本發(fā)明涉及一種無人機控制方法，具體涉及無人機航拍的飛行控制方法。

背景技術(shù)：

定位技術(shù)，是指對測量目標(biāo)進行位置信息測定的技術(shù)。隨著科技的發(fā)展，在各個領(lǐng)域內(nèi)，需要被精確定位的目標(biāo)越來越多，尤其是對動態(tài)移動目標(biāo)的精確定位，逐漸成為了各行業(yè)關(guān)注的關(guān)鍵問題。UWB定位技術(shù)具有高帶寬、低功耗、抗干擾能力強、傳輸速率高、頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、多徑分辨率高等特點，可對動態(tài)目標(biāo)進行實時定位，且可保證定位精度，為實現(xiàn)物料廠貨物裝載的自動化管理提供了可靠的技術(shù)支持。

航拍又稱空中攝影或航空攝影，是指從空中拍攝地球地貌，獲得俯視圖，此圖即為空照圖。航拍的攝像機可以由攝影師控制，也可以自動拍攝或遠程控制。航拍所用的平臺包括航空模型、飛機、直升機、熱氣球、小型飛船、火箭、風(fēng)箏、降落傘等。為了讓航拍照片穩(wěn)定，有的時候會使用如Spacecam等高級攝影設(shè)備，它利用三軸陀螺儀穩(wěn)定功能，提供高質(zhì)量的穩(wěn)定畫面，甚至在長焦距鏡頭下也非常穩(wěn)定。航拍圖能夠清晰的表現(xiàn)地理形態(tài)，因此除了作為攝影藝術(shù)的一環(huán)之外，也被運用于軍事、交通建設(shè)、水利工程、生態(tài)研究、城市規(guī)劃等方面。

現(xiàn)有的無人機航拍技術(shù)大多需要操作人員手動控制，控制失誤時容易出現(xiàn)飛行事故，因此，操作無人機進行航拍需要進行專門的培訓(xùn)，上手較難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的無人機航拍技術(shù)大多需要操作人員手動控制，控制失誤時容易出現(xiàn)飛行事故，因此，操作無人機進行航拍需要進行專門的培訓(xùn)，上手較難，目的在于提供無人機航拍的飛行控制方法，解決簡單方便的操作無人機進行航拍的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

無人機航拍的飛行控制方法，包括依次進行的以下步驟：

A、在航拍無人機上安裝UWB照射裝置和UWB定位裝置；

B、采用GPS定位引導(dǎo)無人機飛到待拍攝的地點上空；

C、控制UWB照射裝置照射需要拍攝的物體，UWB定位裝置追蹤UWB照射裝置照射的物體，控制無人機接近物體進行拍攝；

D、拍攝完成后根據(jù)GPS定位引導(dǎo)返回。通過GPS定位引導(dǎo)無人機飛至需要拍攝的物體上空，受GPS的精度限制，無人機只能大概位于待拍攝的地點上空，此時，現(xiàn)有技術(shù)一般選擇手動控制無人機靠近待拍攝物體進行拍攝，而本方法則是通過控制無人機上的UWB照射裝置照射待拍攝的物體，在通過UWB定位裝置對待拍攝物體進行精準(zhǔn)定位引導(dǎo)無人機自動靠近待拍攝物體，省去了操作無人機飛行的步驟，降低了操作難度。

所述步驟A中安裝在無人機上的UWB照射裝置與無人機的通信裝置連接，接收無人機的通信裝置發(fā)送的控制信號。由于無人機本身就需要有通信裝置與外界進行通信，因此，將UWB照射裝置的控制器與無人機的通信裝置連接解決了UWB照射裝置的信號來源，同時不會增加額外的成本和設(shè)備，減小了無人機的載重。

