一种飞行器的控制方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种飞行器的控制方法和装置，用于简化用户对飞行器的操作要求，根据用户控制移动的终端完成对飞行器的精确控制。本发明实施例提供一种飞行器的控制方法，包括：对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，所述第二重力感应信息是在得到所述第一重力感应信息之前对所述终端进行重力感应信息采集得到的；根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差；根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态。
【专利说明】
一种飞行器的控制方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种飞行器的控制方法和装置。
【背景技术】
[0002]飞行器在国民经济、军事上都有很多应用，目前飞行器己被广泛应用于航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察、战场评估等领域，飞行器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。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置、信息采集装置等设备，遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。
[0003]目前飞行器在执行飞行动作时通常采用如下两种方案:1、飞行器在飞行过程中，用户通过人工控制遥控器上的摇杆，手动控制飞行器做基本的飞行运动；2、用户操作手持设备模拟控制摇杆，由摇杆来控制飞行器的飞行运动，手持设备可以是指智能手机、平板电脑等移动设备。
[0004]在上述目前的方案中，无论是使用遥控器还是手持设备，都是通过摇杆来控制飞行器的飞行运动，但是这种通过摇杆控制飞行器的方法需要用户随时关注飞行器的飞行轨迹，才能实现对飞行器的精确控制，对用户的操作要求很高。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种飞行器的控制方法和装置，用于简化用户对飞行器的操作要求，根据用户控制移动的终端完成对飞行器的精确控制。
[0006]为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案:
[0007]第一方面，本发明实施例提供一种飞行器的控制方法，包括:
[0008]对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，所述第二重力感应信息是在得到所述第一重力感应信息之前对所述终端进行重力感应信息采集得到的；
[0009]根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差;
[0010]根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态。
[0011]第二方面，本发明实施例还提供一种飞行器的控制装置，包括:
[0012]重力感应采集模块，用于对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，所述第二重力感应信息是在得到所述第一重力感应信息之前对所述终端进行重力感应信息采集得到的；
[0013]终端姿态获取模块，用于根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差；
[0014]飞行控制模块，用于根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态。
[0015]从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点:
[0016]在本发明实施例中，首先对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，第二重力感应信息是在得到第一重力感应信息之前对终端进行重力感应信息采集得到的，然后根据终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取终端的姿态偏差，最后根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制飞行器按照飞行控制命令调整飞行姿态。由于本发明实施例中只需要用户实时的控制终端的移动，就可以从终端中采集到重力感应信息，通过第一重力感应信息和第二重力感应信息可以获取到终端的姿态偏差，该姿态偏差可用于确定向飞行器发送飞行控制命令，飞行器可以根据飞行控制命令调整飞行姿态，避免现有技术中用户对摇杆的控制，用户对飞行器的控制由终端自行检测，降低了对用户的操作要求。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明实施例中终端与飞行器之间交互的实现场景示意图；
[0019]图2为本发明实施例提供的一种飞行器的控制方法的流程方框示意图；
[0020]图3为本发明实施例中通过终端控制飞行器做俯仰运动、横滚运动、偏航运动的控制流程示意图；
[0021]图4为本发明实施例中通过终端控制飞行器做升降运动的控制流程示意图；
[0022]图5-a为本发明实施例提供的一种飞行器的控制装置的组成结构示意图；
[0023]图5-b为本发明实施例提供的一种重力感应采集模块的组成结构示意图；
[0024]图5-c为本发明实施例提供的另一种重力感应采集模块的组成结构示意图；
[0025]图6为本发明实施例提供的飞行器的控制方法应用于终端的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]本发明实施例提供了一种飞行器的控制方法和装置，用于简化用户对飞行器的操作要求，根据用户控制移动的终端完成对飞行器的精确控制。
