飛行控制系統(tǒng)、飛行控制器和飛行控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明申請主要涉及無人飛行器領域，尤其涉及無人飛行器的飛行控制方面。
【背景技術】
[0002] 隨著無人飛行器的技術逐步發(fā)展成熟，采用裝載有攝像機的無人機進行航拍、并 利用實時航拍的技術及時將航拍圖像回傳到操作者附近的顯示器以使操作者可以實時觀 察相關的影像的技術也越發(fā)普及。但是，由于外部顯示器與控制裝置往往設置在分離的位 置，如此，對于飛行器的操作者而言，需要一邊觀看顯示裝置一邊手動對飛行器進行飛行控 制，無疑加重其工作負擔，容易出現(xiàn)誤操作。
[0003] 為了解決上述問題，中國專利申請CN201010503381.7提供了一種利用用戶的頭部 運動而對無人機的機載云臺進行控制技術方案，具體為:利用頭戴式姿態(tài)傳感器檢測操作 人員的頭部運動，地面站則根據(jù)頭部運動計算得到云臺的偏轉指令，并將上述偏轉指令發(fā) 送至機載云臺以使其與其上搭載的攝像機向操作人員期望的方向偏轉，且地面站實時顯示 攝像機的拍攝視頻，操作人員根據(jù)地地面站顯示的視頻而實時修正機載云臺的偏轉速率和 方向，使攝像機始終對準期望的目標。采用上述技術方案，可以使操作人員利用其頭部運動 而控制機載云臺的偏轉，具有操作容易、使用方向的特點，并能顯著降低無人機操作人員的 工作負擔。
[0004] 但是，上述方案中需要全程利用操作人員的頭部運動進行操作控制，對于操作人 員的體能和精神都極為考驗，當長期利用頭部運動對飛行器進行飛行控制時，尤其很容易 出現(xiàn)當無人飛行器緊急遇險時而操作人員由于體力耗盡而無法及時作出相應的規(guī)避動作 而致使無人飛行器受損的情況。另外，上述技術方案中，地面站還需要根據(jù)所檢測的操作人 員的頭部運動方向、角度等數(shù)據(jù)進行計算才能得到相應的控制指令，然后再進行指令輸出。 如此，當無人飛行器處于危險情況時，從操作人員的直接反應到最終的控制指令輸出的過 程，所需的耗時稍長，且容易出現(xiàn)計算錯誤而致使誤操作發(fā)生，以使無人飛行器無法避開所 面對的危險而受損。
[0005] 此外，上述技術方案的實施還需要借助外部顯示裝置，對于野外數(shù)據(jù)采集等操作 場合而言，難以實現(xiàn)圖像同步觀察。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種在便于用戶操作、降低對用戶的體能要求、保證在緊 急情況下能夠及時對無人機的飛行姿態(tài)進行控制、并能為用戶提供良好的飛行體驗的飛行 控制系統(tǒng)，具體地，本發(fā)明提供以下技術方案：
[0007] -種無人飛行器的飛行控制系統(tǒng)，用于對無人飛行器進行實時飛行控制，其中，所 述飛行控制系統(tǒng)包括：
[0008] 根據(jù)接收的控制指令對所述無人飛行器進行飛行控制的飛行控制器；
[0009] 與所述飛行控制器建立通信通道以進行數(shù)據(jù)交互的地面控制站；以及
[0010] 與所述無人飛行器的操作者相連接以收集所述操作者的特定身體動作的動作感 知裝置；
[0011] 其中，所述控制指令至少包括第一控制指令和第二控制指令，其中，所述第二控制 指令與所述操作者的特定身體動作相關，且相對于所述第一控制指令，所述第二控制指令 被優(yōu)先執(zhí)行。
[0012] 具體地，所述第一控制指令為通用指令，所述第二控制指令為緊急避險指令。
[0013] 具體地，所述動作感知裝置為一用于收集所述操作者的頭部動作的頭戴式眼鏡。
[0014] 具體地，所述動作感知裝置包括收集所述操作者的身體動作數(shù)據(jù)的動作感知模塊 以及與所述地面控制站相連接以將所收集的動作數(shù)據(jù)發(fā)送至所述地面控制站的通信模塊， 其中，所述地面控制站基于所接收的動作數(shù)據(jù)而生成所述第二控制指令。
