一種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法，包括一、起飛無人機，啟動跟隨模塊；二、激活CEEW APP，進入無人機飛行地圖界面，無人機操縱者在該地圖界面上任意點取N個航點，N個航點按點取的時間順序依次連接自動生成航線，N為大于等于2的自然數(shù)；當此時跟隨模塊超出航線范圍，第一控制模塊控制無人機懸停在第一個航點或第N個航點所對應的位置處；當此時跟隨模塊位于航線范圍內(nèi)時，過跟隨模塊所在的位置點向第一個航點和第N個航點的連線做垂線，如果該垂線與航線只有一個交點，則航線規(guī)劃正確；如果有兩個及以上交點，則航線規(guī)劃失敗，提示無人機操縱者重新規(guī)劃航線。該方法操作方便，判斷準確。
【專利說明】
一種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于無人機控制技術領域，具體涉及一種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法。
【背景技術】
[0002]無人機飛行器跟隨模塊飛行前，操作者可以手動設置飛行器的飛行軌跡(通過航點)，但是并不是操作者設置的每個航點都符合跟隨飛行時的需求。很可能出現(xiàn)飛行器和跟隨模塊南轅北轍的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法，解決現(xiàn)有技術中無人機與跟隨模塊之間航線規(guī)劃不準確的技術問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]—種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一、起飛無人機，啟動跟隨模塊;所述無人機上設置有第一控制模塊和第一無線通訊模塊，無人機起飛達到設定高度后，懸浮在空中等待指令;跟隨模塊設置在地面上的移動載體上，跟隨模塊上設置有GPS定位模塊；
[0007]步驟二、激活CEEW APP，進入無人機飛行地圖界面，無人機操縱者在該地圖界面上任意點取N個航點，N個航點按點取的時間順序依次連接生成航線，N為大于等于2的自然數(shù)，過跟隨模塊所在的位置點向第一個航點和第N個航點的連線作垂線，判斷垂足的位置；
[0008]2.1)當垂足位于第一個航點和第N個航點之間的連線上，表示跟隨模塊位于航線范圍內(nèi)，則判斷垂線或垂線的平行線與航線交點的個數(shù):
[0009]2.1.1)、如果垂線或垂線的平行線與航線只有一個交點，則航線規(guī)劃正確，第二無線通訊模塊航線信息發(fā)送給無人機，第一控制模塊控制無人機飛向垂線與航線的交點，然后沿著航線朝跟隨跟模塊前進方向飛行；當跟隨模塊移動至超出航線范圍時，第一控制模塊控制無人機懸停第一個航點或第N個航點，且無人機的相機鏡頭朝向跟隨模塊，等待下一步指令；
[0010]2.1.2)、如果垂線或垂線的平行線與航線有兩個及以上交點，無人機不能確定向哪個交點飛行，則航線規(guī)劃失敗，提示無人機操縱者重新規(guī)劃航線；
[0011 ] 2.2)當垂足位于第一個航點和第N個航點連線的延長線上，表示跟隨模塊的超出航線范圍，則第二無線通訊模塊發(fā)送信號給無人機，第一控制模塊控制無人機懸停在距離無人機更近的第一個航點或第N個航點，且無人機的相機鏡頭朝向跟隨模塊，等待下一步指令；
[0012]2.2.1)、如果跟隨模塊隨移動載體移動至航線范圍內(nèi)，則執(zhí)行2.1);
[0013]所述CEEW APP為用于控制無人機飛行和顯示無人機飛行狀態(tài)及相關參數(shù)的應用軟件，CEEW APP的智能載體中設置有第二控制模塊和第二無線通訊模塊，第二無線通訊模塊能夠實時接收跟隨模塊的位置信號;在上述的判斷過程中，將N個航點、跟隨模塊所在的位置信息放在同一水平面內(nèi)進行比較，即只考慮N個航點、跟隨模塊所在位置點的經(jīng)度、瑋度坐標值。
[0014]所述判斷航線規(guī)劃是否正確的算法如下:
[0015]I)、過第一個航點沿豎直方向向下做一條射線，即沿Y軸的負方向，記為LI，第一個航點與第N個航點之間的連線記為LN，以第一個航點為中心逆時針旋轉LI至與LN重合，LI轉過的角度記為α;
[0016]2)、過前N-1個航點中的第i個航點沿豎直方向向下做一條射線，即沿Y軸的負方向，記為Li;第i個航點與第i+Ι個航點之間的連線記為L(1、i+1)，以第i航點為中心，逆時針旋轉Li至與L( 1、i+1)重合，Li轉過的角度記為β?，i = 1、2.......N-1;
[0017]3)、如果|a-m I <90°，則航線規(guī)劃正常;如果|α-β? |彡90°，則航線規(guī)劃異常。因為α-β? I <90°，表示垂線或垂線的平行線與航線只有一個交點；如果I α-β? I彡90°，表示垂線或垂線的平行線與航線至少有兩個交點。
