一种无人机操控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机操控系统及方法，方法步骤如下：1）采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；2）对上述采集到的信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；3）发送控制指令信号给无人机；4）解析步骤3）发送的控制指令信号，并得到对应的操作通道和操纵量；5）根据控制指令执行相应的飞行动作。相较于传统的摇杆式控制方式，本发明专利技术中鼠标操控的最大的优点是更加简单方便，鼠标的移动对应无人机的移动，这使得可以更加直观的控制无人机飞行。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机操控系统及方法
本专利技术属于无人机控制
，具体指代一种基于鼠标控制的无人机操控系统及方法。
技术介绍
无人机由于具有空中悬停能力以及低空低速高机动的特点，在现代社会中得到了越来越广泛的应用。随着无人机制造成本的下降，无人机正在走进千家万户。目前无人机的操控方式基本都是操纵遥控器上的摇杆，控制无人机的飞行。这种操作方式有其优点，但也存在一些不足，对于初学者来说不易上手，需要经过一段时间的培训才能操控的得心应手。另外，摇杆式操纵需要两个摇杆配合才能操控无人机，也就是要双手协调动作才能完成，这对于那些手残疾人士来说是无法完成的。相对于摇杆操纵的遥控器，鼠标对于我们每个人来说再熟悉不过了，在生活学习中每天都会使用，鼠标操作起来简单方便，几乎不需要练习便可以正常使用，而且其只需要单手操作。
技术实现思路
针对于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种无人机操控系统及方法，以解决现有技术中传统的摇杆式操控不易上手，必须双手操纵的问题；本专利技术使操控无人机飞行简单易学，任何人只要会用鼠标，即可操控无人机飞行。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一种无人机操控系统，包括：鼠标操控单元及无人机执行单元；其中，所述鼠标操控单元包括：动作采集模块、动作信号转换模块及控制信号发送模块；动作采集模块，用于采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；动作信号转换模块，用于将上述鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；控制信号发送模块，用于将产生的无人机飞行控制指令信号发送给无人机执行单元；所述无人机执行单元包括：控制信号接收模块、控制信号解析模块及无人机飞行执行模块；控制信号接收模块，用于接收上述控制信号发送模块发送的无人机飞行控制指令信号；控制信号解析模块，用于对上述接收到的飞行控制指令信号解析，得到对应的操作通道和操纵量；无人机飞行执行模块，用于执行鼠标控制器发来的控制指令，按照飞行指令完成相应动作与任务。进一步地，所述动作采集模块采集信号的具体方式为：将鼠标移动的轨迹记录成一组高速拍摄的连贯图像，对图像上特征点的位置变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和距离；以及采集鼠标滚轮的前、后、左、右运动信息。进一步地，所述控制信号发送模块与控制信号接收模块通过2.4G无线传输通信方式进行数据传输。本专利技术的一种无人机操控方法，步骤如下：1）采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；2）对上述采集到的信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；3）发送控制指令信号给无人机；4）解析步骤3）发送的控制指令信号，并得到对应的操作通道和操纵量；5）根据控制指令执行相应的飞行动作。本专利技术中鼠标前后移动对应无人机前后飞行，操控鼠标侧向移动对应无人机侧飞，滚动纵向滚轮对应无人机上升或下降，滚动横向滚轮对应无人机航向偏转。鼠标的左键和右键配合鼠标移动和滚轮滚动可完成其他飞行动作。这样，仅需一个鼠标就可以实现无人机飞行动作的完全定义。系统工作时，鼠标内的传感器敏感到鼠标的动作，并将其转换为对应的控制无人机飞行的控制指令信号；无人机接收到鼠标发来的控制指令信号后，解算出对应的操纵通道和操纵量，控制无人机的各个螺旋桨的转速使无人机按照鼠标的操纵指令飞行。本专利技术的有益效果：相较于传统的摇杆式控制方式，本专利技术中鼠标操控的最大的优点是更加简单方便，鼠标的移动对应无人机的移动，这使得可以更加直观的控制无人机飞行。与普通摇杆式遥控器相比，无人机鼠标式遥控器的另一个优点是单手操作，只需要单手控制便可完成无人机的遥控飞行，这在一些特殊场合有着重要的作用。例如攻击型无人机在执行任务时，需要发射导弹时，摇杆式操作摇杆式遥控器需要两只手同时操作，这样再去控制导弹的瞄准与发射就十分的不便，有时甚至需要两个人合作才能完成。