[0027]为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
[0029]以下分别进行详细说明。
[0030]首先请参阅图1所示，为本发明实施例提供的终端与飞行器之间交互的实现场景示意图，用户可以控制终端的移动，该终端具体为智能终端，例如手机、智能手环等设备。终端通过对用户控制行为的感知，生成飞行控制指令，终端将飞行控制指令发送给飞行器，飞行器可以根据终端的飞行控制指令调整飞行姿态。对于用户而言，操作简单，用户操作终端即可，无需再单独控制摇杆。接下来描述本发明飞行器的控制方法的一个实施例，具体可以应用于对飞行器的操作控制场景中，请参阅图2所示，本发明一个实施例提供的飞行器的控制方法，可以包括如下步骤:
[0031]101、对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，第二重力感应信息是在得到第一重力感应信息之前对终端进行重力感应信息采集得到的。
[0032]在本发明实施例中，用户操作终端，用户可以按照自己需要的控制方式来移动终端，例如用户可以翻转终端，向右平移终端等，终端自身可以感应用户的控制方式，对终端的重力感应信息进行实时的采集，本发明实施例中每对终端的重力感应信息进行一次采集就可以得到一个重力感应信息。具体的，以对终端进行两次的重力感应信息采集为例，则可以得到终端的两个重力感应信息，分别表示为第一重力感应信息和第二重力感应信息，例如分别对终端在第一时间点和第二时间点的重力感应信息进行采集，其中将在第一时间点采集到的重力感应信息定义为第一重力感应信息，将在第二时间点采集到的重力感应信息定义为第二重力感应信息，第二时间点为在时间轴上早于第一时间点的时刻，则第二重力感应信息是在得到第一重力感应信息之前对终端进行采集得到的。不限定的是，在本发明实施例中，第二重力感应信息也可以称为“历史重力感应信息”，第一重力感应信息也可以称为“当前重力感应信息”。
[0033]在本发明实施例中，终端产生的重力感应信息具体可以指的是如下信息中的至少一种:俯仰角(英文名称:Pitch)、横滚角(英文名称:roll)和偏航角(英文名称:yaw)，具体可以结合应用场景来确定需要采集的重力感应信息类型。终端的姿态可以通过终端在空间中的三个角度(偏航角、俯仰角和横滚角)来确定，这三个角度通常称为欧拉角或终端的姿态角。
[0034]在本发明的一些实施例中，步骤101对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，具体可以包括如下步骤:
[0035]Al、接收控制启动命令，并对终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第二重力感应信息；
[0036]A2、在采集到第二重力感应信息之后，继续对终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息。
[0037]其中，终端中可以设置控制键，当用户需要操控飞行器时，用户可以触发启动控制键，终端可以检测用户通过控制键下发的控制启动命令，此时对终端的重力感应信息进行采集，例如可以通过终端内置的传感器进行实时的重力感应信息采集，例如可以在终端内置有加速度传感器、角速度传感器和地磁旋转矢量传感器，上述传感器可以记录终端的重力感应信息。具体的，加速度传感器(英文名称:accelerat1n transducer)是能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器，角速度传感器也称为陀螺仪，地磁旋转矢量传感器可以提供终端的旋转矢量。需要说明的是，在本发明实施例中终端还可以内置其它的传感器，具体取决于实现场景。在步骤Al中，当终端接收到用户的控制启动命令时先获取到终端的第二重力感应信息，然后可以按照预置的采集周期来不断的采集重力感应信息，例如执行步骤A2，在米集到第二重力感应彳目息之后，继续对终端进彳丁实时的重力感应彳目息米集，得到终端的第一重力感应信息。
[0038]在本发明的一些实施例中，步骤A2继续对终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息之后，本发明实施例提供的飞行器的控制方法还可以包括如下步骤:
[0039]B1、接收控制结束命令，然后停止对终端进行实时的重力感应信息采集；
[0040]B2、根据控制结束命令向飞行器发送悬停命令，控制飞行器按照悬停命令保持悬停状态。
[0041]其中，终端由用户进行实时的控制移动，若用户需要停止控制终端时，用户可以向终端发送控制结束命令，则终端在接收到该控制结束命令时就不再采集终端的重力感应信息。例如，终端上设置有控制键，当用户按下控制键时可以向终端发送控制启动指令，当用户松开该控制键时终端可以确定用户下发了控制结束指令。当接收到控制结束命令后，可以向飞行器发送悬停指令，则飞行器按照悬停命令保持悬停状态。其中，悬停是指飞行器在一定高度上保持空间位置基本不变的飞行状态。
[0042]102、根据终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取终端的姿态偏差。
[0043]在本发明实施例中，通过在不同时刻采集到的重力感应信息可以获取到终端在空间中的姿态变化，例如通过终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息可以获取终端的姿态偏差。其中，姿态偏差指的是终端在用户的控制移动下终端姿态的变化情况。
[0044]在本发明的一些实施例中，前述采集到的第一重力感应信息，包括:第一俯仰角、第一横滚角和第一偏航角;第二重力感应信息，包括:第二俯仰角、第二横滚角和第二偏航角。在这种情况下，步骤102根据终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取终端的姿态偏差，具体可以包括如下步骤:
