无人机自主考试方法及系统与流程

本公开涉及无人机测评领域，具体涉及无人机自主考试方法及系统。

背景技术：

无人机驾驶逐渐和机动车驾驶、民航飞机驾驶一样，其驾驶资质将成为无人机从业的必须条件。2014年4月起，无人机驾驶员资质及训练质量管理开始由民航总局旗下的中国AOPA(Aircraft Owners and Pilots Association，航空器拥有者及驾驶员协会)来负责，“民用无人驾驶航空器系统驾驶员合格证”是由中国民用航空总局授权中国AOPA，向经过专业培训并通过考核的无人机飞手颁发的“合格证”。

而获取驾驶合格证，最重要的环节就是考试，通过考试评价飞手是否具备驾驶无人机的必备知识技能。当前的无人机驾驶合格证考试，主要是通过考官现场评价考试者驾驶水平，由考官决定考试者是否通过，并没有考试合格的统一标准，其人为因素较大，并且由于无人机在天空飞行时，考官只能远距离进行观察，距离使得考官对于飞行的判断容易出现失误，并且这种人工考试的考核数据只有最后的分数和结果，考试的飞行数据不可查，不可追溯。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种无人机自主考试方法，解决考官只能远距离对无人机飞行做出观察判断，容易造成评判失误的问题。

为解决上述技术问题，本公开提供的基础方案如下：

无人机自主考试方法，包括以下步骤：

预设无人机的标准飞行路径信息、标准飞行数据信息和考试项目评分标准信息；

采集无人机飞行位置信息，所述无人机飞行位置信息包括经度信息、纬度信息和高度信息；

获取无人机飞行时的飞行数据信息；

根据所述无人机飞行位置信息生成实际飞行路径信息；

计算所述实际飞行路径信息和所述标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息；

判断所述飞行数据信息是否与所述标准飞行数据信息一致，若不一致则生成超标信息；

根据所述考试项目评分标准信息，计算路径偏差信息的分数和超标信息的分数，并生成考生分数信息。

通过获取无人机飞行时的实际飞行路径信息，并自动计算考生操控无人机的实际飞行路径信息与标准飞行路径信息的偏差，根据考试项目评分标准信息，判断偏差的扣分情况，同时计算出考生的分数，并且通过获取无人机飞行时的飞行数据信息，判断飞行数据信息是否与标准飞行数据信息一致，不一致则根据考试项目评分标准信息计算超标信息的分数，以此方式就可实现系统自动对考生进行评分，保证评分的客观和公正性，解决考官只能远距离对无人机飞行做出观察判断，容易造成评判失误的问题。

可选的，还包括：

建立或更新无人机考场的标准飞行路径，并生成标准飞行路径信息。

由于事先预设了标准飞行路径信息，考生可根据预设的标准飞行路径信息进行无人机的操控，但是由于预设的标准飞行路径信息，在长时间的使用过程中，应用于实际的考场上之后，会存在一定的误差，可能造成后续评分的不准确，因此在考生进行考试之前，重新建立或更新无人机考场的标准飞行路径，可使标准飞行路径更加准确，提高评分的准确度。

可选的，所述建立或更新无人机考场的标准飞行路径，并生成标准飞行路径信息，包括：采集无人机处于考场中任意两点的无人机位置信息，以两点为圆心生成两个由若干坐标点构成的圆，建立无人机考场的标准飞行路径。

以此方式，建立的考场更为精确，既可保证有效的测评考生的操纵能力，并且建造简单方便。

可选的，根据所述无人机飞行位置信息生成实际飞行路径信息，包括：通过实时采集无人机飞行位置信息，并根据采集到的所述无人机飞行位置信息，生成无人机实际飞行位置坐标点，将无人机实际飞行位置坐标点串联，生成实际飞行路径信息。

以此方式，就可得到实际飞行路径信息，便于根据由若干无人机实际飞行位置坐标点构成的实际飞行路径信息，计算实际飞行路径信息与标准飞行路径信息的偏差。

可选的，所述标准飞行路径信息由若干的坐标点构成；

计算所述实际飞行路径信息和所述标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息，包括：通过计算无人机实际飞行位置坐标点和标准飞行路径信息中对应坐标点位置的偏差，计算出所述实际飞行路径信息和所述标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息。

