控制方法、控制设备和运载系统技术方案

一种控制方法、控制设备和运载系统。该方法包括确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测所述跟踪对象的运动信息；根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，以便于所述跟踪设备对所述跟踪对象进行跟踪。所述控制方法能够实现对跟踪对象的跟踪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制方法、控制设备和运载系统版权申明本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。
本专利技术涉及控制
，并且更具体地，涉及一种控制方法、控制设备和运载系统。
技术介绍
随着信息技术的发展，如何利用跟踪设备实现自动跟踪是人们比较重视的发展方向，例如，如何实现拍摄设备对运动对象进行跟踪设备，如何实现救援设备对移动灾情(例如，着火的移动车辆)进行跟踪救援，如何实现武器对敌情进行跟踪。其中，运载跟踪设备的运载设备可以为车辆和船只等，并且随着飞行技术的发展，飞行器，例如，UAV(UnmannedAerialVehicle，无人飞行器)，也称为无人机，可以用于进行跟踪。如何较好的控制运载设备运载跟踪设备，以实现跟踪设备对跟踪对象的跟踪是一项亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种控制方法、控制设备和运载系统，能够实现对跟踪对象的跟踪。第一方面，提供了一种控制方法，该方法包括：确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测该跟踪对象的运动信息；根据该运动信息和该相对关系，控制用于运载该跟踪设备的运载设备的运动，以便于该跟踪设备对该跟踪对象进行跟踪。第二方面，提供了一种控制设备，该控制设备包括:第一确定单元，用于确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测单元，用于检测该跟踪对象的运动信息；控制单元，用于根据该运动信息和该相对关系，控制用于运载该跟踪设备的运载设备的运动，以便于该跟踪设备对该跟踪对象进行跟踪。第三方面，提供了一种控制设备，包括处理器和存储器，该存储器用于存储指令，该处理器用于调用存储器存储的指令，执行以下动作：确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测该跟踪对象的运动信息；根据该运动信息和该相对关系，控制用于运载该跟踪设备的运载设备的运动，以便于该跟踪设备对该跟踪对象进行跟踪。第四方面，提供了一种运载系统，该控制系统包括控制设备和运载设备，其中，该控制设备用于确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测该跟踪对象的运动信息；根据该运动信息和该相对关系，控制用于运载该跟踪设备的运载设备的运动，以便于该跟踪设备对该跟踪对象进行跟踪。第五方面，提供了一种存储介质，该存储器存储指令，该指令可以用于执行以下方法：确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测该跟踪对象的运动信息；根据该运动信息和该相对关系，控制用于运载该跟踪设备的运载设备的运动，以便于该跟踪设备对该跟踪对象进行跟踪。因此，在本专利技术实施例中，可以确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测该跟踪对象的运动信息；根据该运动信息和该相对关系，控制用于运载该跟踪设备的运载设备的运动，以便于该跟踪设备对该跟踪对象进行跟踪，从而可以实现对跟踪对象的跟踪。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。图1是根据本专利技术实施例的无人飞行系统的示意性框图。图2是根据本专利技术实施例的控制方法的示意性流程图。图3是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图4是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图5a是根据本专利技术实施例的目标的运动信息的示意性图。图5b-5c是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图6a是根据本专利技术实施例的目标的运动信息的示意性图。图6b是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图7a是根据本专利技术实施例的目标的运动信息的示意性图。图7b-c是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图8是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图9是根据本专利技术实施例的跟踪设备与跟踪对象的相对关系图。图10是根据本专利技术实施例的控制设备的示意性框图。图11是根据本专利技术实施例的控制设备的示意性框图。图12是根据本专利技术实施例的控制系统的示意性框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例了一种利用跟踪设备对跟踪对象进行跟踪的技术方案。本专利技术实施例提到的跟踪设备可以是拍摄设备、武器、防疫设备和救援设备等。其中，跟踪设备可以通过运载设备的运载实现对跟踪对象的跟踪。本专利技术实施例提到的运载设备可以包括飞行器、水上运行设备、水下运行设备和地面运行设备等。本专利技术实施例提到的运载设备还可以包括运载跟踪设备的载体，该载体可以安装于上述提到的飞行器、水上运行设备、水下运行设备和地面运行设备等。例如，在跟踪设备为拍摄设备时，运载设备可以为飞行器。进一步地，飞行器可以安装有机械云台，用于承载该拍摄设备。当然，飞行器可以不安装机械云台，拍摄设备的视野的改变可以通过电子云台实现。为了便于理解本专利技术，本专利技术将多处以运载设备包括飞行器的方式对本专利技术实施例进行详细说明，但应理解，本专利技术实施例并不限于此。以下将对无人飞行系统进行介绍。本专利技术的实施例可以应用于各种类型的(UnmannedAerialVehicle，无人飞行器)。例如，UAV可以是小型的UAV。在某些实施例中，UAV可以是旋翼飞行器(rotorcraft)，例如，由多个推动装置通过空气推动的多旋翼飞行器，本专利技术的实施例并不限于此，UAV也可以是其它类型的UAV或可移动装置。图1是根据本专利技术的实施例的无人飞行系统100的示意性架构图。本实施例以旋翼飞行器为例进行说明。