无人机飞行方法、装置、PID控制器及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供一种无人机飞行方法、装置、PID控制器及存储介质，涉及无人机技术领域。该方法中通过无人机上的PID控制器可根据当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出的控制信息来控制无人机的位置和/姿态，从而使得无人机可实现对被跟踪对象的自动跟踪飞行，使得无人机与被跟踪对象之间保持预设相对位置关系，以此可通过无人机自动完成相关的监视、拍摄等任务，无需人工参与，从而提高了拍摄效率以及便捷性。

UAV Flight Method, Device, PID Controller and Storage Media

The embodiment of the application provides an UAV flight method, device, PID controller and storage medium, which relates to the technical field of UAV. In this method, the position and/or attitude of the UAV can be controlled by the PID controller on the UAV according to the difference between the current position description information and the reference position description information, so that the UAV can realize the automatic tracking flight of the tracked object and keep the preset relative position relationship between the UAV and the tracked object, so that the UAV can pass through the UAV. Automatically complete the related surveillance, shooting and other tasks, without manual participation, thereby improving the shooting efficiency and convenience.

【技术实现步骤摘要】
无人机飞行方法、装置、PID控制器及存储介质
本申请涉及无人机
，具体而言，涉及一种无人机飞行方法、装置、比例积分微分(ProportionIntegralDifferential，简称PID)控制器及存储介质。
技术介绍
随着无人机技术的飞速发展，可应用无人机实现一些监视、搜索、拍摄等任务。而现有技术中，若无人机要实现监视或者拍摄等任务时，则无人机需要对目标对象实现跟踪拍摄，而无人机在跟踪过程需要依靠遥控终端来控制其飞行，也就是说，可通过用户操控遥控终端，进而通过遥控终端控制无人机的飞行。这种方式相当于是需要人为去控制无人机的跟踪飞行，由人去观察目标对象怎么移动，从而来控制无人机怎么飞行，显然这种方式导致无人机需依赖人工操控飞行，从而导致拍摄效率较低，便捷性较差。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种无人机飞行方法、装置、PID控制器及存储介质，以改善现有技术中无人机依赖人工操控导致拍摄效率较低、便捷性差的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种无人机飞行方法，应用于无人机上的比例积分微分PID控制器，所述方法包括：获取被跟踪对象的当前位置描述信息，所述当前位置描述信息为表征所述被跟踪对象与所述无人机的当前相对位置关系的信息；根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，以使所述无人机与所述被跟踪对象之间的位置关系保持在所述参考位置描述信息所表征的预设相对位置关系。在上述实现过程中，通过无人机上的PID控制器可根据当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出的控制信息来控制无人机的位置和/姿态，从而使得无人机可实现对被跟踪对象的自动跟踪飞行，使得无人机与被跟踪对象之间保持预设相对位置关系，以此可通过无人机自动完成相关的监视、拍摄等任务，无需人工参与，从而提高了拍摄效率以及便捷性。可选地，所述PID控制器为神经网络PID控制器，所述根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，包括：根据所述当前位置描述信息与所述参考位置描述信息之间的差异调整所述神经网络PID控制器的控制参数，获得经调整控制参数；根据所述经调整控制参数输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制。在上述实现过程中，可以通过神经网络PID控制器自学习获得控制参数，而无需人为根据经验设定，由此可以避免因为人为设定参数而带来的不准确性，该方式可以更加灵活且准确的获得对应的控制参数，使得控制器输出的值更加准确。可选地，所述获取被跟踪对象的当前位置描述信息，包括：获取所述无人机当前时刻拍摄的包含有所述被跟踪对象的当前图像；对所述当前图像进行分析获得所述被跟踪对象的当前位置描述信息，所述当前位置描述信息包括所述被跟踪对象在所述当前图像中的当前面积以及当前坐标。在上述实现过程中，通过获取被跟踪对象在当前图像中的当前面积以及当前坐标作为当前位置描述信息，由此可更加方便快速地获得无人机与被跟踪对象之间的相位位置关系。可选地，所述根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，包括：根据所述当前面积与所述参考位置描述信息中的参考面积之间的差值获得输出面积；根据所述当前面积获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第一距离，以及根据所述输出面积获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第二距离；根据所述第一距离与所述第二距离获得所述无人机在第一方向上需调整的第一调整距离，所述控制信息包括所述第一调整距离；根据所述第一调整距离对所述无人机的位置和/或姿态进行控制。在上述实现过程中，根据当前面积以及输出面积可获得无人机需在第一方向上需调整的第一调整距离，由此可控制无人机在第一方向上的移动距离，从而使得无人机与被跟踪对象之间保持预设相对位置关系，进而实现无人机的自动跟踪飞行，便于无人机对被跟踪对象的拍摄或者监视。可选地，所述当前面积为在所述当前图像中对所述被跟踪对象进行选中时标注的矩形框的面积，所述根据所述当前面积获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第一距离，包括：获取所述被跟踪对象实际所在矩形框的面积；根据获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第一距离；其中，F为所述第一距离，E为所述被跟踪对象实际所在矩形框的面积，G为所述当前面积，D为所述无人机上的摄像头的焦距。在上述实现过程中，通过上述方式可获取无人机与被跟踪对象之间的距离，而无需无人机上安装对应的距离测量装置，节约了无人机的制造成本。可选地，所述当前坐标包括当前X轴坐标，所述根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，包括：根据所述当前X轴坐标与所述参考位置描述信息中的参考X轴坐标之间的差值获得输出X轴坐标；根据所述当前X轴坐标与所述输出X轴坐标之间的坐标差获取所述无人机在第二方向上需调整的第二调整距离，所述控制信息包括所述第二调整距离；根据所述第二调整距离对所述无人机的位置和/或姿态进行控制。在上述实现过程中，根据当前X轴坐标以及输出X轴坐标可获得无人机需在第二方向上需调整的第二调整距离，由此可控制无人机在第二方向上的移动距离，从而使得无人机与被跟踪对象之间保持预设相对位置关系，进而实现无人机的自动跟踪飞行，便于无人机对被跟踪对象的拍摄或者监视。可选地，所述当前坐标包括当前Y轴坐标，所述根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，包括：根据所述当前Y轴坐标与所述参考位置描述信息中的参考Y轴坐标之间的差值获得输出Y轴坐标；根据所述当前Y轴坐标与所述输出Y轴坐标之间的坐标差获取所述无人机在第三方向上需调整的第三调整距离，所述控制信息包括所述第三调整距离；根据所述第三调整距离对所述无人机的位置和/或姿态进行控制。在上述实现过程中，根据当前Y轴坐标以及输出Y轴坐标可获得无人机需在第三方向上需调整的第三调整距离，由此可控制无人机在第三方向上的移动距离，从而使得无人机与被跟踪对象之间保持预设相对位置关系，进而实现无人机的自动跟踪飞行，便于无人机对被跟踪对象的拍摄或者监视。第二方面，本申请实施例提供了一种无人机飞行装置，运行于无人机上的比例积分微分PID控制器，所述装置包括：信息获取模块，用于获取被跟踪对象的当前位置描述信息，所述当前位置描述信息为表征所述被跟踪对象与所述无人机的当前相对位置关系的信息；控制模块，用于根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，以使所述无人机与所述被跟踪对象之间的位置关系保持在所述参考位置描述信息所表征的预设相对位置关系。第三方面，本申请实施例提供一种比例积分微分PID控制器，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机飞行方法，其特征在于，应用于无人机上的比例积分微分PID控制器，所述方法包括：获取被跟踪对象的当前位置描述信息，所述当前位置描述信息为表征所述被跟踪对象与所述无人机的当前相对位置关系的信息；根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，以使所述无人机与所述被跟踪对象之间的位置关系保持在所述参考位置描述信息所表征的预设相对位置关系。