[0045]Cl、计算第一俯仰角和第二俯仰角之间的差值从而得到俯仰偏差，和/或，计算第一横滚角和所述第二横滚角之间的差值从而得到横滚偏差，和/或，计算第一偏航角和所述第二偏航角之间的差值从而得到偏航偏差；
[0046]C2、将俯仰偏差，和/或横滚偏差，和/或偏航偏差进彳丁组合从而得到姿态偏差。
[0047]具体的，在俯仰轴向上计算第一俯仰角和第二俯仰角之间的差值得到俯仰偏差，在横滚轴向上计算第一横滚角和第二横滚角之间的差值得到横滚偏差，在偏航轴向上计算第一偏航角和第二偏航角之间的差值得到偏航偏差。需要说明的是，计算俯仰偏差、横滚偏差和偏航偏差中只需要根据具体采集到的重力感应信息计算其中的至少一种偏差即可，具体可以结合应用场景来确定需要获取俯仰偏差，和/或横滚偏差，和/或偏航偏差。步骤Cl执行之后，可以将俯仰偏差，和/或横滚偏差，和/或偏航偏差组合为一个集合从而得到姿态偏差，即终端的姿态偏差可以指的是终端在俯仰轴向上产生的俯仰偏差，和/或在横滚轴向上产生的横滚偏差，和/或在偏航轴向上产生的偏航偏差。
[0048]在本发明的另一些实施例中，前述采集到的第一重力感应信息包括:第一俯仰角；第二重力感应信息包括:第二俯仰角。在这种情况下，步骤102根据终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取终端的姿态偏差，具体可以包括如下步骤:
[0049]C3、计算第一俯仰角和第二俯仰角之间的差值，得到姿态偏差。
[0050]具体的，在俯仰轴向上计算第一俯仰角和第二俯仰角之间的差值得到姿态偏差，即终端的姿态偏差可以指的是终端在俯仰轴向上产生的俯仰偏差。
[0051]需要说明的是，在本发明的前述实施例中，执行步骤Cl和C2，或步骤C3可以在不同的场景下实现，具体需要计算的姿态偏差可以根据具体的应用场景来确定。
[0052]103、根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制飞行器按照飞行控制命令调整飞行姿态。
[0053]在本发明实施例中，通过前述步骤102获取到终端的姿态偏差之后，该终端的姿态偏差可以是调整飞行器飞行的依据，根据该姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，终端和飞行器之间可以通过无线通信方式进行通信。例如采用数传(915Mhz或433Mhz)或者采用无线局域网或者蓝牙进行通信，飞行器接收到飞行控制命令之后，飞行器可以按照飞行控制命令调整飞行姿态。
[0054]在本发明的一些实施例中，在前述执行步骤Cl的实现场景下，步骤103根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制飞行器按照飞行控制命令调整飞行姿态，具体包括如下步骤:
[0055]Dl、当姿态偏差中包括俯仰偏差时，根据俯仰偏差向飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制飞行器按照在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成俯仰运动;和/或，
[0056]D2、当姿态偏差中包括横滚偏差时，根据横滚偏差向飞行器发送在横滚轴向上需调整的横滚角，控制飞行器按照在横滚轴向上需调整的横滚角完成横滚运动;和/或，
[0057]D3、当姿态偏差中包括偏航偏差时，根据偏航偏差向飞行器发送在偏航轴向上需调整的偏航角，控制飞行器按照在偏航轴向上需调整的偏航角完成偏航运动。
[0058]其中，向飞行器发送的飞行控制命令可以包括:飞行器在俯仰轴向上需调整的俯仰角，和/或飞行器在横滚轴向上需调整的横滚角，和/或飞行器在偏航轴向上需调整的偏航角，则飞行器接收到该飞行控制命令之后，可以获取到上述信息，飞行器执行步骤D1、步骤D2、步骤D3中的至少一个步骤，飞行器可以按照在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成俯仰运动，按照在横滚轴向上需调整的横滚角完成横滚运动，按照在偏航轴向上需调整的偏航角完成偏航运动。
[0059]在本发明的一些实施例中，在前述执行步骤C2的实现场景下，步骤103根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制飞行器按照飞行控制命令调整飞行姿态，具体包括如下步骤:
[0060]D4、根据姿态偏差向飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制飞行器按照在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成升降运动。
[0061]其中，在需要控制飞行器升降运动时，只需要采集终端在俯仰轴向上的终端姿态变化，计算出需要调整的俯仰角，飞行器按照在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成升降运动。
[0062]在本发明的另一些实施例中，步骤103根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，具体可以包括如下步骤:
[0063]El、对获取到的姿态偏差进行限值处理，得到限值处理后的姿态偏差；
[0064]E2、根据限值处理后的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令。
[0065]其中，在获取到终端的姿态偏差之后，还可以对该姿态偏差先进行限值，以对姿态偏差进行数值约束，避免用户控制终端的控制力度过大导致对飞行器的控制超标，其中，限值处理是指将获取到的姿态偏差进行数值约束，举例说明如下，将采集到的值约束在一个合理范围内，例如值4合理范围为0-90，如果采集的0〈 = 4〈 = 90 4不变，如果采集的4〈0，则令A = O，若A>90，则A = 90。又如在获取到的姿态偏差之后，可以将该姿态偏差乘以一个限值因子，例如，将采集到的姿态偏差A乘以限值因子0.8，则当采集到姿态偏差为90时，限值处理后的姿态偏差可以为90 X0.8 = 72。