[0018]進一步改進，通過CEEWAPP可以對選取的每個航點進行高度設定，多個航點的設定高度可以相同，也可以不同。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0020]通過CEEWAPP規(guī)劃航線，并自動判斷航線規(guī)劃是否正確，操作方便，判斷準確。無人機可以根據(jù)正確規(guī)劃的航線自動飛行，無需通過遙控裝置操縱，當然如果無人機在跟隨模式下飛行，也可以通過遙控裝置對無人機進行操控，如撥動搖桿使無人機偏離航線向左飛行，當松開搖桿時，無人機將迅速回歸到此時垂線與航線的交點位置，然后按照既定的航線朝跟隨模塊前進方向飛行。
【附圖說明】
[0021]圖1為發(fā)明的流程圖。
[0022]圖2為發(fā)明實施例一的不意圖。
[0023]圖3為發(fā)明實施例一中角度比較的示意圖。
[0024]圖4為發(fā)明實施例二的示意圖。
[0025]圖5為發(fā)明實施例二中角度比較的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡釋本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0027]如圖1所示，一種通過無人機移動控制終端判斷跟隨航點可靠性方法，包括以下步驟:
[0028]步驟一、起飛無人機，啟動跟隨模塊;所述無人機上設置有第一控制模塊和第一無線通訊模塊，無人機起飛達到設定高度后，懸浮在空中等待指令;跟隨模塊設置在地面上的移動載體上，跟隨模塊上設置有GPS定位模塊；
[0029]步驟二、激活CEEW ΑΡΡ，進入無人機飛行地圖界面，無人機操縱者在該地圖界面上任意點取N個航點，Ν個航點按點取的時間順序依次連接生成航線，N為大于等于2的自然數(shù)，過跟隨模塊所在的位置點向第一個航點和第N個航點的連線作垂線，判斷垂足的位置；
[0030]2.1)當垂足位于第一個航點和第N個航點之間的連線上，表示跟隨模塊位于航線范圍內(nèi)，則判斷垂線或垂線的平行線與航線交點的個數(shù):
[0031]2.1.1)、如果垂線或垂線的平行線與航線只有一個交點，則航線規(guī)劃正確，第二無線通訊模塊航線信息發(fā)送給無人機，第一控制模塊控制無人機飛向垂線與航線的交點，然后沿著航線朝跟隨跟模塊前進方向飛行；當跟隨模塊移動至超出航線范圍時，第一控制模塊控制無人機懸停第一個航點或第N個航點，且無人機的相機鏡頭朝向跟隨模塊，等待下一步指令；
[0032]2.1.2)、如果垂線或垂線的平行線與航線有兩個及以上交點，無人機不能確定向哪個交點飛行，則航線規(guī)劃失敗，提示無人機操縱者重新規(guī)劃航線；
[0033]2.2)當垂足位于第一個航點和第N個航點連線的延長線上，表示跟隨模塊的超出航線范圍，則第二無線通訊模塊發(fā)送信號給無人機，第一控制模塊控制無人機懸停在距離無人機更近的第一個航點或第N個航點，且無人機的相機鏡頭朝向跟隨模塊，等待下一步指令；
[0034]2.2.1 )、如果跟隨模塊隨移動載體移動至航線范圍內(nèi)，則執(zhí)行2.1);
[0035]所述CEEW APP為用于控制無人機飛行和顯示無人機飛行狀態(tài)及相關參數(shù)的應用軟件，CEEW APP的智能載體中設置有第二控制模塊和第二無線通訊模塊，第二無線通訊模塊能夠實時接收跟隨模塊的位置信號;在上述的判斷過程中，將N個航點、跟隨模塊所在的位置信息放在同一水平面內(nèi)進行比較，即只考慮N個航點、跟隨模塊所在位置點的經(jīng)度、瑋度坐標值。
[0036]所述判斷航線規(guī)劃是否正確的算法如下:
[0037]I)、過第一個航點沿豎直方向向下做一條射線，即沿Y軸的負方向，記為LI，第一個航點與第N個航點之間的連線記為LN，以第一個航點為中心逆時針旋轉LI至與LN重合，LI轉過的角度記為α;
[0038]2)、過前N-1個航點中的第i個航點沿豎直方向向下做一條射線，即沿Y軸的負方向，記為Li;第i個航點與第i+Ι個航點之間的連線記為L(1、i+1)，以第i航點為中心，逆時針旋轉Li至與L( 1、i+1)重合，Li轉過的角度記為β?，i = 1、2.......N-1;
[0039]3)、如果|α-β? I <90°，則航線規(guī)劃正常;如果|α-β? | ^90°，則航線規(guī)劃異常。
[0040]實施例一:
[0041 ]在本實施例中，選取三個航點，如圖2、3所示，①、②、③表示選取的三個航點，圖2中的“□”表示跟隨模塊的位置點，跟隨模塊位于航線范圍內(nèi)，過跟隨模塊所在的位置點向第一個航點和第三個航點的連線做垂線，該垂線與航線有一個交點，I α-β? I <90°、|α-β2<90°，則該航線規(guī)劃正確。
