一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法及系統(tǒng)，建立綜合處理顯示界面，所述綜合處理顯示界面劃分為固定顯示欄界面和切換顯示欄界面，所述固定顯示欄界面劃分為：無人機姿態(tài)顯示子界面、基本飛行控制子界面和基本飛行狀態(tài)顯示子界面，所述切換顯示欄界面在航線規(guī)劃及拍照設置子界面、飛行監(jiān)控顯示子界面和數(shù)據(jù)分析子界面中切換。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明能夠將無人機的關鍵飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過圖形、動畫等方式直觀地在飛行監(jiān)控顯示子界面上顯示，便于監(jiān)控人員及時找到所需信息，同時還具有結合拍照設置、飛行設置的航線規(guī)劃功能與數(shù)據(jù)綜合分析功能。
【專利說明】
一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及無人機監(jiān)控領域，尤其是涉及一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]無人機的適航飛行要求能夠進行超視距監(jiān)控，通常是通過雙向傳輸?shù)奈⒉娕_和地面站系統(tǒng)來實現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)的下傳顯示和控制信息上傳執(zhí)行?，F(xiàn)有無人機飛行狀態(tài)監(jiān)視和超視距控制系統(tǒng)(后面簡稱:地面站系統(tǒng))存在以下缺陷:
[0003]1、監(jiān)視界面空速、高度、經(jīng)瑋度、姿態(tài)等等各種飛行狀態(tài)，加上動力、電源等各種信息的顯示，飛行信息的顯示非常凌亂，狀態(tài)監(jiān)控比較困難，或者通俗的說要及時找到自己需要的信息比較困難。
[0004]2、現(xiàn)有地面站系統(tǒng)中飛行設置和拍照設置的用戶體驗非常差，航線設置只能采用矩形區(qū)域，復雜區(qū)域的航線規(guī)劃極其繁瑣，航線和拍照的所有設置都需要手動完成。
[0005]3、現(xiàn)有地面站系統(tǒng)缺乏飛行數(shù)據(jù)分析的功能。
[0006]以上這些缺陷，使得現(xiàn)有地面站系統(tǒng)很難勝任工業(yè)級無人機飛行任務的監(jiān)控要求。
[0007]中國專利CN104503460A公開了一種通用型無人機地面站控制系統(tǒng)，采用模塊化設計，具體包括:導航顯示模塊、航跡管理與任務規(guī)劃模塊、無人機儀表及狀態(tài)顯示模塊、飛行仿真模塊、無線監(jiān)控與視景仿真模塊和人機交互設備。本發(fā)明提供的通用型無人機地面站控制系統(tǒng)具有功能齊全、操作簡單，攜帶方便的特點，并且具有廣泛的可移植性和通用性。該專利需采用兩個顯示器顯示導航狀態(tài)或進行飛行仿真，各導航狀態(tài)參數(shù)凌亂，并不容易進行狀態(tài)監(jiān)控。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法及系統(tǒng)，能夠將無人機的關鍵飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過圖形、動畫等方式直觀地在飛行監(jiān)控顯示子界面上顯示，便于監(jiān)控人員及時找到所需信息，同時還具有結合拍照設置、飛行設置的航線規(guī)劃功能與數(shù)據(jù)綜合分析功能。
[0009]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0010]一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，建立綜合處理顯示界面，所述綜合處理顯示界面劃分為固定顯示欄界面和切換顯示欄界面，
[0011 ]所述固定顯示欄界面劃分為:
[0012]無人機姿態(tài)顯示子界面，用于實時無人機的姿態(tài)信息；
[0013]基本飛行控制子界面，用于設置控制無人機的水平航向參數(shù)、垂直高度參數(shù)和空速參數(shù)；
[0014]基本飛行狀態(tài)顯示子界面，用于實時顯示無人機的飛行狀態(tài)；
