中继无人机的控制方法和中继无人机技术

本发明专利技术公开了一种中继无人机(100)的控制方法.中继无人机(100)用作任务无人机(200)与控制端(300)之间无线通信的中继设备。中继无人机(100)的控制方法包括：获取任务无人机(200)的关联信息；根据关联信息控制中继无人机(100)飞行以跟踪任务无人机(200)的水平位置。本发明专利技术还公开了一种中继无人机(100)。

Control method and relay UAV for relay UAV

The invention discloses a control method of a relay UAV (100), which is used as a relay device for wireless communication between a mission UAV (200) and a control terminal (300). The control methods of the relay UAV (100) include obtaining the correlation information of the mission UAV (200) and controlling the flight of the relay UAV (100) to track the horizontal position of the mission UAV (200) according to the correlation information. The invention also discloses a relay UAV (100).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中继无人机的控制方法和中继无人机
本专利技术涉及无人机
，特别涉及一种中继无人机的控制方法和中继无人机。
技术介绍
在任务无人机和地面设备之间的无线电信号由于遮挡等因素导致信号衰减严重时，常使用中继无人机作为任务无人机和地面设备之间的中转站。现有的中继无人机的位置调整是通过人工操作完成的，比如，中继无人机和任务无人机分别由各自的操作员操控，以确保中继无人机与任务无人机和地面设备之间均保持良好的通信质量。但是此种方式需要至少两组操作员，一组操作任务无人机，另一组操作中继无人机，两组操作员之间必须密切配合，对操作员的要求较高，而且不恰当的配合可能会降低中继链路的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种中继无人机的控制方法和中继无人机。本专利技术实施方式的中继无人机的控制方法，所述中继无人机用作任务无人机与控制端之间无线通信的中继设备，所述中继无人机的控制方法包括:获取所述任务无人机的关联信息；和根据所述关联信息控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置。本专利技术实施方式的中继无人机用作任务无人机与控制端之间无线通信的中继设备。所述中继无人机包括通信模块和飞行控制器。所述通信模块用于获取所述任务无人机的关联信息；所述飞行控制器用于根据所述关联信息控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置。本专利技术实施方式的中继无人机的控制方法和中继无人机通过获取任务无人机的关联信息来自动调整中继无人机的水平位置，从而使得中继无人机在不需要操作人员的操控下就能够自动跟踪任务无人机，保持中继无人机和任务无人机及控制端的直射径，避免了人为操控时的失误，改善中继通信的可靠性。本专利技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施方式的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的流程示意图。图2是本专利技术某些实施方式的中继无人机模块示意图。图3是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的应用场景示意图。图4是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的水平相对位置示意图。图5是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的流程示意图。图6是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的闪烁灯的闪烁周期示意图。图7是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的闪烁灯的闪烁颜色示意图。图8-11本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的闪烁灯的闪烁排布示意图。图12是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的流程示意图。图13是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的流程示意图。图14是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的应用场景示意图。图15是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的流程示意图。图16是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的应用场景示意图。图17是本专利技术某些实施方式的中继无人机的控制方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。请一并参阅图1至3，本专利技术实施方式的中继无人机100的控制方法，中继无人机100用作任务无人机200与控制端300之间通信的中继设备。中继无人机100的控制方法包括：S11：获取任务无人机200的关联信息；和S12：根据关联信息控制中继无人机100飞行以跟踪任务无人机200的水平位置。本专利技术实施方式的中继无人机100的控制方法可以由本专利技术实施方式的中继无人机100实现。本专利技术实施方式的中继无人机100包括通信模块10和飞行控制器20。步骤S11可以由通信模块10实现，步骤S12可以由飞行控制器20实现。也即是说，通信模块10可用于获取任务无人机200的关联信息；飞行控制器20可用于根据关联信息控制中继无人机100飞行以跟踪任务无人机200的水平位置。任务无人机200与控制端300通常通过无线通信方式进行通信。但无线信号容易受地形、山体或建筑等遮挡、距离、无线电干扰等多个因素的影响，导致无线信号衰减严重，因此通常采用中继无人机100作为任务无人机200与控制端300之间的中转站以保证任务无人机200与控制端300之间的稳定通信。但现有的中继无人机100需要由操作员进行操控才能实现跟踪任务无人机200的位置及信号转发的功能，如此，需要操控中继无人机100的操作员与操作任务无人机200的操作员之间密切配合，若两位操作员之间的配合不恰当，则可能会降低中继链路的可靠性。本专利技术实施方式的中继无人机100的控制方法通过获取任务无人机200的关联信息来自动调整中继无人机100的水平位置，从而使得中继无人机100在不需要操作人员的操控下就能够自动跟踪任务无人机200，换句话说，中继无人机100在不需要操作人员的操控的情况下，中继无人机100和任务无人机200之间的通信链路能够形成直射路径，同时中继无人机100和控制端300的之间连通的通信链路也能够形成直射路径，避免了人为操控时的失误，改善中继通信的可靠性。其中，中继无人机100跟踪任务无人机200时主要保障的是中继无人机100与任务无人机200之间水平位置的间距。具体地，请结合图4，相对水平面建立一个直角坐标系x-y-z，垂直于水平面的方向为z轴所在方向，x轴与y轴组成与水平面相平行的x-y面(即，图4中虚线围成的椭圆球面)。