[0066]通过以上实施例对本发明实施例的描述可知，首先对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，第二重力感应信息是在得到第一重力感应信息之前对终端进行重力感应信息采集得到的，然后根据终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取终端的姿态偏差，最后根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制飞行器按照飞行控制命令调整飞行姿态。由于本发明实施例中只需要用户实时的控制终端的移动，就可以从终端中采集到重力感应信息，通过第一重力感应信息和第二重力感应信息可以获取到终端的姿态偏差，该姿态偏差可用于确定向飞行器发送飞行控制命令，飞行器可以根据飞行控制命令调整飞行姿态，避免现有技术中用户对摇杆的控制，用户对飞行器的控制由终端自行检测，降低了对用户的操作要求。
[0067]为便于更好的理解和实施本发明实施例的上述方案，下面举例相应的应用场景来进行具体说明。
[0068]本发明实施例中，可以在终端内置加速度传感器、角速度传感器、地磁旋转矢量传感器，能够解算出终端自身的姿态，相比在手机终端屏幕模拟摇杆的控制，更易控制，反映快速，便于控制基本动作和观察数据同时进行。在目前用手机模拟摇杆的控制方式中，手机屏幕上模拟遥控器的摇杆来控制飞行器的飞行运动，存在玩家需要同时关注手机和飞行器，无法进行盲操作的问题，因为盲操作手机屏幕本身无法有效反馈摇杆位置。
[0069]本发明实施例中，飞行器的基础运动可分为俯仰(英文名称:pitch)，横滚(英文名称:ro 11)，偏航(英文全称:yaw)，升降(英文全称:up/down)四种，本发明实施例中利用终端(例如智能移动设备:手机/手环/智能戒指等)内置的加速度计、陀螺仪、磁力计可以计算出终端的重力感应信息，采用终端姿态来控制飞行器的俯仰、横滚和偏航，以及升降运动。
[0070]使用者通过倾斜、滚转、偏航智能移动设备，智能移动设备采集自身传感器(例如:陀螺仪、加速度计)计算后输出的重力感应信息，并将此重力感应信息通过无线传输发送回飞行器后进行限值处理，将处理后的重力感应信息作为参考量，与当前飞行姿态进行对比，输出控制量，用来控制飞行器中的电机工作状态，最终实现通过智能移动设备的姿态来同步操控飞行器的飞行姿态。进一步地，使用者在智能移动设备上的角度变化，需先除以2再带入限值，限值处理的预设值为:航向角变化范围(-30°，30°)，俯仰角变化范围(-30°，30°)，横滚角变化范围(-30°，30° )。例如，使用者在智能移动设备上操纵滚转得到的横滚角为70。，则先除2后变为35°，再带入限值，变为30°，这样是为了避免飞行器控制量过度变化而导致的意外。
[0071]接下来以不同的应用场景分别进行举例说明，请参阅图3所示，为本发明实施例中通过终端控制飞行器做俯仰运动、横滚运动、偏航运动的控制流程示意图，下面以带有控制键的智能指环来说明本发明实施例中飞行器的控制方式。
[0072]1、智能指环上设置控制键A和控制键B，其中控制键A控制飞行器的俯仰运动、横滚运动、偏航运动，控制键B控制飞行器的升降运动。使用者先按下智能指环上的控制键A，启动重力感应控制模式。使用者不要松开控制键A，类似按下鼠标不松开，用类Key Down消息做触发点，此时记录智能指环的当前姿态，例如在俯仰轴向、翻转轴向、以及偏航轴向的欧拉角描述的重力感应信息作为初始姿态，例如初始姿态值包括:俯仰角P，横滚角r，偏航角I。
[0073]2、保持控制键A按下状态，使用者转动智能指环改变手中的终端姿态，此时能够实时地得到当前时刻智能指环的当前姿态和步骤I中记录的初始姿态之间的姿态偏差。姿态偏差包括:俯仰偏差△ P，横滚偏差△ r，和偏航偏差△ y。该姿态偏差是控制飞行器飞行姿态的数据源，根据偏差值换算到飞行器实际应保持一个相应在三个轴向的姿态，并将重力感应信息发送给飞行器。例如，在俯仰方向偏差为ZA = 30°，则根据一个特定函数F = F(ZA)得到飞行器在俯仰(即前后)方向的前进后退速度，控制飞行器在俯仰方向飞行。在横滚方向偏差为ZB = 20°，则根据一个特定函数F = G(ZB)得到飞行器在横滚(即左右)方向的左右飞行速度，控制飞行器在横滚方向飞行。在偏航方向偏差为ZC = 20°，则根据一个特定函数F = H(ZB)得到飞行器在偏航方向的旋转速度，控制飞行器旋转改变机头朝向。具体的，设终端的俯仰偏离初始值为A = 30°，则可简单换算飞行器需要保持俯仰角α = 1/2*Α，此时由于俯仰姿态的存在，飞行器的升力与重力的合力将使飞行器向前飞行。设终端的横滚偏离初始值为Α = 30°，则可简单换算飞行器需要保持横滚角α = 1/2*Α，此时由于横滚姿态的存在，飞行器的升力与重力的合力将使飞行器向左飞行。设终端的偏航偏离初始值为A =30°，则可简单换算飞行器需要保持偏航速度α = 1/2*Α，此时飞行器将依据该偏航速度持续旋转。
[0074]实际的飞行器运动可以看成飞行器在三个方向上的运动合成。例如，标准的3D几何中的矢量合成，例如一个姿态的描述为(P、r、y)，则可认为该姿态由初始姿态绕俯仰轴旋转P，绕横滚轴旋转r，绕偏航轴旋转y构成。
[0075]3、当飞行器接收到重力感应信息数据，根据该重力感应信息数据调整自己的飞行姿态，达到控制飞行器飞行姿态的目的。
[0076]4、取消重力感应模式，例如使用者松开控制键A，此时利用类Key UP消息做触发点，停止采集智能指环的重力感应信息，飞行器回到悬停状态，等待使用者的下次动作输入。
[0077]请参阅图4所示，为本发明实施例中通过终端控制飞行器做升降运动的控制流程示意图。
[0078]下面以带有控制键的智能指环来说明本发明实施例中飞行器的控制方式。
[0079]1、使用者先按下智能指环上的控制键B，启动重力感应控制模式。使用者不要松开控制键B，类似按下鼠标不松开，用类Key Down消息做触发点，此时记录智能指环的当前姿态，例如在俯仰轴向的欧拉角描述的重力感应信息作为初始姿态。例如初始姿态值包括:俯仰角P，横滚角r，偏航角y。