[0015]所述切換顯示欄界面在航線規(guī)劃及拍照設置子界面、飛行監(jiān)控顯示子界面和數(shù)據(jù)分析子界面中切換；
[0016]所述航線規(guī)劃及拍照設置子界面，用于規(guī)劃無人機的飛行航線和設置拍照參數(shù)；
[0017]所述飛行監(jiān)控顯示子界面，用于顯示無人機的飛行區(qū)域地圖、飛行航向、飛行空速、飛行高度和飛行經(jīng)瑋度；
[0018]所述數(shù)據(jù)分析子界面，用于以圖表的形式顯示無人機飛行時數(shù)據(jù)；
[0019]其中，飛行監(jiān)控顯示子界面上信息的顯示方式為:
[0020]I)界面底層加載以無人機為中心飛行區(qū)域地圖，飛行區(qū)域地圖上顯示無人機實時飛行路徑和預設的無人機飛行航線；
[0021]2)飛行區(qū)域地圖上的中心處加載以圓盤形式顯示方位的航向儀羅盤，所述航向儀羅盤的指針指向與無人機的飛行航向實時保持一致，航向儀羅盤的指針上顯示有無人機的飛行航向數(shù)值；
[0022]3)飛行區(qū)域地圖上加載以滾動形式顯示飛行空速的空速計，所述空速計的指針處放大顯示飛行空速的數(shù)值；
[0023]4)飛行區(qū)域地圖上加載以滾動形式顯示飛行高度的高度計，所述高度計的指針處放大顯示飛行高度的數(shù)值；
[0024]5)飛行區(qū)域地圖上直接顯示飛行經(jīng)瑋度。
[0025]所述航線規(guī)劃及拍照設置子界面上劃分為:
[0026]航線地圖一級界面，用于加載無人機的飛行區(qū)域地圖，并在飛行區(qū)域上顯示航點和航線；
[0027]航拍規(guī)劃設置一級切換界面，在航線規(guī)劃設置二級界面、拍照設置二級界面和結果輸出一■級界面中切換；
[0028]所述航線規(guī)劃設置二級界面，用于設置航線規(guī)劃參數(shù)；
[0029]所述拍照設置二級界面，用于設置拍照參數(shù)；
[0030]所述結果輸出二級界面，用于輸出根據(jù)航線規(guī)劃參數(shù)和拍照參數(shù)得到的飛行航線數(shù)據(jù)，該飛行航線數(shù)據(jù)在航天地圖單元界面上呈現(xiàn)。
[0031 ]所述航線地圖一級界面上的操作包括添加航點、刪除航點、移動航點、插入航點、生成矩形航線、生成多邊形航線和測距。
[0032]所述基本飛行狀態(tài)顯示子界面顯示的飛行狀態(tài)包括:飛行時間、飛行里程、拍照數(shù)量、離家距離和電池電量。
[0033]所述數(shù)據(jù)分析子界面顯示無人機飛行時任一項數(shù)據(jù)與時間的曲線圖。
[0034]一種用于實現(xiàn)上述方法的監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，包括中央處理主模塊，以及分別連接中央處理主模塊的輸入模塊和顯示模塊，所述中央處理主模塊與無人機無線通信，中央處理主模塊包括用于生成固定顯示欄界面的固定顯示欄模塊和用于生成切換顯示欄界面的切換顯示欄模塊，所述顯示模塊上同時顯示固定顯示欄界面和切換顯示欄界面，
[0035]所述固定顯示欄模塊包括:
[0036]無人機姿態(tài)顯示單元，實時接收無人機的姿態(tài)信息，并生成無人機姿態(tài)顯示子界面；
[0037]基本飛行控制單元，接收輸入模塊發(fā)送的控制無人機的水平航向參數(shù)、垂直高度參數(shù)和空速參數(shù)，并生成基本飛行控制子界面；
[0038]基本飛行狀態(tài)顯示單元，實時接收無人機的飛行狀態(tài)信息，并生成基本飛行狀態(tài)顯示子界面；
[0039]所述無人機姿態(tài)顯示子界面、基本飛行控制子界面和基本飛行狀態(tài)顯示子界面同時在顯示模塊對應的固定顯示欄界面上顯示；
[0040]所述切換顯示欄模塊包括:
[0041]所述航拍規(guī)劃設置單元，生成航線規(guī)劃及拍照設置子界面，接收輸入模塊發(fā)送的航線規(guī)劃參數(shù)和拍照參數(shù)，得到并在航線規(guī)劃及拍照設置子界面上顯示飛行航線數(shù)據(jù)，同時將飛行航線數(shù)據(jù)發(fā)送給無人機；
[0042]所述飛行監(jiān)控顯示單元，實時接收無人機的飛行航向、飛行空速、飛行高度和飛行經(jīng)瑋度，并生成飛行監(jiān)控顯示子界面；
[0043]所述數(shù)據(jù)分析單元，根據(jù)無人機飛行時數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)分析子界面；