[0015] 具體地，所述動作感知裝置包括收集所述操作者的身體動作數(shù)據(jù)的動作感知模塊 以及與所述飛行控制器相連接的通信模塊;且所述飛行控制系統(tǒng)還包括一根據(jù)所述動作數(shù) 據(jù)而生成所述第二控制指令的數(shù)據(jù)處理模塊。
[0016]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊設置在所述動作感知裝置上以接收所述動作數(shù)據(jù)而生 成所述第二控制指令，且所述第二控制指令經由所述通信模塊而輸出至所述飛行控制器。 [0017]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊設置在所述飛行控制器上以接收所述動作數(shù)據(jù)并生成 所述第二控制指令。
[0018] 進一步地，本發(fā)明還提供一種飛行控制器，用于對無人飛行器進行飛行控制，其 中，所述飛行控制器包括：
[0019] 用于接收控制指令的指令接收模塊；
[0020] 與所述指令接收模塊相連接的控制模塊，其根據(jù)所接收的控制指令對所述無人飛 行器執(zhí)行飛行控制；
[0021] 其中，所述指令接收模塊至少接收第一控制指令和第二控制指令，其中，所述第二 控制指令與所述無人飛行器的操作者的特定身體動作相關，且所述控制模塊優(yōu)先執(zhí)行所述 第二控制指令。
[0022] 優(yōu)選地，所述飛行控制器還包括一接收所述操作者的身體動作數(shù)據(jù)以生成所述第 二控制指令的數(shù)據(jù)處理模塊。
[0023] 又進一步地，本發(fā)明還提供一種無人飛行器的飛行控制方法，具體地，所述飛行控 制方法包括以下步驟：
[0024] A、接收第一控制指令和/或第二控制指令，其中，所述第二控制指令與所述第一控 制指令不同，且所述第二控制指令與所述無人飛行器的操作者的身體運動相關；
[0025] B、根據(jù)所述第一控制指令/所述第二控制指令對所述無人飛行器進行飛行控制；
[0026] 其中，所述步驟B在執(zhí)行時優(yōu)先根據(jù)所述第二控制指令對所述無人飛行器執(zhí)行飛 行控制。
[0027] 采用上述技術方案，無人飛行器的操作者在一般情況下可以通過地面控制站對無 人飛行器進行飛行控制，而在緊急情況下時則可通過其身體動作而對無人飛行器進行控制 以使其能夠及時脫離危險，操作簡單，而且無需要求操作者具有較高的體能；而且，由于預 先存儲有與身體動作相關的控制指令，無需過多計算，故在緊急時刻能夠及時通過操作人 員的身體動作而對無人飛行器進行控制。進一步地，由于采用了頭戴式眼鏡，還可便于操作 者及時觀察實時傳遞的圖像信息，即使在野外進行數(shù)據(jù)采集時也能方便觀察回傳的圖像數(shù) 據(jù)，而且還能為操作者帶來身臨其境的駕駛體驗。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明實施例一無人飛行器的組成示意圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明實施例一飛行控制器的組成示意圖；
[0030] 圖3為本發(fā)明實施例一飛行控制系統(tǒng)的組成示意圖；
[0031] 圖4為本發(fā)明實施例一飛行控制方法的流程示意圖；
[0032] 圖5為本發(fā)明實施例一飛行控制方法步驟S2的具體實施流程；
[0033]圖6為本發(fā)明實施例一無人飛行器的方向示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明實施例二動作感知裝置的組成示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明實施例三飛行控制器的組成示意圖。
[0036] 符號說明：
[0037] 10無人飛行器，101電源，102傳感器集成，103、130飛行控制器，1031、1302信息接 收模塊，103、1303控制模塊，104動力裝置，2地面控制站，3、30動作感知裝置，31、301通信模 塊，32、