一种飞行驾驶水平评定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及飞行控制技术领域，具体涉及一种飞行驾驶水平评定方法，包括如下步骤：获取飞手根据预设轨迹形状控制无人机飞行的实际飞行轨迹；获取参考飞行轨迹；根据实际飞行轨迹和参考飞行轨迹获得飞手的飞行驾驶水平评定参数。本发明专利技术所提供的飞行驾驶水平评定方法及系统，能够通过获得飞行驾驶水平评定参数对飞手操控无人机的实际水平进行有效评估和判定，摆脱了以往只能通过考官目力判断给出主观评分的弊端，使得评定飞行驾驶水平具有实而有效的标准；评定过程客观、准确，在针对飞手的飞行驾驶水平考核中发挥较大作用。

A method and system for evaluating flying driving level

The invention relates to the field of flight control technology, in particular to a flight driving level assessment method, which includes the following steps: obtaining a pilot to control the actual flight path of a UAV according to the shape of a predetermined trajectory, obtaining a reference flight path, and obtaining the flying water of the flying hand according to the actual flight path and the reference flight path. Leveling evaluation parameters. The evaluation method and system of the flying driving level provided by the invention can effectively evaluate and judge the actual level of the flying hand manipulated unmanned aerial vehicle by obtaining the evaluation parameters of the flying driving level, and get rid of the disadvantages that can only give the subjective score by the examiner's visual judgment, which makes the assessment of the flying driving level real. Effective criteria; the evaluation process is objective and accurate, and plays a greater role in the evaluation of flying driving level of flying hands.

【技术实现步骤摘要】
一种飞行驾驶水平评定方法及系统
本专利技术涉及飞行控制
，具体涉及一种飞行驾驶水平评定方法及系统。
技术介绍
随着多旋翼无人机应用领域越来越广泛，市场对于无人机驾驶员的需求也越来越多。根据国家民用航空管理部门所制定的规章，无人机驾驶员需通过AOPA(航空器拥有者与驾驶员协会)的执照考试，才可获取官方机构认定的驾驶资格。目前，驾驶证资格考试中，实际驾驶水平的考核方式如下：由考生通过遥控器驾驶飞行器在允许的误差范围内完成考纲指定的运动轨迹和姿态(飞行器与水平，垂直，经度三个方向的夹角)，并由考官目视检查，在考生完成规定动作后，给出主观评分。上述考核方式对于规定动作的执行情况没有标准，完全由考官目力判断，受限于人体、尤其是视力和三维空间的位置判断力，主观因素所带来的不利影响十分突出，难以准确地评定出无人机驾驶员的实际驾驶水平。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种飞行驾驶水平评定方法及系统，能够在无人驾驶考核中，提高评定无人机驾驶员实际驾驶水平的准确性。为了达到上述技术效果，本专利技术包括以下技术方案：一种飞行驾驶水平评定方法，包括如下步骤：(1)获取飞手根据预设轨迹形状控制无人机飞行的实际飞行轨迹；(2)获取参考飞行轨迹；(3)通过比对实际飞行轨迹和参考飞行轨迹获得飞手的飞行驾驶水平评定参数。