[0044]所述航線規(guī)劃及拍照設置子界面、飛行監(jiān)控顯示子界面和數(shù)據(jù)分析子界面根據(jù)輸入模塊接收的切換指令在顯示模塊對應的切換顯示欄界面中切換顯示。
[0045]所述飛行航線數(shù)據(jù)包括逐行掃掠航路點、航線上的拍照間距和飛行高度，航拍規(guī)劃設置單元輸出飛行航線數(shù)據(jù)的過程為:
[0046]A.航拍規(guī)劃設置單元接收輸入模塊發(fā)送的拍照參數(shù)，所述拍照參數(shù)包括相機參數(shù)和地面成像分辨率，航拍規(guī)劃設置單元根據(jù)相機參數(shù)得到鏡頭畫幅所覆蓋的區(qū)域大小，并根據(jù)鏡頭畫幅所覆蓋的區(qū)域大小得到滿足地面成像分辨率的航線間距、航線上的拍照間距和飛行高度；
[0047]B.航拍規(guī)劃設置單元接收輸入模塊發(fā)送的航線規(guī)劃參數(shù)，所述航線規(guī)劃參數(shù)包括航線間距、起始航點、目的航點、航線走向和設定區(qū)域，航拍規(guī)劃設置單元基于路線最優(yōu)少轉彎的原則，根據(jù)選定的航線間距和航線走向生成覆蓋設定區(qū)域的逐行掃掠航路點，所述選定的航線間距為輸入模塊直接輸入的航線間距、或者為步驟A得到的滿足地面成像分辨率的航線間距、或者為由起始航點、目的航點按航線走向等分后獲得的航線間距。
[0048]所述逐行掃掠航路點形成由多個矩形或由多個不規(guī)則多邊形構成的飛行區(qū)域。
[0049]所述地面成像分辨率包括地面分辨率、航向重疊率和旁向重疊率，所述地面分辨率是指航攝精度，所述航向重疊率是指同一條航線上相鄰兩張照片的重疊率，所述旁向重疊率是指兩條航線之間相鄰照片的重疊率。
[0050]所述航拍規(guī)劃設置單元內預設有供用戶選擇的相機列表，所述相機列表內包括多款相機以及對應的拍照參數(shù)。
[0051 ]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0052]I)本發(fā)明綜合處理顯示方法建立綜合處理顯示界面，將監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)有計劃、合理地集中顯示在固定顯示欄界面，采用切換界面的形式將航線規(guī)劃、拍照設置及數(shù)據(jù)分析的所有數(shù)據(jù)以及對應功能顯示在切換顯示欄界面，特別地，飛行監(jiān)控顯示子界面的設計符合人體工效學原理，創(chuàng)造性地將地圖、規(guī)劃航線、航向羅盤、空速、高度、以及經(jīng)瑋度信息疊加顯示，監(jiān)視界面集成、簡潔、清晰，能夠將無人機的關鍵飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過圖形、動畫等方式直觀地在飛行監(jiān)控顯示子界面上顯示，在枯燥的數(shù)據(jù)的基礎上加入了直觀的圖像參考，減少了長時間的監(jiān)控會出現(xiàn)忽略摸個參數(shù)的情況，便于監(jiān)控人員在監(jiān)控過程中短時間內觀察多個參數(shù)。
[0053]2)本發(fā)明系統(tǒng)設置了結合航線規(guī)劃和拍照設置功能的航拍規(guī)劃設置單元，形成航線規(guī)劃及拍照設置子界面，在航線地圖一級界面可方便顯示航線規(guī)劃的情況、設置航點、測距等等，在航拍規(guī)劃設置一級切換界面中可輕松在航線規(guī)劃設置、拍照設置、結果輸出之間切換，最終獲得的飛行航線數(shù)據(jù)發(fā)送給無人機，航拍控制過程簡單，同時航線規(guī)劃和拍照設置功能又賦予了操作人員手工修改的權利和可能，包括航線生成方法、以及方便修改生成后航線中所有航點的數(shù)據(jù)，用戶體驗度好。
[0054]3)本發(fā)明第一次實現(xiàn)任意多邊形區(qū)域的飛行航線自動生成，專門針對矩形和任意形狀的多邊形，通過輸入航線間距和航線走向，自動計算出覆蓋設定區(qū)域的逐行掃掠航路點，而任意多邊形區(qū)域可以更好的覆蓋不規(guī)則的設定區(qū)域，更好的滿足路線最優(yōu)少轉彎的原則。
[0055]4)本發(fā)明的航拍規(guī)劃設置單元和拍照設置二級界面提供了拍照設置條件的自動計算和手動修改功能，并能自動賦予結合拍照參數(shù)的航線規(guī)劃設置，有利于監(jiān)控人員方便進行航拍規(guī)劃及設置。
