集群表演动态舞步切换方法、飞行器、控制终端及存储介质与流程

1.本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种集群表演动态舞步切换方法、飞行器、控制终端及存储介质。


背景技术：

2.目前，随着科技的进步，无人机集群表演越来越受到欢迎和喜爱，这也正在代替传统的烟花成为新型的多元化的一种传媒手段。许多的节假日活动，景区宣传，企业宣传，展会活动宣传，都用到了无人机的集群表演而更加聚集人气。
3.常规化的集群表演是在飞行之前已经将舞步制作完成，舞步已经存入飞控端的存储模块中。但是在飞行表演时，从起飞到降落完成的是固定的舞步，并不能动态的更改舞步轨迹，缺乏新意，比较单一化。对于动态舞步插入的实际运用，这一块目前还空缺。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
5.(1)但是在飞行表演时，从起飞到降落完成的是固定的舞步，并不能动态的更改舞步轨迹，缺乏新意，比较单一化。
6.(2)生成动态舞步需要获取每一架飞行器暂停点的位置，这需要飞行器端和地面站端的通信要实时。
7.(3)由软件生成动态舞步的路径要准确，无交叉点。
8.(4)生成的动态舞步上传到每一架飞行器，这需要飞行器端和地面站端通信的带宽要足够大，并且无堵塞。
9.解决以上问题及缺陷的难度为：
10.插入动态舞步，需要生成动态舞步，而生成动态舞步需要获取所有飞行器当前暂停点的位置坐标，这时候需要飞行器端和地面端的通信要绝对的实时顺畅，并且地面站端发送暂停的指令，飞行器端要有应答机制。由于时间的原因，由软件生成的动态舞步并没有更多的仿真时间，所以生成动态舞步的算法要准确无交叉点。最后，上传动态舞步，每一架飞行器也要有应答机制，确保所有的飞行器接收到动态舞步。
11.解决以上问题及缺陷的意义为：
12.本发明提出的是一种能动态切换舞步的方法，在执行固定舞步的同时，能动态的切换到随时生成的舞步中去，具有较强的动态性。