[0080]2、保持控制键B按下状态，使用者转动智能指环改变手中的终端姿态，此时能够实时地得到当前时刻智能指环的当前姿态和步骤I中记录的初始姿态之间的姿态偏差。姿态偏差包括:俯仰偏差△ P，横滚偏差△ r，和偏航偏差△ y。该姿态偏差是控制飞行器飞行姿态的数据源，根据偏差值换算到飞行器实际应保持一个相应在俯仰轴向的姿态，并将重力感应信息发送给飞行器。例如，在俯仰方向偏差为ZA = 30°，则根据一个特定函数F = F(ZA)得到飞行器在俯仰(即前后)方向的前进后退速度，控制飞行器在俯仰方向飞行。具体的，如在俯仰方向偏差为ZD = 30°，则根据一个特定函数F = F(ZD)得到飞行器上升或下降速度来控制飞行器的高度。
[0081]其中，智能指环上可以设置两个控制键，飞行器的升降可以选择与控制键A以外的其他控制键，例如控制键B，根据智能指环和飞行器的俯仰角的偏差控制。
[0082]3、当飞行器接收到重力感应信息数据，根据该重力感应信息数据调整自己的姿态，达到控制飞行器飞行姿态的目的。
[0083]4、取消重力感应模式，例如使用者松开控制键B，此时利用类Key UP消息做触发点，停止采集智能指环的重力感应信息，飞行器回到悬停状态，等待使用者下次动作输入。
[0084]通过前述实施例对本发明的举例说明可知，本发明实施例用户可以启动和停止重力感应的方式，由终端姿态偏差结算为飞行器最终动作姿态，通过用户使用终端(例如智能指环等带有重力感应的设备)通过按键启动和停止重力感应，并计算姿态偏差计算转化为飞行器的姿态来控制飞行器的基本飞行动作。飞行器的终端重力感应控制方式上手容易，较为便捷，可能称为一个主流的终端控制飞行器基本动作的控制方式。
[0085]需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
[0086]为便于更好的实施本发明实施例的上述方案，下面还提供用于实施上述方案的相关装置。
[0087]请参阅图5-a所示，本发明实施例提供的一种飞行器的控制装置500，可以包括:重力感应采集模块501、终端姿态获取模块502和飞行控制模块503，其中，
[0088]重力感应采集模块501，用于对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，所述第二重力感应信息是在得到所述第一重力感应信息之前对所述终端进行重力感应信息采集得到的；
[0089]终端姿态获取模块502，用于根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差；
[0090]飞行控制模块503，用于根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态。
[0091 ]在本发明的一些实施例中，请参阅如图5-b所示，所述重力感应采集模块501，包括:
[0092]第一采集单元5011，用于接收控制启动命令，并对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第二重力感应信息；
[0093]第二采集单元5012，用于在采集到所述第二重力感应信息之后，继续对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息。
[0094]在本发明的一些实施例中，相对于如图5-b所示，请参阅如图5-c所示，所述重力感应采集模块501，还包括:采集控制单元5013，其中，
[0095]所述采集控制单元5013，用于所述第二采集单元5012继续对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息之后，接收控制结束命令，然后停止对所述终端进行实时的重力感应信息采集；
[0096]所述飞行控制模块503，还用于根据所述控制结束命令向飞行器发送悬停命令，控制所述飞行器按照所述悬停命令保持悬停状态。
[0097]在本发明的一些实施例中，所述第一重力感应信息，包括:第一俯仰角、第一横滚角和第一偏航角;所述第二重力感应信息，包括:第二俯仰角、第二横滚角和第二偏航角。所述终端姿态获取模块502，具体用于计算所述第一俯仰角和所述第二俯仰角之间的差值从而得到俯仰偏差，和/或，计算所述第一横滚角和所述第二横滚角之间的差值从而得到横滚偏差，和/或，计算所述第一偏航角和所述第二偏航角之间的差值从而得到偏航偏差;将所述俯仰偏差，和/或所述横滚偏差，和/或所述偏航偏差进行组合从而得到所述姿态偏差。
[0098]在本发明的一些实施例中，所述飞行控制模块503，具体用于当所述姿态偏差中包括所述俯仰偏差时，根据所述俯仰偏差向所述飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制所述飞行器按照所述在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成俯仰运动;和/或，当所述姿态偏差中包括所述横滚偏差时，根据所述横滚偏差向所述飞行器发送在横滚轴向上需调整的横滚角，控制所述飞行器按照所述在横滚轴向上需调整的横滚角完成横滚运动;和/或，当所述姿态偏差中包括所述偏航偏差时，根据所述偏航偏差向所述飞行器发送在偏航轴向上需调整的偏航角，控制所述飞行器按照所述在偏航轴向上需调整的偏航角完成偏航运动。
[0099]在本发明的一些实施例中，所述第一重力感应信息包括:第一俯仰角;所述第二重力感应信息包括:第二俯仰角;所述终端姿态获取模块502，具体用于计算所述第一俯仰角和所述第二俯仰角之间的差值，得到所述姿态偏差。
[0100]在本发明的一些实施例中，所述飞行控制模块503，具体用于根据所述姿态偏差向所述飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制所述飞行器按照所述在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成升降运动。