所述步驟A中安裝在無人機上的UWB定位裝置與無人機的飛控系統(tǒng)連接，向無人機的飛控系統(tǒng)發(fā)送控制信息。UWB定位裝置能確定無人機與UWB照射點的空間關(guān)系，UWB定位裝置確定了無人機與照射點的位置和角度后，將位置和角度發(fā)送給飛控系統(tǒng)，現(xiàn)有的飛控系統(tǒng)完全可以根據(jù)這些信息自動完成飛行。

所述步驟C中控制UWB照射裝置照射需要拍攝的物體的方法是遠程控制端通過無人機上的通信裝置發(fā)送控制信號到UWB照射裝置。由于航拍無人機本身自帶攝像頭，操作人員可以通過監(jiān)視器看到待拍攝區(qū)域的圖像，根據(jù)電視制導(dǎo)技術(shù)，操作人員可以根據(jù)監(jiān)視器上的圖像來選擇UWB照射裝置的照射范圍并發(fā)送給無人機通信裝置。

所述UWB定位裝置采用TOA、TDOA和AOA的定位方法追蹤UWB照射裝置照射的物體。TOA和TDOA分別為到達時間和到達時間差算法，用于確定空間距離，AOA即基于信號到達角度的定位算法是一種典型的基于測距的定位算法，通過某些硬件設(shè)備感知發(fā)射節(jié)點信號的到達方向，計算接收節(jié)點和錨節(jié)點之間的相對方位或角度，然后再利用三角測量法或其他方式計算出未知節(jié)點的位置。基于信號到達角度的定位算法是一種常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自定位算法，算法通信開銷低，定位精度較高。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明無人機航拍的飛行控制方法，不需要人工操作無人機的飛行，，降低操作難度，任何人都可以操作無人機進行航拍；

2、本發(fā)明無人機航拍的飛行控制方法，采用UWB技術(shù)進行定位，性能穩(wěn)定，適應(yīng)多種工作環(huán)境。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

本發(fā)明無人機航拍的飛行控制方法，包括依次進行的以下步驟：

A、在航拍無人機上安裝UWB照射裝置和UWB定位裝置，UWB照射裝置與無人機的通信裝置連接，UWB定位裝置與無人機的飛控系統(tǒng)連接；UWB照射裝置采用FREESCALE XS110，UWB定位裝置采用NOVELDA 6100系列雷達，無人機采用STM32F407作為主控芯片的四旋翼飛行器，通信裝置采用TD-LTE制式進行通信；

B、采用GPS定位引導(dǎo)無人機飛到待拍攝的地點上空；

C、遠程控制端通過無人機上的通信裝置發(fā)送控制信號到UWB照射裝置，控制UWB照射裝置照射需要拍攝的物體，UWB定位裝置追蹤UWB照射裝置照射的物體，UWB定位裝置采用TOA、TDOA和AOA的定位方法追蹤UWB照射裝置照射的物體，控制無人機接近物體進行拍攝；

D、拍攝完成后根據(jù)GPS定位引導(dǎo)返回。

UWB照射裝置與無人機的通信裝置連接，接收無人機的通信裝置發(fā)送的控制信號。由于無人機本身就需要有通信裝置與外界進行通信，因此，將UWB照射裝置的控制器與無人機的通信裝置連接解決了UWB照射裝置的信號來源，同時不會增加額外的成本和設(shè)備，減小了無人機的載重。UWB定位裝置與無人機的飛控系統(tǒng)連接，向無人機的飛控系統(tǒng)發(fā)送控制信息。UWB定位裝置能確定無人機與UWB照射點的空間關(guān)系，UWB定位裝置確定了無人機與照射點的位置和角度后，將位置和角度發(fā)送給飛控系統(tǒng)，現(xiàn)有的飛控系統(tǒng)完全可以根據(jù)這些信息自動完成飛行。由于航拍無人機本身自帶攝像頭，操作人員可以通過監(jiān)視器看到待拍攝區(qū)域的圖像，根據(jù)電視制導(dǎo)技術(shù)，操作人員可以根據(jù)監(jiān)視器上的圖像來選擇UWB照射裝置的照射范圍并發(fā)送給無人機通信裝置。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。