一种无人机飞行控制方法以及系统技术方案

本发明专利技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机飞行控制方法及系统，地面端与无人机无线连接，包括如下步骤：地面端通过第一通信模块将微调指令发送至所述无人机；所述无人机上的第二通信模块接收所述微调指令并传送至无人机飞行控制模块；所述无人机飞行控制模块接收所述微调指令并控制无人机调整到微调指令下对应的目标状态。本发明专利技术所提供的无人机飞行控制方法及系统，操作方便，能够精准地控制无人机达至所需飞行高度和最大飞行速度，尤其适用于测绘、巡检等精确度比较高的行业，同时有利于实现植保农业中的精准喷洒控制。

A flight control method and system for UAV

The present invention relates to the field of UAV technology, in particular to a UAV flight control system and method, the ground end is connected with the UAV wireless, which comprises the following steps: the ground end through the first communication module to adjust the instructions sent to the UAV; the second communication module of UAV receives the command and transmits the fine-tuning to UAV flight control module; the UAV flight control module receives the command and control of UAV fine adjustment to fine tune under the instruction of the corresponding target state. The invention provides a method and system for UAV flight control, convenient operation, can accurately control the UAV to achieve desired flight height and maximum flight speed, especially suitable for mapping, inspection accuracy is relatively high in the industry, and is conducive to the realization of plant protection in agriculture precision spraying control.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行控制方法以及系统
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种无人机飞行控制方法以及系统。
技术介绍
无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测等行业。在实际飞行中，通常需要采用手动模式，即飞手操控遥控器上的左右两个摇杆来控制无人机的高度、速度和航向，由于手动模式主要依赖于飞手的个人操作，打杆程度直接影响遥控器的输入信号，从而影响油门大小，难以准确调整无人机的飞行高度和速度，容易造成误操作。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种无人机飞行控制方法以及系统，提高了操作的便捷性，有利于操作者准确控制无人机调整到目标飞行状态。为了达到上述技术效果，本专利技术包括以下技术方案：一种无人机飞行控制方法，地面端与无人机无线连接，包括如下步骤：(1)地面端通过第一通信模块将微调指令发送至所述无人机；(2)所述无人机上的第二通信模块接收所述微调指令并传送至无人机飞行控制模块；(3)所述无人机飞行控制模块接收所述微调指令并控制无人机调整到微调指令下对应的目标状态。作为本专利技术的进一步改进，所述微调指令为飞行高度微调指令。作为本专利技术的进一步改进，所述飞行控制模块根据地面端发送的飞行高度微调指令获得无人机的期望飞行高度，并采用PID控制算法对无人机进行控制，直至所述无人机达到期望飞行高度。作为本专利技术的进一步改进，所述采用PID控制算法对无人机进行控制，直至所述无人机达到期望飞行高度具体包括：a、根据期望飞行高度、当前飞行高度确定飞行高度偏差值；b、将所述飞行高度偏差值输入至PID控制器，以使所述PID控制器根据所述飞行高度偏差值进行PID控制运算，将无人机的飞行高度调整到所述期望飞行高度。本专利技术的进一步改进，所述步骤b中将当前飞行高度与期望飞行高度的偏差值作为高度PID控制器的输入量，根据当前速度与高度PID控制器的差值输入速度PID控制器，根据当前加速度与速度PID控制器的差值输入加速度PID控制器，加速度PID控制器输出控制电机，直至无人机达到期望飞行高度。作为本专利技术的进一步改进，所述微调控制指令为最大飞行速度微调指令。作为本专利技术的进一步改进，所述飞行控制模块根据所述最大飞行速度微调指令将预设的最大飞行速度调整为期望最大飞行速度。作为本专利技术的进一步改进，所述无人机由预设的最大飞行速度调整为期望最大飞行速度，并控制无人机在该期望最大飞行速度下飞行的方法为：所述飞行控制模块根据地面端发送的最大飞行速度微调指令获得无人机的期望最大飞行速度，并采用PID控制算法对无人机进行控制，直至所述无人机达到期望最大飞行速度。作为本专利技术的进一步改进，所述采用PID控制算法对无人机进行控制，直至所述无人机达到期望最大飞行速度具体包括：a、根据期望最大飞行速度、当前飞行速度确定飞行速度偏差值；b、将所述飞行速度偏差值输入至PID控制器，以使所述PID控制器根据所述飞行速度偏差值进行PID控制运算，将无人机的飞行速度调整到所述期望最大飞行速度。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤b中将当前飞行速度与期望最大飞行速度的偏差值作为速度PID控制器的输入量，根据当前角度与速度PID控制器的差值输入角度PID控制器，根据当前角速度与角度PID控制器的差值输入角速度PID控制器，角速度PID控制器输出控制电机，直至无人机达到期望最大飞行速度。作为本专利技术的进一步改进，所述采用PID控制算法对无人机进行控制的过程中通过姿态传感器实时获取无人机的飞行参数。另外，本专利技术还提供了一种无人机飞行控制系统，包括遥控器和安装在无人机上的飞行控制器，所述遥控器与飞行控制器无线通信；所述遥控器包括：用于设定微调指令的设定模块、用于处理微调指令的控制模块以及用于发送微调指令的第一通信模块；所述飞行控制器包括：姿态传感器、飞行控制模块以及第二通信模块；所述姿态传感器用于获取无人机的姿态信息；所述飞行控制模块用于接收操作指令和姿态传感器的数据，并通过PID控制算法控制无人机飞行；所述第二通信模块用于接收第一通信模块发送的操作指令并发送至飞行控制模块；所述飞行控制模块内包括计算模块、处理模块和速度限幅模块；所述计算模块用于根据所述飞行高度微调指令获得期望飞行高度；所述速度限幅模块用于限制无人机飞行速度不超过预设的最大飞行速度。作为本专利技术的进一步改进，所述微调指令为飞行高度微调指令和最大飞行速度微调指令；所述设定模块为遥控器上的微调按键或旋钮。采用上述技术方案，包括以下有益效果：本专利技术所提供的无人机飞行控制方法及系统，操作方便，能够精准地控制无人机达至所需飞行高度和最大飞行速度，尤其适用于测绘、巡检等精确度比较高的行业，同时有利于实现植保农业中的精准喷洒控制。附图说明图1为本专利技术所提供无人机飞行控制方法的流程框图；图2为本专利技术实施例2所提供无人机飞行高度控制方法的流程框图；图3为本专利技术实施例2所提供无人机飞行高度PID控制方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例3所提供无人机飞行速度控制方法的流程框图；图5为本专利技术实施例3所提供无人机飞行速度PID控制方法的流程示意图。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，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作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。在本专利技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本专利技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本专利技术中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。实施例1：无人机的操控模式包括手动模式，即通过飞手操控遥控器上的左右两个摇杆来控制无人机，在无人机飞行过程中，如果需要调节其飞行高度，只能由飞手缓慢推动摇杆，整个过程主要依赖于飞手的个人操作，打杆程度直接影响遥控器的输入信号，飞手难以准确操控摇杆，从而使得无人机的飞行高度难以准确调整，增加了飞手的操作难度，容易造成误操作。基于上述背景，参阅图1和2，本实施例提供了一种无人机飞行高度控制方法，地面端与无人机无线连接，包括如下步骤：S101、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机飞行控制方法，地面端与无人机无线连接，其特征在于，包括如下步骤：（1）地面端通过第一通信模块将微调指令发送至所述无人机；（2）所述无人机上的第二通信模块接收所述微调指令并传送至无人机飞行控制模块；（3）所述无人机飞行控制模块接收所述微调指令并控制无人机调整到微调指令下对应的目标状态。