[0056]5)建立數(shù)據(jù)分析子界面，提供了數(shù)據(jù)分析功能。用戶可以選擇地面站監(jiān)控的任何一項參數(shù)，構建參數(shù)實時數(shù)據(jù)-時間曲線，實時分析飛行過程中的任一數(shù)據(jù)，進行更加專業(yè)性的參數(shù)調試，能幫助優(yōu)化和改善無人機的飛行控制。
【附圖說明】
[0057]圖1為本發(fā)明方法中綜合處理顯示界面的組成結構示意圖；
[0058]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)中中央處理主模塊的結構示意圖；
[0059]圖3為本發(fā)明實施例提供的綜合處理顯示界面示意圖；
[0060]圖4為本發(fā)明實施例提供的飛行監(jiān)控顯示子界面示意圖；
[0061]圖5為本發(fā)明實施例提供的拍照設置二級界面和航線地圖一級界面示意圖；
[0062]圖6為本發(fā)明實施例提供的航線規(guī)劃設置二級界面和航線地圖一級界面示意圖；
[0063]圖7為本發(fā)明中航線地圖一級界面上測距效果示意圖；
[0064]圖8為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)分析子界面示意圖。
[0065]圖中:1、綜合處理顯示界面，2、固定顯示欄界面，3、切換顯示欄界面，4、無人機姿態(tài)顯示子界面，5、基本飛行控制子界面，6、基本飛行狀態(tài)顯示子界面，7、航線規(guī)劃及拍照設置子界面，8、飛行監(jiān)控顯示子界面，9、數(shù)據(jù)分析子界面，10、航線地圖一級界面，11、航拍規(guī)劃設置一級切換界面，12、航線規(guī)劃設置二級界面，13、拍照設置二級界面，14、結果輸出二級界面，15、中央處理主模塊，16、固定顯示欄模塊，17、切換顯示欄模塊，18、無人機姿態(tài)顯示單元，19、基本飛行控制單元，20、基本飛行狀態(tài)顯示單元，21、航拍規(guī)劃設置單元，22、飛行監(jiān)控顯示單元，23、數(shù)據(jù)分析單元。
【具體實施方式】
[0066]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0067]如圖1所示，一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，建立綜合處理顯示界面I，綜合處理顯示界面I劃分為固定顯示欄界面2和切換顯示欄界面3。
[0068](I)固定顯示欄界面2，如圖3所示，劃分為:
[0069]無人機姿態(tài)顯示子界面4，用于實時無人機的姿態(tài)信息，包括以數(shù)字形式顯示的飛行空速、飛行高度、飛行航向等等；
[0070]基本飛行控制子界面5，用于設置控制無人機的水平航向參數(shù)、垂直高度參數(shù)和空速參數(shù)；
[0071]基本飛行狀態(tài)顯示子界面6，用于實時顯示無人機的飛行狀態(tài)，包括:飛行時間、飛行里程、拍照數(shù)量、離家距離和電池電量，數(shù)據(jù)信息簡潔而清晰地顯示。
[0072](2)切換顯示欄界面3，如圖3-圖8所示，在航線規(guī)劃及拍照設置子界面7、飛行監(jiān)控顯示子界面8和數(shù)據(jù)分析子界面9中切換。
[0073]數(shù)據(jù)分析子界面9，如圖8所示，用于以圖表的形式顯示無人機飛行時數(shù)據(jù)，例如可顯示無人機飛行時任一項數(shù)據(jù)與時間的曲線圖。
[0074]圖8中，r表示無人機飛行數(shù)據(jù)與時間的曲線圖，s表示無人機飛行數(shù)據(jù)列表，該列表可采用搜索樹的形式顯示。
[0075]飛行監(jiān)控顯示子界面8，用于實時顯示并更新無人機的飛行區(qū)域地圖、飛行航向、飛行空速、飛行高度和飛行經(jīng)瑋度，飛行監(jiān)控顯示子界面8上信息的顯示方式具體為:
[0076]I)界面底層加載以無人機為中心飛行區(qū)域地圖，飛行區(qū)域地圖上顯示無人機實時飛行路徑和預設的無人機飛行航線；
[0077]2)飛行區(qū)域地圖上的中心處加載以圓盤形式顯示方位的航向儀羅盤，航向儀羅盤的指針指向與無人機的飛行航向實時保持一致，航向儀羅盤的指針上顯示有無人機的飛行航向數(shù)值；
[0078]3)飛行區(qū)域地圖上加載以滾動形式顯示飛行空速的空速計，空速計的指針處放大顯示飛行空速的數(shù)值；
