无人机航拍的飞行控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无人机航拍的飞行控制方法，通过GPS定位引导无人机飞至需要拍摄的物体上空，受GPS的精度限制，无人机只能大概位于待拍摄的地点上空，此时，现有技术一般选择手动控制无人机靠近待拍摄物体进行拍摄，而本方法则是通过控制无人机上的UWB照射装置照射待拍摄的物体，在通过UWB定位装置对待拍摄物体进行精准定位引导无人机自动靠近待拍摄物体，省去了操作无人机飞行的步骤，降低了操作难度。本发明专利技术的优点是：不需要人工操作无人机的飞行，降低操作难度，任何人都可以操作无人机进行航拍；采用UWB技术进行定位，性能稳定，适应多种工作环境。

Flight control method for aerial photograph of unmanned aerial vehicle

The invention discloses a flight control method for unmanned aerial vehicle, through GPS positioning guide the UAV to fly over the shooting object by the limited precision of GPS, above the UAV can probably at the shooting locations at the same time, the existing technology generally choose the manual control of UAV close to the object to be shot by shot, and the the method is through the control of UWB irradiation on human radiation device to be photographed objects in shooting objects for accurate positioning to guide the UAV automatic close to the object to be shot by the UWB positioning device to operate the unmanned aircraft, eliminating the step, reduce the operation difficulty. The invention has the advantages that do not require manual operation of the UAV flight, reduce the operation difficulty, anyone can operate UAV aerial photography; positioning, using UWB technology and stable performance, adapt to various working environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无人机控制方法，具体涉及无人机航拍的飞行控制方法。
技术介绍
定位技术，是指对测量目标进行位置信息测定的技术。随着科技的发展，在各个领域内，需要被精确定位的目标越来越多，尤其是对动态移动目标的精确定位，逐渐成为了各行业关注的关键问题。UWB定位技术具有高带宽、低功耗、抗干扰能力强、传输速率高、频谱利用率高、系统容量大、多径分辨率高等特点，可对动态目标进行实时定位，且可保证定位精度，为实现物料厂货物装载的自动化管理提供了可靠的技术支持。航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，此图即为空照图。航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制。航拍所用的平台包括航空模型、飞机、直升机、热气球、小型飞船、火箭、风筝、降落伞等。为了让航拍照片稳定，有的时候会使用如Spacecam等高级摄影设备，它利用三轴陀螺仪稳定功能，提供高质量的稳定画面，甚至在长焦距镜头下也非常稳定。航拍图能够清晰的表现地理形态，因此除了作为摄影艺术的一环之外，也被运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等方面。现有的无人机航拍技术大多需要操作人员手动控制，控制失误时容易出现飞行事故，因此，操作无人机进行航拍需要进行专门的培训，上手较难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的无人机航拍技术大多需要操作人员手动控制，控制失误时容易出现飞行事故，因此，操作无人机进行航拍需要进行专门的培训，上手较难，目的在于提供无人机航拍的飞行控制方法，解决简单方便的操作无人机进行航拍的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：无人机航拍的飞行控制方法，包括依次进行的以下步骤：A、在航拍无人机上安装UWB照射装置和UWB定位装置；B、采用GPS定位引导无人机飞到待拍摄的地点上空；C、控制UWB照射装置照射需要拍摄的物体，UWB定位装置追踪UWB照射装置照射的物体，控制无人机接近物体进行拍摄；D、拍摄完成后根据GPS定位引导返回。