而使用鼠标式遥控器就可以单手控制飞行，单手控制执行任务。附图说明图1为本专利技术系统的结构原理图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。参照图1所示，本专利技术的一种无人机操控系统，包括：鼠标操控单元及无人机执行单元；其中，所述鼠标操控单元包括：动作采集模块、动作信号转换模块及控制信号发送模块；动作采集模块，用于采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；动作信号转换模块，用于将上述鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；控制信号发送模块，用于将产生的无人机飞行控制指令信号发送给无人机执行单元；所述无人机执行单元包括：控制信号接收模块、控制信号解析模块及无人机飞行执行模块；控制信号接收模块，用于接收上述控制信号发送模块发送的无人机飞行控制指令信号；控制信号解析模块，用于对上述接收到的飞行控制指令信号解析，得到对应的操作通道和操纵量；无人机飞行执行模块，用于执行鼠标控制器发来的控制指令，按照飞行指令完成相应动作与任务。所述动作采集模块采集信号的具体方式为：将鼠标移动的轨迹记录成一组高速拍摄的连贯图像，对图像上特征点的位置变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和距离；以及采集鼠标滚轮的前、后、左、右运动信息。所述控制信号发送模块与控制信号接收模块通过2.4G无线传输通信方式进行数据传输。本专利技术的一种无人机操控方法，步骤如下：1）采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；2）对上述采集到的信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；3）发送控制指令信号给无人机；4）解析步骤3）发送的控制指令信号，并得到对应的操作通道和操纵量；5）根据控制指令执行相应的飞行动作。本专利技术中鼠标前后移动对应无人机前后飞行，操控鼠标侧向移动对应无人机侧飞，滚动纵向滚轮对应无人机上升或下降，滚动横向滚轮对应无人机航向偏转。鼠标的左键和右键配合鼠标移动和滚轮滚动可完成其他飞行动作。这样，仅需一个鼠标就可以实现无人机飞行动作的完全定义。系统工作时，鼠标内的传感器敏感到鼠标的动作，并将其转换为对应的控制无人机飞行的控制指令信号；无人机接收到鼠标发来的控制指令信号后，解算出对应的操纵通道和操纵量，控制无人机的各个螺旋桨的转速使无人机按照鼠标的操纵指令飞行。本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机操控系统，其特征在于，包括：鼠标操控单元及无人机执行单元；其中，/n所述鼠标操控单元包括：动作采集模块、动作信号转换模块及控制信号发送模块；/n动作采集模块，用于采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；/n动作信号转换模块，用于将上述鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；/n控制信号发送模块，用于将产生的无人机飞行控制指令信号发送给无人机执行单元；/n所述无人机执行单元包括：控制信号接收模块、控制信号解析模块及无人机飞行执行模块；/n控制信号接收模块，用于接收上述控制信号发送模块发送的无人机飞行控制指令信号；/n控制信号解析模块，用于对上述接收到的飞行控制指令信号解析，得到对应的操作通道和操纵量；/n无人机飞行执行模块，用于执行鼠标控制器发来的控制指令，按照飞行指令完成相应动作与任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机操控系统，其特征在于，包括：鼠标操控单元及无人机执行单元；其中，
所述鼠标操控单元包括：动作采集模块、动作信号转换模块及控制信号发送模块；
动作采集模块，用于采集鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号；
动作信号转换模块，用于将上述鼠标移动的动作信号及滚轮的滚动信号转换为控制无人机飞行的控制指令信号；
控制信号发送模块，用于将产生的无人机飞行控制指令信号发送给无人机执行单元；
所述无人机执行单元包括：控制信号接收模块、控制信号解析模块及无人机飞行执行模块；
控制信号接收模块，用于接收上述控制信号发送模块发送的无人机飞行控制指令信号；
控制信号解析模块，用于对上述接收到的飞行控制指令信号解析，得到对应的操作通道和操纵量；
无人机飞行执行模块，用于执行鼠标控制器发来的控制指令，按照飞行指令完成相应动作与任...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广林，朱清华，吴远航，刘佳，高泽明，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32