另外，本专利技术还提供了一种飞行驾驶水平评定系统，包括地面评定终端、服务器和无人机，所述无人机上设有机载传感器以及无线通信模块，所述地面评定终端设有飞行轨迹生成系统以及评定系统，所述服务器内设有数据库；所述无人机通过机载传感器每隔固定时长采集实际轨迹点的轨迹数据，并将轨迹数据通过无线通信模块发送至地面评定终端和服务器的数据库存储，地面评定终端根据所接收的实际轨迹点的轨迹数据生成实际飞行轨迹，并通过评定系统将实际飞行轨迹与设定的参考飞行轨迹进行比对，从而获得飞手的飞行驾驶水平评定参数。进一步地，所述地面评定终端还包括用户界面显示模块、三维渲染模块以及回放模块，所述三维渲染模块能够对飞行轨迹进行三维渲染，从而实现飞行轨迹的三维展示；所述回放模块能够将三维渲染后的实际飞行轨迹通过用户界面显示模块进行本地回放和远程回放。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飞行驾驶水平评定方法及系统，能够通过获得飞行驾驶水平评定参数对飞手操控无人机的实际水平进行有效评估和判定，摆脱了以往只能通过考官目力判断给出主观评分的弊端，使得评定飞行驾驶水平具有实而有效的标准；可以通过三维展示的方式显示和回看飞行轨迹，更加形象地反映出飞手操控无人机的实际操作情况，能够保存飞行轨迹，使得飞行轨迹可以回溯，可以进行后续查看，便于考生申诉以及考核管理与证书颁发机构进行复核，避免出现“错判”、“误判”、“漏判”等情况，评定过程客观、准确，在针对飞手的飞行驾驶水平考核中发挥较大作用。附图说明图1为本专利技术实施例所提供飞行驾驶水平评定方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例所提供步骤S1的子步骤流程图；图3为本专利技术实施例所提供获得第一评定参数的步骤流程图；图4为本专利技术实施例所提供获得第二评定参数的步骤流程图；图5为本专利技术实施例所提供飞行轨迹形状中某一段所对应的参考飞行轨迹与实际飞行轨迹的对比图；图6为本专利技术实施例所提供实际飞行轨迹的三维渲染示意图。图中，1、参考飞行轨迹；100、参考轨迹点；2、实际飞行轨迹；200、实际轨迹点。具体实施方式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：本实施例提供了一种飞行驾驶水平评定方法，参阅图1～4，包括如下步骤：S1、获取飞手根据预设轨迹形状控制无人机飞行的实际飞行轨迹；考官根据考纲设定轨迹形状，例如，预设轨迹形状为已知尺寸的“8”字形、正圆形、正多边形中的一种，本实施例中，优选为“8”字形轨迹形状，“8”字形轨迹形状由两个正圆形成，两个正圆的半径根据考纲提前设定，例如，可以设为5米。该步骤包括如下子步骤：S101、飞手操控无人机飞至预设位置，以该预设位置为飞行起点控制无人机飞行；其中，所述预设位置同时为预设轨迹形状的中心；考试开始后，飞手操控无人机起飞到一个适合他观察和考试的高度悬停，该悬停处为所预设“8”字形轨迹的中心，即为两圆相切处的切点，飞手以该切点为飞行起点并参照预设的正圆半径，控制无人机沿着“8”字形轨迹飞行。如果预设轨迹形状为圆形，飞手飞至某悬停高度处，该高度处为圆形的圆心，飞手以该圆心为飞行起点，根据预设的半径飞出一个圆形轨迹。S102、无人机上的机载传感器每隔固定时长采集实际轨迹点的轨迹数据，并将所述轨迹数据发送至地面评定终端和/或服务器；其中，所述轨迹数据包括飞行速度数据、飞行高度数据、飞行时间数据、经纬度数据、航向角数据、俯仰角数据和滚转角数据；机载传感器为安装在无人机上的GPS/北斗和传感器模块(三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁罗盘和气压计等)，能够实时获取飞机的空间飞行姿态(航向角数据、俯仰角数据和滚转角数据)、飞行速度信息、飞行时间信息、经纬度信息和高度信息，所采集的轨迹数据可以存储在无人机上数据记录装置(例如黑匣子)的存储空间内，并可通过数传模块将轨迹数据发送至地面评定终端存储，同时，也可通过机载控制器将所采集的飞行数据封装成数据包并通过网络通信模块上传到服务器，例如，可以通过4G通信模块将轨迹数据发送至服务器。S103、地面评定终端根据所接收到的轨迹数据生成实际飞行轨迹。地面评定终端接收轨迹数据，并采用现有轨迹绘制系统根据轨迹数据绘制出飞手操控无人机飞行的实际飞行轨迹并显示于地面评定终端的显示屏上。S2、获取参考飞行轨迹；该步骤具体为，根据预设轨迹形状以及飞手操控无人机飞至预设位置处的位置信息绘制出参考飞行轨迹。