[0079]4)飛行區(qū)域地圖上加載以滾動形式顯示飛行高度的高度計，高度計的指針處放大顯示飛行高度的數(shù)值，空速計和高度計可對稱顯示在航向儀羅盤的兩側；
[0080]5)飛行區(qū)域地圖上航向儀羅盤的左下方直接顯示飛行經(jīng)瑋度。
[0081]圖3中的飛行監(jiān)控顯示子界面8的底層還未加載飛行區(qū)域地圖，圖4為加載了飛行區(qū)域地圖的飛行過程中飛行監(jiān)控顯示子界面8示意圖，在飛行區(qū)域地圖上顯示有飛行路徑上的航點信息，可以看出飛行監(jiān)控顯示子界面8非常符合飛行員的觀察習慣，配合左上角無人機姿態(tài)顯示子界面4的姿態(tài)儀(俯仰、橫滾、航向)、左中基本飛行控制子界面5的基本控制功能選項、左下基本飛行狀態(tài)顯示子界面6的基本飛行狀態(tài)顯示，整個無人機飛行狀態(tài)顯示完整，監(jiān)視界面非常簡潔、清晰、又符合人體工效學原理，所有操作人員能夠一目了然以最快的速度看到和找到自己想要的信息。
[0082]圖3中，a表示航向儀羅盤的指針，b表示當前飛行航向，c表示高度計，d表示當前飛行高度，e表示航向儀羅盤，f表示當前飛行空速，g表示飛行經(jīng)瑋度，h表示空速計。
[0083]圖4中，i表示飛行區(qū)域地圖，j表示無人機實時飛行路徑，k表示預設的無人機飛行航線，c、e、h、g的定義同圖3。
[0084]航線規(guī)劃及拍照設置子界面7，用于規(guī)劃無人機的飛行航線和設置拍照參數(shù)，在航線規(guī)劃及拍照設置子界面7上劃分為:
[0085]航線地圖一級界面10，用于加載無人機的飛行區(qū)域地圖，并在飛行區(qū)域上顯示航點和航線，航線地圖一級界面1上的操作包括添加航點、刪除航點、移動航點、插入航點、生成矩形航線、生成多邊形航線和測距等等，以上操作采用右鍵快捷功能的方式彈出操作對話框，如圖6所示和圖7所示；
[0086]航拍規(guī)劃設置一級切換界面11，在航線規(guī)劃設置二級界面12、拍照設置二級界面13和結果輸出一■級界面14中切換；
[0087]拍照設置二級界面13，如圖5所示，用于設置拍照參數(shù)，包括短邊像素、長邊像素、CXD短邊、CXD長邊、焦距、地面分辨率、航向重疊率、旁向重疊率和航點容差等，地面分辨率、航向重疊率和旁向重疊率構成地面成像分辨率，地面分辨率是指航攝精度，通常是航攝用戶提出的要求，航向重疊率是指同一條航線上相鄰兩張照片的重疊率，旁向重疊率是指兩條航線之間相鄰照片的重疊率，航點容差是預估到飛行可能會偏離航線，則偏離范圍不超過容差值就算作到達拍照點，拍照設置二級界面13上也可以根據(jù)用戶的要求手動修改數(shù)值，例如用戶也可以自行編輯(包含添加、修改、刪除)相機及其參數(shù)；
[0088]航線規(guī)劃設置二級界面12，如圖6和圖7所示，用于設置航線規(guī)劃參數(shù)，包括航線間距、航線走向、飛行高度的設置，航線間距可按間距、等分等方式進行設置，航線走向可按經(jīng)度方向、瑋度方向、長度方向或預設方向等進行設置，航線規(guī)劃設置二級界面12上還設有移動航線的功能按鍵、上傳已有航線的功能按鍵，，航線規(guī)劃設置二級界面12上也可以根據(jù)用戶的要求手動修改數(shù)值；
[0089]結果輸出二級界面14，用于輸出根據(jù)航線規(guī)劃參數(shù)和拍照參數(shù)得到的飛行航線數(shù)據(jù)，飛行航線數(shù)據(jù)包括逐行掃掠航路點、航線上的拍照間距和飛行高度，該飛行航線數(shù)據(jù)在航天地圖單元界面上呈現(xiàn)，另外可以選擇POS數(shù)據(jù)的輸出格式。
[°09°]圖6中，I表示航點信息，m表示航線地圖單元界面上的操作，η表示逐行掃掠航路點，P表示多個逐行掃掠航路點構成的多邊形狀，i的定義同圖4。
[0091]圖7中，q表示通過測距功能測得的地圖上兩點之間距離，l、m、i的定義同圖6。
[0092]如圖2所示，一種用于實現(xiàn)上述方法的監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，包括中央處理主模塊15，以及分別連接中央處理主模塊15的輸入模塊和顯示模塊，中央處理主模塊15與無人機無線通信，中央處理主模塊15包括用于生成固定顯示欄界面2的固定顯示欄模塊16和用于生成切換顯示欄界面3的切換顯示欄模塊17，顯示模塊上同時顯示固定顯示欄界面2和切換顯示欄界面3。
[0093](I)固定顯示欄模塊16包括:
[0094]無人機姿態(tài)顯示單元18，實時接收無人機的姿態(tài)信息，并生成無人機姿態(tài)顯示子界面4;
[0095]基本飛行控制單元19，接收輸入模塊發(fā)送的控制無人機的水平航向參數(shù)、垂直高度參數(shù)和空速參數(shù)，并生成基本飛行控制子界面5;
[0096]基本飛行狀態(tài)顯示單元20，實時接收無人機的飛行狀態(tài)信息，并生成基本飛行狀態(tài)顯示子界面6;
[0097]無人機姿態(tài)顯示子界面4、基本飛行控制子界面5和基本飛行狀態(tài)顯示子界面6同時在顯示模塊對應的固定顯示欄界面2上顯示；
[0098](2)切換顯示欄模塊17包括:
[0099]航拍規(guī)劃設置單元21，生成航線規(guī)劃及拍照設置子界面7，接收輸入模塊發(fā)送的航線規(guī)劃參數(shù)和拍照參數(shù)，得到并在航線規(guī)劃及拍照設置子界面7上顯示飛行航線數(shù)據(jù)，同時將飛行航線數(shù)據(jù)發(fā)送給無人機；
[0100]飛行監(jiān)控顯示單元22，實時接收無人機的飛行航向、飛行空速、飛行高度和飛行經(jīng)瑋度，并生成飛行監(jiān)控顯示子界面8;
[0101]數(shù)據(jù)分析單元23，根據(jù)無人機飛行時數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)分析子界面9，提供了專業(yè)性的數(shù)據(jù)分析功能，如圖8所示，用戶可以方便的提取所需要的數(shù)據(jù)，構建例如俯仰角-時間曲線進行專業(yè)性的分析，更清晰的掌握和分解飛行包線內任意環(huán)節(jié)的所有數(shù)據(jù)，解構每一個飛行過程，進行更加專業(yè)性的參數(shù)調試，能幫助優(yōu)化和改善無人機的飛行控制；
[0102]航線規(guī)劃及拍照設置子界面7、飛行監(jiān)控顯示子界面8和數(shù)據(jù)分析子界面9根據(jù)輸入模塊接收的切換指令在顯示模塊對應的切換顯示欄界面3中切換顯示。
[0103]航拍規(guī)劃設置單元21結合拍照參數(shù)和航線規(guī)劃參數(shù)輸出飛行航線數(shù)據(jù)的過程為:
[0104]A.航拍規(guī)劃設置單元21接收輸入模塊發(fā)送的拍照參數(shù)，航拍規(guī)劃設置單元21內也預設有供用戶選擇的相機列表，相機列表內包括多款相機以及對應的拍照參數(shù)，拍照參數(shù)包括相機參數(shù)和地面成像分辨率，航拍規(guī)劃設置單元21根據(jù)相機參數(shù)得到鏡頭畫幅所覆蓋的區(qū)域大小，并根據(jù)鏡頭畫幅所覆蓋的區(qū)域大小得到滿足地面成像分辨率的航線間距、航線上的拍照間距和飛行高度；
[0105]B.航拍規(guī)劃設置單元21接收輸入模塊發(fā)送的航線規(guī)劃參數(shù)，航線規(guī)劃參數(shù)包括航線間距、起始航點、目的航點、航線走向和設定區(qū)域，航拍規(guī)劃設置單元21基于路線最優(yōu)少轉彎的原則，根據(jù)選定的航線間距和航線走向生成覆蓋設定區(qū)域的逐行掃掠航路點，逐行掃掠航路點形成由多個矩形或由多個不規(guī)則多邊形構成的飛行區(qū)域，選定的航線間距為輸入模塊直接輸入的航線間距、或者為步驟A得到的滿足地面成像分辨率的航線間距、或者為由起始航點、目的航點按航線走向等分后獲得的航線間距。
[0106]因為實際無人機飛行的設定區(qū)域很少有標準的矩形，往往是不規(guī)則形狀，所以為了生成最優(yōu)的逐行掃掠航路點，本發(fā)明以多邊形或者矩形上為拍照區(qū)域的邊界，即任務區(qū)的邊界，生成矩形航線或多邊形航線。同時若有需要，用戶也可以直接添加、修改、或者刪除航點，也可以在圖6中的航點信息列表中輸入各點經(jīng)瑋度的精確值。
[0107]實際操作中，通過本發(fā)明的航線規(guī)劃及拍照設置功能，可以自由選擇和添加機載相機型號，根據(jù)輸入的基本信息自動計算飛行和拍照條件，計算輸出的拍照設置也可以根據(jù)用戶的要求手工修改，拍照設置提交后能自動賦予成航線規(guī)劃的輸入信息，配合航線規(guī)劃功能自動生成飛行航線。
