在第三预设时间段内按原路径返回原点。
[0158]
上述技术方案的工作原理以及有益效果：若在生成第一紧急处理指令后的一段时间内未受到用户的指令，为了保证无人机的安全，控制无人机原路返回原点，等待用户检修。
[0159]
实施例9
[0160]
在实施例6的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，所述网络单元，还用于：
[0161]
当所述无人机与遥控器之间切换传输频段后，获取当前传输频段，并判断所述当前传输频段是否合法；
[0162]
若不合法，持续更换下一频段并检测对应的合法性，直到所述当前频段合法。
[0163]
上述技术方案的工作原理以及有益效果：由于不同的频段的本身特性，只允许传输与频段特性相符合的数据，为了避免飞行数据丢失，在当前传输频段不合法时及时更换频段，保证传输效果。
[0164]
实施例10
[0165]
在实施例9的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，第二显示单元，还用于：
[0166]
显示所述无人机与遥控器之间的合法传输频段。
[0167]
上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过第二显示单元显示无人机与遥控器
之间的合法传输频段，可以方便用户查看。
[0168]
实施例11
[0169]
在实施例3的基础上，所述一种无人机遥控器遥控系统，生成前进方向建议以及前进速度建议的过程，包括：
[0170]
所述分析单元，用于根据飞行数据获取判断无人机前进方向是否存在障碍物；
[0171]
当所述无人机的前进方向存在障碍物时，根据所述障碍物与所述无人机之间的距离，以及所述障碍物的本身形状信息，生成若干条躲避路径；
[0172]
提取躲避距离最小的第一躲避路径，生成前进方向建议；
[0173]
所述调节单元，还用于基于所述前进方向建议，并根据公式(ⅰ)、(ⅱ)计算所述无人机躲避前方障碍物的调节因子；
[0174][0175][0176]
其中，ω1表示所述无人机躲避前方障碍物当下时间点的建议加速度，d1表示所述无人机在当前位置且按照原先路径进行行驶时，与所述障碍物的第一距离，v1表示所述无人机的当前行驶速度，ω
max
表示所述无人机的最大加速度，d2表示按照所述前进方向建议行驶时，在所述第一躲避路径上可行驶的第二距离，且d2大于d1，v1表示所述无人机的最大行驶速度，γ表示风力干扰系数，取值为(0，1)，风力干扰程度越大，对应的系数取值越大，v
t
表示调节因子；
[0177]
根据公式(ⅱ)的计算结果，在速度建议数据库中获取与所述调节因子一致的，且与所述第一躲避路径相关的前进速度建议；
[0178]
所述调节单元，还用于整合所述前进方向建议和所述前进速度建议，传送到显示模块进行显示。
[0179]
上述方案的工作原理以及有益效果：为了避免无人机在飞行过程中发生碰撞造成损失，根据无人机与障碍物的距离生成前进方向建议和所述前进速度建议，传输到显示模块等待用户指令执行相应的操作，避免无人机受损。
[0180]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。