[0101]在本发明的一些实施例中，所述飞行控制模块503，具体用于对获取到的所述姿态偏差进行限值处理，得到限值处理后的姿态偏差;根据所述限值处理后的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令。
[0102]通过以上对本发明实施例的描述可知，首先对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，第二重力感应信息是在得到第一重力感应信息之前对终端进行重力感应信息采集得到的，然后根据终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取终端的姿态偏差，最后根据获取到的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制飞行器按照飞行控制命令调整飞行姿态。由于本发明实施例中只需要用户实时的控制终端的移动，就可以从终端中采集到重力感应信息，通过第一重力感应信息和第二重力感应信息可以获取到终端的姿态偏差，该姿态偏差可用于确定向飞行器发送飞行控制命令，飞行器可以根据飞行控制命令调整飞行姿态，避免现有技术中用户对摇杆的控制，用户对飞行器的控制由终端自行检测，降低了对用户的操作要求。
[0103]本发明实施例还提供了另一种终端，如图6所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该终端可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point ofSales，销售终端)、车载电脑等任意终端设备，以终端为手机为例:
[0104]图6示出的是与本发明实施例提供的终端相关的手机的部分结构的框图。参考图6，手机包括:射频(Rad1 Frequency，RF)电路1010、存储器1020、输入单元1030、显示单元1040、传感器1050、音频电路1060、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块1070、处理器1080、以及电源1090等部件。本领域技术人员可以理解，图6中示出的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0105]下面结合图6对手机的各个构成部件进行具体的介绍:
[0106]RF电路1010可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器1080处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路1010包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low NoiseAmplif ier，LNA)、双工器等。此外，RF电路1010还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(GlobalSystem of Mobile communicat1n，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Rad1Service，GPRS)、码分多址(Code Divis1n Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Divis1n Multiple Access ,WCDMA)、长期演进(Long Term Evolut1n,LTE)、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。
[0107]存储器1020可用于存储软件程序以及模块，处理器1080通过运行存储在存储器1020的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1020可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1020可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0108]输入单元1030可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元1030可包括触控面板1031以及其他输入设备1032。触控面板1031，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1031上或在触控面板1031附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板1031可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1080，并能接收处理器1080发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1031。除了触控面板1031，输入单元1030还可以包括其他输入设备1032。具体地，其他输入设备1032可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
[0109]显示单元1040可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元1040可包括显示面板1041，可选的，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting D1de，OLED)等形式来配置显示面板1041。进一步的，触控面板1031可覆盖显示面板1041，当触控面板1031检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1080以确定触摸事件的类型，随后处理器1080根据触摸事件的类型在显示面板1041上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板1031与显示面板1041是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1031与显示面板1041集成而实现手机的输入和输出功能。