[0108]綜上所述，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術，設計了符合人工功效學原理的飛行監(jiān)控顯示子界面8，同時利用航拍規(guī)劃設置單元21實現(xiàn)了拍照設置、航線規(guī)劃設置以及任意多邊形區(qū)域的飛行航線自動生成的功能，最后還利用了數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析單元23提供了專業(yè)的數(shù)據(jù)分析功會K。
【主權項】
1.一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，用于建立綜合處理顯示界面(I)，所述綜合處理顯示界面(I)劃分為固定顯示欄界面(2)和切換顯示欄界面(3)，其特征在于， 所述固定顯示欄界面(2)劃分為: 無人機姿態(tài)顯示子界面(4)，用于實時無人機的姿態(tài)信息； 基本飛行控制子界面(5)，用于設置控制無人機的水平航向參數(shù)、垂直高度參數(shù)和空速參數(shù)； 基本飛行狀態(tài)顯示子界面(6)，用于實時顯示無人機的飛行狀態(tài)； 所述切換顯示欄界面(3)在航線規(guī)劃及拍照設置子界面(7)、飛行監(jiān)控顯示子界面(8)和數(shù)據(jù)分析子界面(9)中切換； 所述航線規(guī)劃及拍照設置子界面(7)，用于規(guī)劃無人機的飛行航線和設置拍照參數(shù)；所述飛行監(jiān)控顯示子界面(8)，用于顯示無人機的飛行區(qū)域地圖、飛行航向、飛行空速、飛行高度和飛行經(jīng)瑋度； 所述數(shù)據(jù)分析子界面(9)，用于以圖表的形式顯示無人機飛行時數(shù)據(jù)； 其中，飛行監(jiān)控顯示子界面(8)上信息的顯示方式為: 1)界面底層加載以無人機為中心飛行區(qū)域地圖，飛行區(qū)域地圖上顯示無人機實時飛行路徑和預設的無人機飛行航線； 2)飛行區(qū)域地圖上的中心處加載以圓盤形式顯示方位的航向儀羅盤，所述航向儀羅盤的指針指向與無人機的飛行航向實時保持一致，航向儀羅盤的指針上顯示有無人機的飛行航向數(shù)值； 3)飛行區(qū)域地圖上加載以滾動形式顯示飛行空速的空速計，所述空速計的指針處放大顯示飛行空速的數(shù)值； 4)飛行區(qū)域地圖上加載以滾動形式顯示飛行高度的高度計，所述高度計的指針處放大顯示飛行高度的數(shù)值； 5)飛行區(qū)域地圖上直接顯示飛行經(jīng)瑋度。2.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，其特征在于，所述航線規(guī)劃及拍照設置子界面(7)上劃分為: 航線地圖一級界面(10)，用于加載無人機的飛行區(qū)域地圖，并在飛行區(qū)域上顯示航點和航線； 航拍規(guī)劃設置一級切換界面(U)，在航線規(guī)劃設置二級界面(12)、拍照設置二級界面(13)和結果輸出一■級界面(14)中切換； 所述航線規(guī)劃設置二級界面(12 )，用于設置航線規(guī)劃參數(shù)； 所述拍照設置二級界面(13)，用于設置拍照參數(shù)； 所述結果輸出二級界面(14)，用于輸出根據(jù)航線規(guī)劃參數(shù)和拍照參數(shù)得到的飛行航線數(shù)據(jù)，該飛行航線數(shù)據(jù)在航天地圖單元界面上呈現(xiàn)。3.根據(jù)權利要求2所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，其特征在于，所述航線地圖一級界面(1)上的操作包括添加航點、刪除航點、移動航點、插入航點、生成矩形航線、生成多邊形航線和測距。4.根據(jù)權利要求2所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，其特征在于，所述基本飛行狀態(tài)顯示子界面(6)顯示的飛行狀態(tài)包括:飛行時間、飛行里程、拍照數(shù)量、離家距離和電池電量。5.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析子界面(9)顯示無人機飛行時任一項數(shù)據(jù)與時間的曲線圖。6.