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行方法，其特征在于，应用于无人机上的比例积分微分PID控制器，所述方法包括：获取被跟踪对象的当前位置描述信息，所述当前位置描述信息为表征所述被跟踪对象与所述无人机的当前相对位置关系的信息；根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，以使所述无人机与所述被跟踪对象之间的位置关系保持在所述参考位置描述信息所表征的预设相对位置关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PID控制器为神经网络PID控制器，所述根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，包括：根据所述当前位置描述信息与所述参考位置描述信息之间的差异调整所述神经网络PID控制器的控制参数，获得经调整控制参数；根据所述经调整控制参数输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取被跟踪对象的当前位置描述信息，包括：获取所述无人机当前时刻拍摄的包含有所述被跟踪对象的当前图像；对所述当前图像进行分析获得所述被跟踪对象的当前位置描述信息，所述当前位置描述信息包括所述被跟踪对象在所述当前图像中的当前面积以及当前坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前位置描述信息与参考位置描述信息之间的差异输出对应的控制信息，并根据所述控制信息对所述无人机的位置和/或姿态进行控制，包括：根据所述当前面积与所述参考位置描述信息中的参考面积之间的差值获得输出面积；根据所述当前面积获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第一距离，以及根据所述输出面积获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第二距离；根据所述第一距离与所述第二距离获得所述无人机在第一方向上需调整的第一调整距离，所述控制信息包括所述第一调整距离；根据所述第一调整距离对所述无人机的位置和/或姿态进行控制。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前面积为在所述当前图像中对所述被跟踪对象进行选中时标注的矩形框的面积，所述根据所述当前面积获取所述无人机与所述被跟踪对象之间的第一距离，包括：获取所述被跟踪对象实际所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝先，
申请(专利权)人：深圳慧源创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44