[发明专利]一种无人机航迹规划和远程同步操控方法

权利要求书

1.一种无人机航迹规划和远程同步操控方法，其特征在于应用的装置为无人机系统，该系统包含如下两大部分：无人机和智能移动设备，智能移动设备上安装有触摸屏、陀螺仪和加速度计；

无人机包括以下部分：

1)航姿参考系统：航姿参考系统包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁罗盘；

2)GPS接收机；

3)定高模块，由气压高度传感器、超声波传感器组成；

4)通讯模块，包括无线数据传输模块和Wi-Fi；当在远距离时使用无线数据传输模块，在近距离时使用Wi-Fi发送与接收数据；

5)飞行控制板，核心处理器为单片机芯片，负责接收上述四种模块发送的信息，数据处理，控制无人机飞行，同时通过串口与通讯模块相连，与智能移动设备通讯；

6)由电机、舵机、电子调速器、电池组成的无人机硬件系统；

无人机飞行模式分为两种：

1)进入远程同步飞行模式后，通过倾斜、滚转智能移动设备，采集智能移动设备上陀螺仪、加速度计输出的角度数据，远程同步操作无人机飞行姿态，达到通过智能移动设备的姿态来同步操控无人机的飞行姿态。智能移动设备接收、显示无人机飞行姿态数据，将飞行姿态数据通过无线数据传输模块或者Wi-Fi发送回无人机。

2)进入航点飞行模式后，在智能移动设备上设定无人机飞行所要经过的经纬度坐标点，将这些坐标点数据发送回飞行控制板，并与无人机上GPS接收机测得的当前坐标点进行对比，计算出偏航角、偏航距，无人机作为执行端，通过三轴陀螺仪输出的角速度积分后得到角度数据，通过三轴加速度计输出的加速度、三轴磁罗盘输出的磁通量结果计算出另一组角度数据，再将两组角度数据融合成一组，从而得到相对准确的角度数据；将计算出的相对准确角度与预期角度对比，调整舵机转角，达到平稳飞行目的；将无人机的姿态信息，实时传回智能移动设备，并在智能移动设备上显示无人机的姿态信息。

定高飞行方面，在距地面4米以下高度时，气压高度传感器、超声波传感器共同作用测高，在距地面4米以上高度时，气压高度传感器、GPS接收机的高度数据共同作用测高；通讯方面，通过外接无线数据传输模块或者Wi-Fi发送给智能移动设备，同时接收智能移动设备发出的控制信息并执行相应的飞行操作。

2.根据权利要求1所述的一种无人机航迹规划和远程同步操控方法，特征在于：智能移动设备为于智能手机或平板电脑这些能够安装android、windows phone、iOS系统的设备，并具有陀螺仪、加速度计这类可计算角度的传感器。