通过计算无人机实际飞行位置坐标点和标准飞行路径信息中对应坐标点位置的偏差，就可得到评分所需的路径偏差信息。

可选的，还包括：

采集无人机飞行时机头方向的角度信息，并计算无人机飞行时机头方向的角度与标准飞行路径的角度之间的偏差，生成航向偏差信息。

通过增加的航向偏差信息，可判断考生操控的无人机飞行的角度是否正确，在评分的时候，将航向偏差信息纳入无人机考试的考核标准中，可更加准确的判断考生的操纵水平。

可选的，还包括：判断无人机飞行时是否存在回飞情况、错舵情况和回转情况。

无人机飞行时的错舵情况、回飞情况和回转情况都是无人机飞行考试中的错误操作情况，因此将上述的情况作为无人机考试的参考标准，可使无人机考试测评更加准确。

可选的，所述飞行数据信息包括速度信息、角速度信息和航向信息，所述标准飞行数据信息包括标准速度信息和标准角速度信息，所述考试项目评分标准信息包括飞行速度评分信息、飞行角速度评分信息、偏差评分信息、错舵评分信息、回飞评分信息和回转评分信息；

根据所述考试项目评分标准信息，计算路径偏差信息、航向偏差信息、超标信息、回飞情况、错舵情况和回转情况的分数，并生成考生分数信息。

通过计算路径偏差信息、航向偏差信息、超标信息、回飞情况、错舵情况和回转情况的分数，统计出来的考生分数信息更加全面，可更加精确的判断考生操纵无人机的操纵能力。

可选的，无人机自主考试系统，包括服务器和无人机，所述服务器包括数据库、采集模块、获取模块、实际飞行路径信息生成模块、计算模块和判断模块；

数据库预设有无人机的标准飞行路径信息、标准飞行数据信息和考试项目评分标准信息，所述标准飞行路径信息由若干的坐标点构成；

采集模块，采集无人机飞行位置信息；

获取模块，获取无人机飞行时的飞行数据信息；

实际飞行路径信息生成模块，根据所述无人机飞行位置信息生成实际飞行路径信息；

计算模块，计算所述实际飞行路径信息和所述标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息；

判断模块，判断所述飞行数据信息是否与所述标准飞行数据信息一致，若不一致则生成超标信息；

计算模块，还用于根据所述考试项目评分标准信息，计算路径偏差信息的分数和超标信息的分数，并生成考生分数信息。

可选的，服务器还包括标准飞行路径信息生成模块；

采集模块，还用于采集无人机处于考场中任意两点的无人机位置信息；

标准飞行路径信息生成模块，根据所述无人机处于考场中任意两点的无人机位置信息，并以两点为圆心生成两个由若干坐标点构成的圆，建立无人机考场的标准飞行路径，生成无人机考场的标准飞行路径信息。

附图说明

图1为本公开无人机自主考试方法实施例的流程图；

图2为本公开无人机自主考试系统实施例的示意性框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图1所示：无人机自主考试方法，包括以下步骤：

采集无人机处于考场中两点的无人机位置信息，以两点为圆心，两点连线的一半为半径，生成两个由若干坐标点构成的圆，建立无人机考场的标准飞行路径。

将无人机的标准飞行路径信息、标准飞行数据信息和考试项目评分标准信息预设于服务器内，标准飞行路径信息由若干的坐标点构成，标准飞行数据信息包括标准速度信息和标准角速度信息，考试项目评分标准信息包括飞行速度评分信息、飞行角速度评分信息、偏差评分信息、错舵评分信息、回飞评分信息和回转评分信息。

采集无人机飞行位置信息，无人机飞行位置信息包括经度信息、纬度信息和高度信息。

获取无人机飞行时的飞行数据信息，飞行数据信息包括速度信息、角速度信息和航向信息。

根据采集到的无人机飞行位置信息，生成无人机实际飞行位置坐标点，将无人机实际飞行位置坐标点串联，生成实际飞行路径信息。

计算无人机实际飞行位置坐标点和标准飞行路径信息中对应坐标点位置的偏差，计算出实际飞行路径信息和标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息。