技术实现要素：

13.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种集群表演动态舞步切换方法、飞行器、控制终端及存储介质。
14.本发明是这样实现的，一种集群表演动态舞步切换方法，所述集群表演动态舞步切换方法包括：
15.在固定的舞步中插入动态舞步。首先，在执行完固定舞步的某一个动画，此时需要插入动态舞步，由地面站端发送“暂停指令”，这时候所有飞行器处于暂停状态，地面站端实
时接收所有飞行器暂停时候的位置坐标。同时，由用户在画板中画出目标动画，接收转换成由飞行器组成的轨迹图，也就是目标位置。所述动态舞步根据飞行器暂停点的位置和目标位置由动态舞步生成软件生成舞步；随即将动态舞步发送给飞行器，地面站端发送“继续执行”指令，执行动态舞步。
16.进一步，所述固定舞步插入动态舞步的方法包括：
17.在固定的舞步中插入动态舞步，执行完动态舞步之后，又返回到固定舞步中，继续执行固定舞步；
18.在固定的舞步中插入动态舞步，执行动态舞步直至降落，从插入点到降落形成完整的舞步表演。
19.进一步，动态舞步生成包括：
20.编队表演时，用户在现场随时随地的手绘画出需动态插入的动画；然后通过轨迹生成软件，将动画转换成无人机集群组合图；从切换点到目标图片的轨迹形成动态舞步。
21.进一步，所述的集群表演动态舞步切换方法具体包括：
22.1)由轨迹生成软件将手绘图转换成飞行器组合图m；
23.2)由地面站端发送“暂停”指令，暂停当前执行的舞步；
24.3)根据每一架飞行器传回的暂停点的位置坐标，生成暂停点到组合图m的轨迹路径；
25.4)地面站端将第3)步生成的舞步发送给每一架飞行器，发送成功后，发送继续执行舞步指令，执行动态舞步。
26.本发明的另一目的在于提供一种集群表演动态舞步切换控制终端，执行所述集群表演动态舞步切换方法。
27.本发明的另一目的在于提供一种飞行器，所述飞行器用于实施所述集群表演动态舞步切换方法。
28.本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
29.在固定的舞步中插入动态舞步，所述动态舞步根据飞行器暂停点的位置和目标位置由动态舞步生成软件生成舞步；随即将动态舞步发送给飞行器，地面站端控制指令，执行动态舞步。
30.本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
31.在固定的舞步中插入动态舞步，所述动态舞步根据飞行器暂停点的位置和目标位置由动态舞步生成软件生成舞步；随即将动态舞步发送给飞行器，地面站端控制指令，执行动态舞步。
32.本发明的另一目的在于提供一种实施所述集群表演动态舞步切换方法的飞行器在商业汇演上应用、在公益活动表演上的应用。
33.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
34.本发明提供的动态舞步切换主要是在固定的舞步中插入动态舞步，动态舞步是根据飞行器暂停点的位置和目标位置由动态舞步生成软件生成的一套舞步，这种方法简单有
效，实时性较好。生成动态舞步的算法快速准确，无需再仿真，大大缩短了现场集群表演动态舞步切换的时间，增强了现场舞步的动态性及观赏性。随即将动态舞步发送给飞行器，地面站端控制指令，执行动态舞步。
35.本发明通过固定的舞步在编队表演前制作完成，并已存储到飞行器端的存储模块中。在执行固定舞步的同时，客户有需求的更改，需要增加一个动画或者几个动画，这时候就需要动态舞步的插入。客户随即生成需要插入的动画，同时在很短的时间内生成动态舞步，上传动态舞步，执行动态舞步。从暂停到执行动态舞步，在很短的时间内就能完成，实现了固定舞步和动态舞步的完美衔接，同时短时间内完成的操作也大大增加了飞行器的留空时间。
36.本发明对于动态舞步的生成，从飞行器暂停点的位置，到目标位置，由舞步生成软件在线生成频率为25hz的路径轨迹，也就是动态舞步。最大的特点是时间短、效率高，无需离线仿真测试，大大缩短了切换时间。
附图说明
37.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例提供的动态舞步插入逻辑图一。
39.图2是本发明实施例提供的动态舞步插入逻辑图二。
40.图3是本发明实施例提供的动态舞步生成效果图。
41.图4是本发明实施例提供的动态舞步切换流程图。
具体实施方式
42.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种集群表演动态舞步切换方法、飞行器、控制终端及存储介质，下面结合附图对本发明作详细的描述。
44.本发明实施例提供的集群表演动态舞步切换方法，包括：
45.(1)动态舞步插入方法包括：
46.动态舞步插入存在两种情况，一种是在固定的舞步中插入动态舞步，此时的动态舞步可以是多个。执行完动态舞步之后，又返回到固定舞步中，继续执行固定舞步。也可以多次插入动态舞步，多次返回到固定舞步中，如图1所示。
47.另一种是在固定的舞步中插入动态舞步，执行动态舞步直至降落，中途不返回到固定舞步中，从插入点到降落形成一个完整的舞步表演，如图2所示。
48.(2)动态舞步生成
49.以上所说的动态舞步并不需要在飞行表演前制作好，编队表演时，用户可以在现场随时随地的手绘画出需要动态插入的动画，如图3左图所示。然后通过轨迹生成软件，将
动画转换成无人机集群组合图，如图3右图所示。此款软件输入端为手绘图片，输出端为飞行器集群组合图片，实时性较好。从切换点到目标图片的轨迹就形成了动态舞步。生成此动态舞步的算法准确，效率高，无需仿真测试。
50.(3)动态舞步切换
51.针对动态舞步的切换，这里提出了一种简单有效的舞步切换方法，动态舞步切换步骤如下：
52.1)由轨迹生成软件将手绘图转换成飞行器组合图m。
53.2)由地面站端发送“暂停”指令，暂停当前执行的舞步。
54.3)根据每一架飞行器传回的暂停点的位置坐标，生成暂停点到组合图m的轨迹路径，也就是动态舞步。
55.4)地面站端将第3)步生成的舞步发送给每一架飞行器，发送成功之后，发送继续执行舞步指令，执行动态舞步。如图4所示。
56.动态舞步切换主要是在固定的舞步中插入动态舞步，动态舞步是根据飞行器暂停点的位置和目标位置由动态舞步生成软件生成的一套舞步，这种方法简单有效，实时性较好。随即将动态舞步发送给飞行器，地面站端控制指令，执行动态舞步。
57.本发明提供的地面站软件，如需插入动态舞步，首先，由用户制作好目标动画，等待固定舞步执行完当前的动画。点击地面站右下角的“暂停”按钮，此时所有飞行器接收到暂停指令，并回复地面站已收到指令。此时，所有飞行器执行指令，处于暂停状态，同时将坐标位置发送给地面站。点击地面站中下方的“动态舞步生成”按钮，调用舞步生成软件，根据飞行器暂停点的位置及目标位置生成动态舞步。接着点击地面站中下方的“动态舞步发送”按钮，发送动态舞步给所有飞行器，飞行器收到动态舞步后返回应答指令。最后，点击地面站中下方的“继续执行”按钮，执行动态舞步。
58.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd
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rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
60.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，凡在本发明的精神和原则之内所
作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。