无人飞行系统100可以包括UAV110、载体120、显示设备130和操纵设备140。其中，UAV110可以包括动力系统150、飞行控制系统160和机架170。UAV110可以与操纵设备140和显示设备130进行无线通信。机架170可以包括机身和脚架(也称为起落架)。机身可以包括中心架以及与中心架连接的一个或多个机臂，一个或多个机臂呈辐射状从中心架延伸出。脚架与机身连接，用于在UAV110着陆时起支撑作用。动力系统150可以包括电子调速器(简称为电调)151、一个或多个螺旋桨153以及与一个或多个螺旋桨153相对应的一个或多个电机152，其中电机152连接在电子调速器151与螺旋桨153之间，电机152和螺旋桨153设置在对应的机臂上；电子调速器151用于接收飞行控制器160产生的驱动信号，并根据驱动信号提供驱动电流给电机152，以控制电机152的转速。电机152用于驱动螺旋桨旋转，从而为UAV110的飞行提供动力，该动力使得UAV110能够实现一个或多个自由度的运动。在某些实施例中，UAV110可以围绕一个或多个旋转轴旋转。例如，上述旋转轴可以包括横滚轴、平移轴和俯仰轴。应理解，电机152可以是直流电机，也可以交流电机。另外，电机152可以是无刷电机，也可以有刷电机。飞行控制系统160可以包括飞行控制器161和传感系统162。传感系统162用于测量UAV的位置信息和状态信息等，例如，三维位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制方法，其特征在于，包括：确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测所述跟踪对象的运动信息；根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，以便于所述跟踪设备对所述跟踪对象进行跟踪。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制方法，其特征在于，包括：确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测所述跟踪对象的运动信息；根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，以便于所述跟踪设备对所述跟踪对象进行跟踪。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相对关系包括以下中的至少一种：所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对位置，所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对方位，所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对速度，所述跟踪设备与所述跟踪对象的位置连线与所述跟踪对象的速度方向的夹角，所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对加速度，和所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对角速度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动信息包括以下中的至少一种：所述跟踪对象的速度，加速度，朝向变化和姿态变化。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述运载设备包括飞行器；所述控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：控制所述飞行器的姿态和所述飞行器的运动轨迹中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述跟踪设备为拍摄设备。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述运载设备还包括载体，所述载体用于设置于所述飞行器中且用于装载所述拍摄设备；所述控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：控制所述飞行器的姿态、所述飞行器的运动轨迹和所述载体的姿态中的至少一种。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：根据所述运动信息，控制所述运载设备的运动，使得所述跟踪设备保持与所述跟踪对象的所述相对关系的变化在预定范围内。8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：根据所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置；控制所述运载设备的运动，使得所述跟踪设备在所述目标位置，朝着所述目标方向，以对所述跟踪对象进行跟踪。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置，包括：确定所述跟踪设备与所述跟踪对象的位置连线与所述跟踪对象的速度方向之间需要保持的夹角为目标夹角；根据所述目标夹角和所述跟踪对象的速度方向，确定所述跟踪设备的目标方向。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标夹角为预设角度。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预设角度为90度。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置，还包括：根据所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对位置和所述目标夹角，确定所述跟踪设备的目标位置。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述跟踪对象与所述跟踪设备的相对位置和所述目标夹角，确定所述跟踪设备的目标位置，包括：按照以下公式确定所述目标位置：x＝d×sin(λ+α)+xt，y＝d×cos(λ+α)+yt；其中，(xy)是所述跟踪设备在北东地坐标系的目标位置，其中，(xtyt)是跟踪对象在北东地坐标系的坐标位置，α为所述目标夹角，γ是所述速度方向与参考坐标轴的夹角。14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置，还包括：根据所述跟踪对象的朝向、所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置。