[0110]手机还可包括至少一种传感器1050，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1041的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板1041和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
[0111]音频电路1060、扬声器1061，传声器1062可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路1060可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1061，由扬声器1061转换为声音信号输出；另一方面，传声器1062将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1060接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器1080处理后，经RF电路1010以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器1020以便进一步处理。
[0112]WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块1070可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图6示出了WiFi模块1070，但是可以理解的是，其并不属于手机的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
[0113]处理器1080是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1020内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1020内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器1080可包括一个或多个处理单元;优选的，处理器1080可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1080中。
[0114]手机还包括给各个部件供电的电源1090(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器1080逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
[0115]尽管未示出，手机还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。
[0116]在本发明实施例中，该终端所包括的处理器1080还具有控制执行以上由终端执行的飞行器的控制方法流程。
[0117]另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0118]通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(R0M，Read-0nly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0119]综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种飞行器的控制方法，其特征在于，包括: 对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，所述第二重力感应信息是在得到所述第一重力感应信息之前对所述终端进行重力感应信息采集得到的； 根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差； 根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，包括: 接收控制启动命令，并对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第二重力感应信息； 在采集到所述第二重力感应信息之后，继续对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述继续对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息之后，所述方法还包括: 接收控制结束命令，然后停止对所述终端进行实时的重力感应信息采集； 根据所述控制结束命令向飞行器发送悬停命令，控制所述飞行器按照所述悬停命令保持悬停状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一重力感应信息，包括:第一俯仰角、第一横滚角和第一偏航角； 所述第二重力感应信息，包括:第二俯仰角、第二横滚角和第二偏航角； 所述根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差，包括: 计算所述第一俯仰角和所述第二俯仰角之间的差值从而得到俯仰偏差，和/或，计算所述第一横滚角和所述第二横滚角之间的差值从而得到横滚偏差，和/或，计算所述第一偏航角和所述第二偏航角之间的差值从而得到偏航偏差； 将所述俯仰偏差，和/或所述横滚偏差，和/或所述偏航偏差进行组合从而得到所述姿态偏差。