通过GPS定位引导无人机飞至需要拍摄的物体上空，受GPS的精度限制，无人机只能大概位于待拍摄的地点上空，此时，现有技术一般选择手动控制无人机靠近待拍摄物体进行拍摄，而本方法则是通过控制无人机上的UWB照射装置照射待拍摄的物体，在通过UWB定位装置对待拍摄物体进行精准定位引导无人机自动靠近待拍摄物体，省去了操作无人机飞行的步骤，降低了操作难度。所述步骤A中安装在无人机上的UWB照射装置与无人机的通信装置连接，接收无人机的通信装置发送的控制信号。由于无人机本身就需要有通信装置与外界进行通信，因此，将UWB照射装置的控制器与无人机的通信装置连接解决了UWB照射装置的信号来源，同时不会增加额外的成本和设备，减小了无人机的载重。所述步骤A中安装在无人机上的UWB定位装置与无人机的飞控系统连接，向无人机的飞控系统发送控制信息。UWB定位装置能确定无人机与UWB照射点的空间关系，UWB定位装置确定了无人机与照射点的位置和角度后，将位置和角度发送给飞控系统，现有的飞控系统完全可以根据这些信息自动完成飞行。所述步骤C中控制UWB照射装置照射需要拍摄的物体的方法是远程控制端通过无人机上的通信装置发送控制信号到UWB照射装置。由于航拍无人机本身自带摄像头，操作人员可以通过监视器看到待拍摄区域的图像，根据电视制导技术，操作人员可以根据监视器上的图像来选择UWB照射装置的照射范围并发送给无人机通信装置。所述UWB定位装置采用TOA、TDOA和AOA的定位方法追踪UWB照射装置照射的物体。TOA和TDOA分别为到达时间和到达时间差算法，用于确定空间距离，AOA即基于信号到达角度的定位算法是一种典型的基于测距的定位算法，通过某些硬件设备感知发射节点信号的到达方向，计算接收节点和锚节点之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法或其他方式计算出未知节点的位置。基于信号到达角度的定位算法是一种常见的无线传感器网络节点自定位算法，算法通信开销低，定位精度较高。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术无人机航拍的飞行控制方法，不需要人工操作无人机的飞行，，降低操作难度，任何人都可以操作无人机进行航拍；2、本专利技术无人机航拍的飞行控制方法，采用UWB技术进行定位，性能稳定，适应多种工作环境。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例本专利技术无人机航拍的飞行控制方法，包括依次进行的以下步骤：A、在航拍无人机上安装UWB照射装置和UWB定位装置，UWB照射装置与无人机的通信装置连接，UWB定位装置与无人机的飞控系统连接；UWB照射装置采用FREESCALEXS110，UWB定位装置采用NOVELDA6100系列雷达，无人机采用STM32F407作为主控芯片的四旋翼飞行器，通信装置采用TD-LTE制式进行通信；B、采用GPS定位引导无人机飞到待拍摄的地点上空；C、远程控制端通过无人机上的通信装置发送控制信号到UWB照射装置，控制UWB照射装置照射需要拍摄的物体，UWB定位装置追踪UWB照射装置照射的物体，UWB定位装置采用TOA、TDOA和AOA的定位方法追踪UWB照射装置照射的物体，控制无人机接近物体进行拍摄；D、拍摄完成后根据GPS定位引导返回。UWB照射装置与无人机的通信装置连接，接收无人机的通信装置发送的控制信号。由于无人机本身就需要有通信装置与外界进行通信，因此，将UWB照射装置的控制器与无人机的通信装置连接解决了UWB照射装置的信号来源，同时不会增加额外的成本和设备，减小了无人机的载重。UWB定位装置与无人机的飞控系统连接，向无人机的飞控系统发送控制信息。UWB定位装置能确定无人机与UWB照射点的空间关系，UWB定位装置确定了无人机与照射点的位置和角度后，将位置和角度发送给飞控系统，现有的飞控系统完全可以根据这些信息自动完成飞行。由于航拍无人机本身自带摄像头，操作人员可以通过监视器看到待拍摄区域的图像，根据电视制导技术，操作人员可以根据监视器上的图像来选择UWB照射装置的照射范围并发送给无人机通信装置。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
无人机航拍的飞行控制方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：A、在航拍无人机上安装UWB照射装置和UWB定位装置；B、采用GPS定位引导无人机飞到待拍摄的地点上空；C、控制UWB照射装置照射需要拍摄的物体，UWB定位装置追踪UWB照射装置照射的物体，控制无人机接近物体进行拍摄；D、拍摄完成后根据GPS定位引导返回。

【技术特征摘要】
1.无人机航拍的飞行控制方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：A、在航拍无人机上安装UWB照射装置和UWB定位装置；B、采用GPS定位引导无人机飞到待拍摄的地点上空；C、控制UWB照射装置照射需要拍摄的物体，UWB定位装置追踪UWB照射装置照射的物体，控制无人机接近物体进行拍摄；D、拍摄完成后根据GPS定位引导返回。2.根据权利要求1所述的无人机航拍的飞行控制方法，其特征在于，所述步骤A中安装在无人机上的UWB照射装置与无人机的通信装置连接，接收无人机的通信装置发送的控制信号。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗洪源，
申请(专利权)人：四川智航慧飞无人机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51