判断飞行数据信息是否与标准飞行数据信息一致，若不一致则生成超标信息。

采集无人机飞行时机头方向的角度信息，并计算无人机飞行时机头方向的角度与标准飞行路径的角度之间的偏差，生成航向偏差信息。

判断无人机飞行时是否存在回飞情况、错舵情况和回转情况，回飞情况通过判断无人机实际飞行位置坐标点，是否处于无人机飞过的前一个坐标点和无人机应该到达的标准飞行路径信息中对应的下一个坐标点之间，来判断无人机是否存在回飞情况，若处于二者之间则存在回飞情况。错舵情况通过判断无人机飞行时机头的方向来判断，是否错舵，若标准飞行路径某段坐标点组成的连线朝向北方，而无人机飞行时机头的方向朝向南方、东方或西方，则判断无人机出现错舵情况。回转情况，通过判断无人机机头的旋转角度的绝对值是否由大变小，若由大变小则说明无人机出现回转情况。

根据考试项目评分标准信息，计算路径偏差信息、航向偏差信息、超标信息、回飞情况、错舵情况和回转情况的分数，并生成考生分数信息。路径偏差信息是由坐标点之间的偏差进行计算的，而本实施例中的坐标点为三维坐标点，因此路径偏差信息包括水平偏差信息和高度偏差信息。

考试项目评分标准信息具体如下表一所示：

表一：考试项目评分标准信息

为了更清楚的阐述本公开的无人机自主考试方法，本实施例中，还公开了无人机自主考试系统。

如图2所示，包括服务器和无人机，服务器包括数据库、采集模块、获取模块、实际飞行路径信息生成模块、标准飞行路径信息生成模块、计算模块和判断模块。

数据库预设有无人机的标准飞行路径信息、标准飞行数据信息和考试项目评分标准信息，标准飞行路径信息由若干的坐标点构成。

采集模块，采集无人机飞行位置信息。

获取模块，获取无人机飞行时的飞行数据信息。

实际飞行路径信息生成模块，根据无人机飞行位置信息生成实际飞行路径信息。

计算模块，计算实际飞行路径信息和标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息。

判断模块，判断飞行数据信息是否与标准飞行数据信息一致，若不一致则生成超标信息。

计算模块，还用于根据考试项目评分标准信息，计算路径偏差信息的分数和超标信息的分数，并生成考生分数信息，并将考生分数信息传输到数据库中存储。

采集模块，还用于采集无人机处于考场中两点的无人机位置信息。

标准飞行路径信息生成模块，根据无人机处于考场中两点的无人机位置信息，并以两点为圆心，两点连线的一般为半径，生成两个由若干坐标点构成的圆，建立无人机考场的标准飞行路径，生成无人机考场的标准飞行路径信息。

具体应用场景如下：

考生在进行无人机驾驶考试的时候，首先将无人机分别置于考场的两点上，采集模块就会采集无人机处于考场的两点的无人机位置信息，无人机位置信息由经度和纬度组成，此时标准飞行路径信息生成模块，根据无人机处于考场中两点的无人机位置信息，并以两点为圆心，两点连线的一般为半径，生成两个由若干坐标点构成的圆，建立无人机考场的标准飞行路径，生成无人机考场的标准飞行路径信息，这些坐标点均具有笛卡尔坐标系中x、y、z的三个维度。

在考生操纵无人机飞行的时候，采集模块还可采集无人机飞行位置信息，并且获取模块会实时的获取无人机飞行时的飞行数据信息，此时实际飞行路径信息生成模块，就根据无人机飞行位置信息生成实际飞行路径信息，并且通过判断模块，判断飞行数据信息是否与标准飞行数据信息一致，若不一致则生成超标信息。

此时通过计算模块，计算实际飞行路径信息和标准飞行路径信息的偏差，生成路径偏差信息，并根据考试项目评分标准信息，计算路径偏差信息的分数和超标信息的分数，生成考生分数信息。

以上所述的仅是本公开的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本公开结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本公开的保护范围，这些都不会影响本公开实施的效果和专利的实用性。本公开要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。