水平位置的间距指的是忽略中继无人机100与任务无人机200之间的飞行高度的差，将中继无人机100的飞行位置投射到x-y面，并将任务无人机200的飞行位置投射到x-y面后，中继无人机100与任务无人机200在x-y面上所处位置的间距。中继无人机100获取任务无人机200的关联信息后，可根据关联信息确定任务无人机200的水平位置，再根据中继无人机100自身与任务无人机200之间的位置差异对任务无人机200进行水平位置的跟踪。如此，可以保持中继无人机100与任务无人机200之间的稳定通信。中继无人机100跟踪任务无人机200时的飞行高度可以变化也可以保持不变。可以理解，在中继无人机100以固定的飞行高度飞行时，此时仅需要保证中继无人机100在上述固定的飞行高度上飞行时可以同时保持与任务无人机200及和控制端300之间的无线通信的直射路径连续，而不受飞行环境中高度物体的遮挡。中继无人机100在实际飞行过程中，飞行环境中的物体的高度可能不一样，因此，飞行高度的值可以根据实际飞行环境进行设定。中继无人机100的飞行高度也可以是变化的，此时中继无人机100在跟踪任务无人机200的过程中可以根据获取到的关联信息随时改变飞行高度的值以动态优化中继无人机100中转任务无人机200与控制端300之间的通信信号的效果。在某些实施方式中，关联信息包括飞行参数，跟踪任务无人机200的水平位置是根据飞行参数控制中继无人机100飞行来实现的。其中，飞行参数包括空间坐标、飞行速度、或者加速度中的至少一项。也即使说，飞行参数可以包括空间坐标；或者，飞行参数可以包括飞行速度；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中继无人机的控制方法，所述中继无人机用作任务无人机与控制端之间无线通信的中继设备，其特征在于，所述中继无人机的控制方法包括：获取所述任务无人机的关联信息；和根据所述关联信息控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种中继无人机的控制方法，所述中继无人机用作任务无人机与控制端之间无线通信的中继设备，其特征在于，所述中继无人机的控制方法包括：获取所述任务无人机的关联信息；和根据所述关联信息控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置。2.根据权利要求1所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述关联信息包括飞行参数，所述跟踪所述任务无人机的水平位置是根据所述飞行参数控制所述中继无人机飞行来实现的。3.根据权利要求2所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述飞行参数包括空间坐标、飞行速度、或者加速度中的至少一项。4.根据权利要求2所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，根据所述飞行参数控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置是在所述中继无人机与所述任务无人机之间通信链路连通时执行的。5.根据权利要求1所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述中继无人机上搭载有拍摄设备，所述关联信息包括所述拍摄设备拍摄的所述任务无人机的特征信息，所述根据所述关联信息控制所述中继无人机进行飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置的步骤包括：处理所述特征信息以获取所述中继无人机与所述任务无人机的水平相对位置；和根据所述水平相对位置控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置。6.根据权利要求5所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述中继无人机飞行在所述任务无人机的上方。7.根据权利要求5所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述特征信息包括所述任务无人机的轮廓、颜色、纹理中的一种或多种。8.根据权利要求5所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述任务无人机包括闪烁灯，所述特征信息包括所述闪烁灯的闪烁周期、闪烁颜色、闪烁排布中的一种或多种。9.根据权利要求8所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述中继无人机上搭载有拍摄设备，所述关联信息包括飞行参数及所述拍摄设备拍摄的所述任务无人机的特征信息，所述根据所述关联信息控制所述中继无人机进行飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置的步骤包括：处理所述特征信息以获取所述中继无人机与所述任务无人机的水平相对位置；在所述中继无人机与所述任务无人机通信链路连通时，根据所述水平相对位置和/或所述飞行参数控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置；和在所述中继无人机与所述任务无人机通信链路断开时，根据所述水平相对位置控制所述中继无人机飞行以跟踪所述任务无人机的水平位置。10.根据权利要求1-9任意一项所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述中继无人机的控制方法还包括：获取当前环境的三维地图；根据所述三维地图获取障碍物信息；根据障碍物信息、所述任务无人机的位置、所述控制端的位置来计算出所述中继无人机的空域范围，在所述空域范围内，所述中继无人机与所述控制端及所述任务无人机之间的通信链路均连通；和控制所述中继无人机在所述空域范围内飞行。11.根据权利要求10所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述控制所述中继无人机在所述空域范围内飞行包括调整所述中继无人机的飞行高度。12.根据权利要求10所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述中继无人机的控制方法还包括：获取所述中继无人机与所述任务无人机之间的通信链路的第一信号强度；获取所述中继无人机与所述控制端之间的通信链路的第二信号强度；控制所述中继无人机在所述空域范围内飞行包括：在所述第一信号强度小于所述第二信号强度时，控制所述中继无人机在所述空域范围内朝靠近所述任务无人机的位置飞行；及在所述第二信号强度小于所述第一信号强度时，控制所述中继无人机在所述空域范围内朝靠近所述控制端的位置飞行。13.根据权利要求1-9任意一项所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述跟踪所述任务无人机的水平位置包括：控制所述中继无人机的水平位置与所述任务无人机的水平位置之间存在偏移；或控制所述中继无人机的水平位置与所述任务无人机的水平位置一致。14.根据权利要求1-9任意一项所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，所述中继无人机的控制方法还包括：获取所述任务无人机的飞行速度；根据所述飞行速度确定所述中继无人机的跟踪速度；和在所述跟踪速度大于所述极限速度时，向所述任务无人机发送限速请求以限制所述任务无人机的所述飞行速度。15.根据权利要求1-9任意一项所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，在所述中继无人机遇到障碍物时，执行以下步骤中的至少一种：控制所述中继无人机悬停；向所述任务无人机发送悬停指令以使所述任务无人机悬停；向所述控制端发送警告信号。16.根据权利要求1-9任意一项所述的中继无人机的控制方法，其特征在于，在获取到所述任务无人机遇到障碍物的信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟，尹小俊，王乃博，
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