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行控制方法，地面端与无人机无线连接，其特征在于，包括如下步骤：（1）地面端通过第一通信模块将微调指令发送至所述无人机；（2）所述无人机上的第二通信模块接收所述微调指令并传送至无人机飞行控制模块；（3）所述无人机飞行控制模块接收所述微调指令并控制无人机调整到微调指令下对应的目标状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微调指令为飞行高度微调指令；所述飞行控制模块根据地面端发送的飞行高度微调指令获得无人机的期望飞行高度，并采用PID控制算法对无人机进行控制，直至所述无人机达到期望飞行高度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用PID控制算法对无人机进行控制，直至所述无人机达到期望飞行高度具体包括：a、根据期望飞行高度、当前飞行高度确定飞行高度偏差值；b、将所述飞行高度偏差值输入至PID控制器，以使所述PID控制器根据所述飞行高度偏差值进行PID控制运算，将无人机的飞行高度调整到所述期望飞行高度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤b中将当前飞行高度与期望飞行高度的偏差值作为高度PID控制器的输入量，根据当前速度与高度PID控制器的差值输入速度PID控制器，根据当前加速度与速度PID控制器的差值输入加速度PID控制器，加速度PID控制器输出控制电机，直至无人机达到期望飞行高度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微调控制指令为最大飞行速度微调指令；所述飞行控制模块根据所述最大飞行速度微调指令将预设的最大飞行速度调整为期望最大飞行速度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无人机由预设的最大飞行速度调整为期望最大飞行速度，并控制无人机在该期望最大飞行速度下飞行的方法为：所述飞行控制模块根据地面端发送的最大飞行速度微调指令获得无人机的期望最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张羽，李少斌，尹亮亮，
申请(专利权)人：上海拓攻机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31