[0042]在本實施例中，所述在無人機移動控制終端的飛行地圖界面對選取的每個航點進行高度的設定，多個航點的設定高度可以相同，也可以不同。
[0043]實施例二:
[0044]在本實施例中，選取四個航點，如圖4、5所示，圖中①、②、③、④表示選取的四個航點，圖4中的“□”表示跟隨模塊的位置點，跟隨模塊位于航線范圍時，過跟隨模塊所在的位置點向第一個航點和第四個航點的連線做垂線，該垂線與航線有三個交點，|α_β2|>90°，表示垂線或垂線的平行線與航線有兩個交點，無人機不能確定要飛向哪個交點，則該航線規(guī)劃異常。
[0045]在本實施例中，所述在無人機移動控制終端的飛行地圖界面對選取的每個航點進行高度的設定，多個航點的設定高度可以相同，也可以不同。
[0046]本發(fā)明中未做特別說明的均為現(xiàn)有技術或者通過現(xiàn)有技術即可實現(xiàn)，而且本發(fā)明中所述具體實施案例僅為本發(fā)明的較佳實施案例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應作為本發(fā)明的技術范疇。
【主權項】
1.一種無人機跟隨航點可靠性的判斷方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、起飛無人機，啟動跟隨模塊;所述無人機上設置有第一控制模塊和第一無線通訊模塊，無人機起飛達到設定高度后，懸浮在空中等待指令;跟隨模塊設置在地面上的移動載體上，跟隨模塊上設置有GPS定位模塊； 步驟二、激活CEEW APP，進入無人機飛行地圖界面，無人機操縱者在該地圖界面上任意點取N個航點，N個航點按點取的時間順序依次連接生成航線，N為大于等于2的自然數(shù)，過跟隨模塊所在的位置點向第一個航點和第N個航點的連線作垂線，判斷垂足的位置； 2.1)當垂足位于第一個航點和第N個航點之間的連線上，表示跟隨模塊位于航線范圍內(nèi)，則判斷垂線或垂線的平行線與航線交點的個數(shù): 2.1.1)、如果垂線或垂線的平行線與航線只有一個交點，則航線規(guī)劃正確，第二無線通訊模塊航線信息發(fā)送給無人機，第一控制模塊控制無人機飛向垂線與航線的交點，然后沿著航線朝跟隨跟模塊前進方向飛行；當跟隨模塊移動至超出航線范圍時，第一控制模塊控制無人機懸停第一個航點或第N個航點，且無人機的相機鏡頭朝向跟隨模塊，等待下一步指令； 2.1.2)、如果垂線或垂線的平行線與航線有兩個及以上交點，則航線規(guī)劃失敗，CEEWAPP提示無人機操縱者重新規(guī)劃航線； 2.2)當垂足位于第一個航點和第N個航點連線的延長線上，表示跟隨模塊的超出航線范圍，則第二無線通訊模塊發(fā)送信號給無人機，第一控制模塊控制無人機懸停在距離無人機更近的第一個航點或第N個航點，且無人機的相機鏡頭朝向跟隨模塊，等待下一步指令； 2.2.1)、如果跟隨模塊隨移動載體移動至航線范圍內(nèi)，則執(zhí)行2.1); 所述CEEW APP為用于控制無人機飛行和顯示無人機飛行狀態(tài)及相關參數(shù)的應用軟件，CEEff APP的智能載體中設置有第二控制模塊和第二無線通訊模塊，第二無線通訊模塊能夠實時接收跟隨模塊的位置信號;在上述的判斷過程中，將N個航點、跟隨模塊所在的位置信息放在同一水平面內(nèi)進行比較，即只考慮N個航點、跟隨模塊所在位置點的經(jīng)度、瑋度坐標值。2.根據(jù)權利要求1所述的無人機跟隨航點可靠性的判斷方法，其特征在于，所述判斷航線規(guī)劃是否正確的算法如下: 1)、過第一個航點沿豎直方向向下做一條射線，即沿Y軸的負方向，記為LI，第一個航點與第N個航點之間的連線記為LN，以第一個航點為中心逆時針旋轉LI至與LN重合，LI轉過的角度記為α; 2)、過前N-1個航點中的第i個航點沿豎直方向向下做一條射線，即沿Y軸的負方向，記為1^;第1個航點與第1+1個航點之間的連線記為1^1、1+1)，以第1航點為中心，逆時針旋轉Li至與L(1、i+1)重合，Li轉過的角度記為β?，i = l、2.......N-1 ； 3)、如果Iα-β? I <90。，則航線規(guī)劃正常;如果I α-β? | ^ 90。，則航線規(guī)劃異常。3.根據(jù)權利要求1或2所述的無人機跟隨航點可靠性的判斷方法，其特征在于，通過CEEff APP可以對選取的每個航點進行高度設定，多個航點的設定高度可以相同，也可以不同。
【文檔編號】G05D1/10GK105929847SQ201610473520
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】段文博, 朱亞楠, 郭力, 高月山, 張偉
【申請人】南京奇蛙智能科技有限公司