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态，包括: 当所述姿态偏差中包括所述俯仰偏差时，根据所述俯仰偏差向所述飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制所述飞行器按照所述在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成俯仰运动;和/或， 当所述姿态偏差中包括所述横滚偏差时，根据所述横滚偏差向所述飞行器发送在横滚轴向上需调整的横滚角，控制所述飞行器按照所述在横滚轴向上需调整的横滚角完成横滚运动;和/或， 当所述姿态偏差中包括所述偏航偏差时，根据所述偏航偏差向所述飞行器发送在偏航轴向上需调整的偏航角，控制所述飞行器按照所述在偏航轴向上需调整的偏航角完成偏航运动。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一重力感应信息包括:第一俯仰角；所述第二重力感应信息包括:第二俯仰角； 所述根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差，包括: 计算所述第一俯仰角和所述第二俯仰角之间的差值，得到所述姿态偏差。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态，包括: 根据所述姿态偏差向所述飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制所述飞行器按照所述在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成升降运动。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，包括: 对获取到的所述姿态偏差进行限值处理，得到限值处理后的姿态偏差； 根据所述限值处理后的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令。9.一种飞行器的控制装置，其特征在于，包括: 重力感应采集模块，用于对由用户控制移动的终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息，所述第二重力感应信息是在得到所述第一重力感应信息之前对所述终端进行重力感应信息采集得到的； 终端姿态获取模块，用于根据所述终端的第一重力感应信息和第二重力感应信息获取所述终端的姿态偏差； 飞行控制模块，用于根据获取到的所述姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令，控制所述飞行器按照所述飞行控制命令调整飞行姿态。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述重力感应采集模块，包括: 第一采集单元，用于接收控制启动命令，并对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第二重力感应信息； 第二采集单元，用于在采集到所述第二重力感应信息之后，继续对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述重力感应采集模块，还包括:采集控制单元，其中， 所述采集控制单元，用于所述第二采集单元继续对所述终端进行实时的重力感应信息采集，得到所述终端的第一重力感应信息之后，接收控制结束命令，然后停止对所述终端进行实时的重力感应信息采集； 所述飞行控制模块，还用于根据所述控制结束命令向飞行器发送悬停命令，控制所述飞行器按照所述悬停命令保持悬停状态。12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一重力感应信息，包括:第一俯仰角、第一横滚角和第一偏航角； 所述第二重力感应信息，包括:第二俯仰角、第二横滚角和第二偏航角； 所述终端姿态获取模块，具体用于计算所述第一俯仰角和所述第二俯仰角之间的差值从而得到俯仰偏差，和/或，计算所述第一横滚角和所述第二横滚角之间的差值从而得到横滚偏差，和/或，计算所述第一偏航角和所述第二偏航角之间的差值从而得到偏航偏差;将所述俯仰偏差，和/或所述横滚偏差，和/或所述偏航偏差进行组合从而得到所述姿态偏差。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述飞行控制模块，具体用于当所述姿态偏差中包括所述俯仰偏差时，根据所述俯仰偏差向所述飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制所述飞行器按照所述在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成俯仰运动;和/或，当所述姿态偏差中包括所述横滚偏差时，根据所述横滚偏差向所述飞行器发送在横滚轴向上需调整的横滚角，控制所述飞行器按照所述在横滚轴向上需调整的横滚角完成横滚运动；和/或，当所述姿态偏差中包括所述偏航偏差时，根据所述偏航偏差向所述飞行器发送在偏航轴向上需调整的偏航角，控制所述飞行器按照所述在偏航轴向上需调整的偏航角完成偏航运动。14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一重力感应信息包括:第一俯仰角;所述第二重力感应信息包括:第二俯仰角； 所述终端姿态获取模块，具体用于计算所述第一俯仰角和所述第二俯仰角之间的差值，得到所述姿态偏差。15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述飞行控制模块，具体用于根据所述姿态偏差向所述飞行器发送在俯仰轴向上需调整的俯仰角，控制所述飞行器按照所述在俯仰轴向上需调整的俯仰角完成升降运动。16.根据权利要求9至15任一项所述的装置，其特征在于，所述飞行控制模块，具体用于对获取到的所述姿态偏差进行限值处理，得到限值处理后的姿态偏差;根据所述限值处理后的姿态偏差向飞行器发送飞行控制命令。
【文档编号】G05D1/10GK106020219SQ201610327694
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】杨瑞波, 黄盈, 申俊峰, 荆彦青
【申请人】腾讯科技（深圳）有限公司