本实施例中参考飞行轨迹为由两个正圆形成的标准“8”字形轨迹，预设位置处的位置信息为经纬度信息以及高度信息，该预设位置处为步骤S1中飞手操控无人机飞至一个适合他观察和考试的悬停位置处，也是标准“8”字形轨迹的中心，根据中心位置以及正圆的已知半径，并采用三维模型展示技术绘制出标准“8”字形参考飞行轨迹，同时显示于地面评定终端供考官查看。S3、通过比对实际飞行轨迹和参考飞行轨迹获得飞手的飞行驾驶水平评定参数。所述飞行驾驶水平评定参数包括第一评定参数和第二评定参数。所述第一评定参数通过以下步骤获得：S301、将所获得的各实际轨迹点的高度数据分别与预设的第一标准参数进行比对获得高度评定参数；其中，所述第一标准参数为高度范围；在优选实施例中，可以通过考察定高飞行来测试飞手控制无人机飞行的稳定程度，定高飞行是指飞手操控无人机在一定的高度飞行。例如，飞手操作无人机起飞到一个合适他观察和考试的高度悬停，该悬停高度即为定高飞行高度，假设为10米，考官根据考纲设定第一标准参数，即高度范围为8～12米，飞行过程中，无人机上机载传感器每隔固定时长采集轨迹数据，对应的采集点为实际轨迹点，其中，轨迹数据包括各实际轨迹点的高度数据，飞行结束后，将各实际轨迹点的高度数据分别与8～12米进行比较，每超出一个单位，例如每超出这个范围1米，扣除一定分数，将各实际轨迹点扣除的分数相加后即为高度评定参数，本实施例中，每个飞手的评定满分可以设为100分。S302、根据各实际轨迹点高度数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行驾驶水平评定方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）获取飞手根据预设轨迹形状控制无人机飞行的实际飞行轨迹；（2）获取参考飞行轨迹；（3）通过比对实际飞行轨迹和参考飞行轨迹获得飞手的飞行驾驶水平评定参数。

【技术特征摘要】
1.一种飞行驾驶水平评定方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）获取飞手根据预设轨迹形状控制无人机飞行的实际飞行轨迹；（2）获取参考飞行轨迹；（3）通过比对实际飞行轨迹和参考飞行轨迹获得飞手的飞行驾驶水平评定参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设轨迹形状为已知尺寸的“8”字形、正圆形、正多边形中的一种；所述步骤（1）中获取飞手根据预设轨迹形状控制无人机飞行的实际飞行轨迹具体为：1）飞手操控无人机飞至预设位置，以该预设位置为飞行起点控制无人机飞行；其中，所述预设位置同时为预设轨迹形状的中心；2）无人机上的机载传感器每隔固定时长采集实际轨迹点的轨迹数据，并将所述轨迹数据发送至地面评定终端和/或服务器；其中，所述轨迹数据包括飞行速度数据、飞行高度数据、飞行时间数据、经纬度数据、航向角数据、俯仰角数据和滚转角数据；3）地面评定终端根据所接收到的轨迹数据生成实际飞行轨迹。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述地面评定终端根据所接收到的轨迹数据生成实际飞行轨迹进一步包括：采用三维模型展示技术对所接收到的轨迹数据进行三维渲染，并在模拟仿真界面中展示三维渲染后的实际飞行轨迹。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）获取参考飞行轨迹具体为：根据预设轨迹形状以及飞手操控无人机飞至预设位置处的位置信息绘制出参考飞行轨迹。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中飞行驾驶水平评定参数包括第一评定参数和第二评定参数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一评定参数通过以下步骤获得：1）将所获得的各实际轨迹点的高度数据分别与预设的第一标准参数进行比对获得高度评定参数；其中，所述第一标准参数为高度范围；2）根据各实际轨迹点高度数据获取高度标准差，将所述高度标准差与预设的第二标准参数进行比对获得高度标准差评定参数；其中，所述第二标准参数为高度标准差范围；3）根据各实际轨迹点飞行速度数据获取飞行速度标准差，将所述飞行速度标准差与预设的第三标准参数进行比对获得速度标准差评定参数；其中，所述第三标准参...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸群，赵佳，吕萌，尹亮亮，张羽，
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