一种基于地面站的无人机飞行实时控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于地面站的无人机飞行实时控制方法，所述方法包括：地面站将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到飞行器的飞行控制系统，飞行器在飞行控制系统的控制下飞行，并将实时飞行的视频图像发送到地面站。当飞行器在改造过程中出现异常时，飞行控制系统将控制权转交给地面站，由地面站对飞行器进行控制：首先根据飞行器发回的视频图像处理异常情况，然后以当前点规划航线，并将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到所述飞行控制系统，继续执行正常飞行控制步骤。本发明提出的实时控制方法解决了现有无人机飞行控制系统不能处理突发异常情况的问题。
【专利说明】
一种基于地面站的无人机飞行实时控制方法
技术领域
[0001]本发明属于无人机飞行控制领域，具体涉及一种基于地面站的无人机飞行实时控制方法。
【背景技术】
[0002]典型的无人机系统通常包括飞行器及其飞行控制系统和地面站。地面站是无人机系统的重要组成部分，主要功能是监测和控制无人机的飞行过程、飞行航迹、有效载荷、通讯链路等，并对一些故障予以及时警报并采取相应的诊断处理措施。地面站是一个集实时采集分析遥测数据、定时发送遥控指令、动态显示飞行状态等功能于一体的综合系统，系统硬件通常由显控台和通讯设备组成。目前的无人机地面站一般具有以下几个典型的功能:
[0003]链路通信:通过无线通信设备，建立地面站与飞行器的通信链路，获取飞行器的遥测信息，将地面站遥控指令进行上传。
[0004]飞行状态的显示与控制:机载传感器获取无人机飞行状态信息后，通过通信链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站，经解算后进行显示。地面工作人员根据显示的数据，判断飞行器的状态，并通过数据链路将控制指令传输到飞行器的飞行控制系统，对飞行器进行控制。
[0005]有效载荷数据的显示和控制:有效载荷是无人机任务的执行单元。地面站的一个功能就是通过对有效载荷数据的显示来实现对有效载荷的控制，确保任务的顺利完成。
[0006]申请号为CN201210409927.1的发明专利公开了一种无人机飞行控制方法及系统，所述无人机飞行控制方法包括以下步骤:设定飞行路线，并在所述飞行路线上设定若干目标点;控制无人机依次通过所述目标点。该方法在飞行路线上设置若干目标点，相当于对飞行路线进行微分处理，从而将整个飞行路线拆分成若干个连续的小段航程，最终控制无人机依次通过所有的小段航程而完成整个导航任务，从而实现了对无人机的实时跟踪控制，减小了因测量或外界干扰而产生的误差，避免因误差而引起偏离飞行路线的偏差扩大，以使无人机最大限度的沿着飞行路线飞行，提高了无人机的跟踪控制性能及自动导航的安全性和可靠性。其存在问题是:地面站将规划好航线后的飞行数据一次性上传到飞行器的飞行控制系统中，飞行器在飞行控制系统的控制下飞行。此后地面站只接收飞行器的数据并进行显示，而不再上传数据到飞行器控制系统。如果飞行过程中遇到紧急情况，比如突然飞行前方出现障碍物，飞行器不能实时、自主地改变飞行路线，而是继续按照原来规划好的航线飞行。其后果是可想而知的。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种基于地面站的无人机飞行实时控制方法，当无人机遇到紧急情况时，转换到场面站人工控制模式，由地面站工作人员实现对无人机飞行的实时控制。
[0008]为达到上述目的，本发明采取如下技术方案。
[0009]—种基于地面站的无人机飞行实时控制方法，包括以下步骤:
[0010]步骤I，正常飞行控制。
[0011]地面站将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到飞行器的飞行控制系统。所述飞行器在所述飞行控制系统的控制下按照规划好的飞行航线飞行，并将实时飞行的视频图像发送到地面站。
[0012]步骤2，异常飞行控制。
[0013]飞行器在飞行过程中出现异常情况时，地面站向所述飞行控制系统发送控制请求信号;所述飞行控制系统接收到该信号后将控制权转交给地面站，由地面站对飞行器进行控制:首先处理异常情况，然后以当前点规划航线，将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到所述飞行控制系统，并将控制权转交给所述飞行控制系统，继续执行正常飞行控制步骤。
[0014]进一步地，通过观察所述视频图像判断飞行是否出现异常。
[0015]进一步地，所述异常情况为飞行器前方出现障碍物，地面站进行异常情况处理的方法是:通过操作地面站的操控器，首先使飞行器悬停于当前位置，然后使飞行器绕过障碍物。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0017]本发明提出的无人机地面站实时飞行控制方法与系统，不但能够实现正常情况下的无人机正常控制飞行(由飞行器的飞行控制系统按照规划好的航线控制飞行)，当飞行过程中出现异常情况时，比如飞行器的前方出现障碍物，通过将控制权交给地面站，根据飞行器发回的视频图像，由工作人员操纵地面站的操控器，还能实现无人机的异常控制飞行。解决了现有无人机飞行控制系统不能处理突发异常情况的问题。
【附图说明】
[0018]图1为基于地面站的无人机飞行实时控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0020]—种基于地面站的无人机飞行实时控制方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤:
[0021]S1.正常飞行控制。
[0022]Sll.地面站将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到飞行器的飞行控制系统；
[0023]S12.所述飞行器在所述飞行控制系统的控制下按照规划好的飞行航线飞行，并将实时飞行的视频图像发送到地面站。
[0024]S2.异常飞行控制。
[0025]S21.飞行器在飞行过程中出现异常情况时，地面站向所述飞行控制系统发送控制请求ig号；
[0026]S22.所述飞行控制系统接收到该信号后将控制权转交给地面站，由地面站对飞行器进行控制:处理异常情况；以当前点规划航线，将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到所述飞行控制系统，并将控制权转交给所述飞行控制系统，继续执行正常飞行控制步骤。
[0027]通过观察飞行器实时飞行的视频图像判断飞行是否出现异常。
[0028]所述异常情况为飞行器前方出现障碍物，地面站进行异常情况处理的方法是:参照视频图像，操作地面站的操控器，首先使飞行器悬停于当前位置，然后使飞行器绕过障碍物。
[0029]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于地面站的无人机飞行实时控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I，正常飞行控制； 地面站将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到飞行器的飞行控制系统;所述飞行器在所述飞行控制系统的控制下按照规划好的飞行航线飞行，并将实时飞行的视频图像发送到地面站； 步骤2，异常飞行控制； 飞行器在飞行过程中出现异常情况时，地面站向所述飞行控制系统发送控制请求信号;所述飞行控制系统接收到该信号后将控制权转交给地面站，由地面站对飞行器进行控制:首先处理异常情况，然后以当前点规划航线，将规划好的飞行航线数据及控制指令发送到所述飞行控制系统，并将控制权转交给所述飞行控制系统，继续执行正常飞行控制步骤。2.根据权利要求1所述的基于地面站的无人机飞行实时控制方法，其特征在于，通过观察所述视频图像判断飞行是否出现异常。3.根据权利要求1所述的基于地面站的无人机飞行实时控制方法，其特征在于，所述异常情况为飞行器前方出现障碍物，地面站进行异常情况处理的方法是:通过操作地面站的操控器，首先使飞行器悬停于当前位置，然后使飞行器绕过障碍物。
【文档编号】G05D1/10GK105955301SQ201610420661
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】郭齐红, 任璐, 杨永强, 张佩, 李超, 林康, 周权, 祖金戈, 张丽娇, 汪连晖, 孙阳
【申请人】铱格斯曼航空科技集团有限公司