—種用于實現(xiàn)如權利要求1所述方法的監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，包括中央處理主模塊(15)，以及分別連接中央處理主模塊(15)的輸入模塊和顯示模塊，所述中央處理主模塊(15)與無人機無線通信，中央處理主模塊(15)包括用于生成固定顯示欄界面(2)的固定顯示欄模塊(16)和用于生成切換顯示欄界面(3)的切換顯示欄模塊(17)，所述顯示模塊上同時顯示固定顯示欄界面(2)和切換顯示欄界面(3)，其特征在于， 所述固定顯示欄模塊(16)包括: 無人機姿態(tài)顯示單元(18)，實時接收無人機的姿態(tài)信息，并生成無人機姿態(tài)顯示子界面⑷； 基本飛行控制單元(19)，接收輸入模塊發(fā)送的控制無人機的水平航向參數(shù)、垂直高度參數(shù)和空速參數(shù)，并生成基本飛行控制子界面(5); 基本飛行狀態(tài)顯示單元(20)，實時接收無人機的飛行狀態(tài)信息，并生成基本飛行狀態(tài)顯示子界面(6); 所述無人機姿態(tài)顯示子界面(4)、基本飛行控制子界面(5)和基本飛行狀態(tài)顯示子界面(6)同時在顯示模塊對應的固定顯示欄界面(2)上顯示； 所述切換顯示欄模塊(17)包括: 所述航拍規(guī)劃設置單元(21)，生成航線規(guī)劃及拍照設置子界面(7)，接收輸入模塊發(fā)送的航線規(guī)劃參數(shù)和拍照參數(shù)，得到并在航線規(guī)劃及拍照設置子界面(7)上顯示飛行航線數(shù)據(jù)，同時將飛行航線數(shù)據(jù)發(fā)送給無人機； 所述飛行監(jiān)控顯示單元(22)，實時接收無人機的飛行航向、飛行空速、飛行高度和飛行經(jīng)瑋度，并生成飛行監(jiān)控顯示子界面(8); 所述數(shù)據(jù)分析單元(23)，根據(jù)無人機飛行時數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)分析子界面(9); 所述航線規(guī)劃及拍照設置子界面(7)、飛行監(jiān)控顯示子界面(8)和數(shù)據(jù)分析子界面(9)根據(jù)輸入模塊接收的切換指令在顯示模塊對應的切換顯示欄界面(3)中切換顯示。7.根據(jù)權利要求6所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行航線數(shù)據(jù)包括逐行掃掠航路點、航線上的拍照間距和飛行高度，航拍規(guī)劃設置單元(21)輸出飛行航線數(shù)據(jù)的過程為: A.航拍規(guī)劃設置單元(21)接收輸入模塊發(fā)送的拍照參數(shù)，所述拍照參數(shù)包括相機參數(shù)和地面成像分辨率，航拍規(guī)劃設置單元(21)根據(jù)相機參數(shù)得到鏡頭畫幅所覆蓋的區(qū)域大小，并根據(jù)鏡頭畫幅所覆蓋的區(qū)域大小得到滿足地面成像分辨率的航線間距、航線上的拍照間距和飛行高度； B.航拍規(guī)劃設置單元(21)接收輸入模塊發(fā)送的航線規(guī)劃參數(shù)，所述航線規(guī)劃參數(shù)包括航線間距、起始航點、目的航點、航線走向和設定區(qū)域，航拍規(guī)劃設置單元(21)基于路線最優(yōu)少轉彎的原則，根據(jù)選定的航線間距和航線走向生成覆蓋設定區(qū)域的逐行掃掠航路點，所述選定的航線間距為輸入模塊直接輸入的航線間距、或者為步驟A得到的滿足地面成像分辨率的航線間距、或者為由起始航點、目的航點按航線走向等分后獲得的航線間距。8.根據(jù)權利要求7所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述逐行掃掠航路點形成由多個矩形或由多個不規(guī)則多邊形構成的飛行區(qū)域。9.根據(jù)權利要求7所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述地面成像分辨率包括地面分辨率、航向重疊率和旁向重疊率，所述地面分辨率是指航攝精度，所述航向重疊率是指同一條航線上相鄰兩張照片的重疊率，所述旁向重疊率是指兩條航線之間相鄰照片的重疊率。10.根據(jù)權利要求7所述的一種監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)的綜合處理顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述航拍規(guī)劃設置單元(21)內預設有供用戶選擇的相機列表，所述相機列表內包括多款相機以及對應的拍照參數(shù)。
【文檔編號】G06F3/14GK105912288SQ201610223554
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】劉天, 劉天一, 廖澤邦
【申請人】上海易天無人飛行器科技有限公司