[发明专利]一种无人机航迹规划和远程同步操控方法

摘要

一种无人机航迹规划和远程同步操控方法，涉及无人机控制领域。本发明可广泛应用于包含手机、平板电脑的智能移动设备上。系统可分为两大部分：无人机作为执行端，测量机体的姿态角、经纬度、高度信息，并将信息通过无线数据传输模块或者Wi-Fi模块发送给智能移动设备，同时接收智能移动设备发回的控制信息并执行相应的飞行操作。通过倾斜、滚转智能移动设备，采集设备上陀螺仪、加速度计输出的角度数据，使无人机做出与设备相同的动作，智能移动设备具有接收、显示数据，根据触摸屏设置指令、飞行信息，将信息通过外接无线数据传输模块或者Wi-Fi发送回无人机这些功能。本发明提高了无人机系统的灵活性，也使得操作无人机系统变的像玩游戏一样简单。

主权项

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。