15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置，还包括：在跟踪过程中获取用户输入信息；根据所述用户输入信息，所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标方向和目标位置。16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：根据所述跟踪设备的预设方向、所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标位置；根据所述预设方向和所述目标位置，控制所述运载设备的运动，使得所述跟踪设备在所述目标位置，朝着所述预设方向，以对所述跟踪对象进行跟踪。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预设方向相对于预设参考方向成固定夹角。18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：在跟踪过程中获取用户输入信息；根据所述用户输入信息、所述跟踪设备的预设方向、所述运动信息和所述相对关系，确定所述跟踪设备的目标位置。19.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述跟踪对象的类型，控制所述运载设备的运动。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述根据所述跟踪对象的类型，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动，包括：根据所述跟踪对象的类型，确定所述类型对应的运动信息的约束；根据所述约束，对所述跟踪对象的运动信息的噪声进行滤波处理，以便于根据滤波处理后的所述运动信息，控制用于运载所述跟踪设备的运载设备的运动。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述滤波处理的方式为卡尔曼滤波。22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取用户发出的信号；根据所述用户发出的信号，确定用于对所述跟踪对象进行跟踪的跟踪模式。23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述跟踪对象的类型；确定用于对所述跟踪对象进行跟踪的跟踪模式。24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述跟踪模式，确定对所述跟踪对象进行跟踪所需利用的运动信息的信息类别，以便于根据所述信息类别，确定检测所述运动信息；和/或根据所述跟踪模式，确定对所述跟踪对象进行跟踪所需利用的相对关系的类别，以便于根据所述相对关系的类别，确定所述相对关系。25.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据用户发出的信号，对所述相对关系进行调整。26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述根据用户发出的信号，对所述相对关系进行更新，包括：根据用户发出的信号，调整所述运载设备的运动，以对所述相对关系进行更新。27.根据要求26所述的方法，其特征在于，所述用户发出的信号包括所述用户的姿态信号和通过操纵设备发出的信号中的至少一种。28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述运载设备为飞行器，所述根据用户发出的信号，调整所述运载设备的运动，包括：接收所述用户通过所述操纵设备的俯仰控制元件发出的信号，调整所述飞行器与所述跟踪对象的距离；或，接收所述用户通过所述操纵设备的翻滚控制元件发出的信号，控制所述飞行器环绕所述跟踪对象；或，接收所述用户通过所述操纵设备的动力控制元件发出的信号，调整所述飞行器的高度。29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述根据用户发出的信号，调整所述运载设备的运动，包括：根据所述用户通过所述操纵设备发出的信号，以所述跟踪对象的朝向或预先设定的方向而非机头为基准，调整所述运载设备的运动。30.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据环境状态信息，对所述相对关系进行调整。31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述根据环境状态信息，调整所述运载设备的运动，包括：在存在对跟踪或所述运载设备的运动造成障碍的障碍物时，根据所述障碍物、所述跟踪对象以及所述跟踪设备之前的位置关系，确定绕开所述障碍物的路径；根据所述绕开所述障碍物的路径，对所述相对关系进行调整。32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述绕开所述障碍物的路径为以接近所述跟踪对象的方式绕开所述障碍物。33.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述跟踪对象的运动信息，对所述相对关系进行调整。34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，根据所述跟踪对象的运动信息，对所述相对关系进行调整，包括：根据所述跟踪对象的速度，调整所述跟踪对象与所述跟踪设备之间的相对位置。35.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述相对关系包括相对位置，所述确定相对关系，包括：根据跟踪对象发送的卫星位置信息，以及所述跟踪设备的卫星位置信息，确定所述相对位置；和/或通过安装在所述运载设备上的传感器检测所述相对位置。36.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，检测所述跟踪对象的运动信息，包括：根据所述跟踪对象的位置差分，确定所述跟踪对象的速度。37.一种控制设备，其特征在于，包括处理器和存储器，该存储器用于存储指令，所述处理器用于调用存储器存储的指令，执行以下动作：确定跟踪对象与跟踪设备的相对关系；检测所述跟踪对象的运动信息；根据所述运动信息和所述相对关系，控制用于运载所述跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱杰，赵丛，余俊峰，封旭阳，刘昂，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44