本發(fā)明涉及無人飛行器，尤其涉及一種無人飛行器的飛行輔助系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

近年來，無人駕駛的飛行器(例如固定翼飛機(jī)，旋翼飛行器包括直升機(jī))，機(jī)動(dòng)車輛，潛艇或船只，以及衛(wèi)星，空間站，或飛船等得到了廣泛的應(yīng)用，例如在偵測，搜救等領(lǐng)域。對于這些運(yùn)動(dòng)體的操縱通常由用戶通過遙控裝置來實(shí)現(xiàn)。

遙控飛行器，潛艇，或機(jī)動(dòng)車輛可以攜帶載體，例如承載相機(jī)或照明燈的載體裝置。舉例來說，一種遙控飛機(jī)上可以載有相機(jī)進(jìn)行航拍。

操控者在操作運(yùn)動(dòng)體，如無人飛行器的過程中，由于無人飛行器一般體型較小，在飛遠(yuǎn)的情況下(如四五百米)用肉眼很難看清楚，在這種情況下，操控者很難觀察出無人飛行器的航向角度，就相當(dāng)于盲飛，如果沒有飛行的輔助手段，無人飛行器就很容易飛丟。另外，如果使用fpv(firstpersonview，第一人稱視角)模式來飛的話，過分專注于顯示屏，最后也可能導(dǎo)致弄不清楚無人飛行器當(dāng)前的位置，導(dǎo)致迷失方向甚至飛丟，而且一邊看fpv，一邊注意無人飛行器的位置，則會(huì)讓用戶體驗(yàn)大打折扣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無人飛行器的飛行輔助系統(tǒng)和方法，以幫助操控者掌握無人飛行器的當(dāng)前飛行位置和飛行狀態(tài)，并能據(jù)此控制無人飛行器的飛行。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供的一種無人飛行器輔助系統(tǒng)包括遙控器、移動(dòng)終端、以及設(shè)置在無人飛行器上的狀態(tài)測量傳感器，其中：

狀態(tài)測量傳感器，用于測量無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息；

移動(dòng)終端，用于獲取觀察位置的位置信息，還用于通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息，根據(jù)無人飛行器的位置信息和觀察位置信息得到無人飛行器相對于觀察位置的位置信息；并輸出無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息；

遙控器，用于根據(jù)移動(dòng)終端輸出的無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息，控制無人飛行器的飛行。

優(yōu)選地，觀察位置為操控者的位置和/或無人飛行器起飛的位置；

當(dāng)觀察位置為操控者的位置時(shí)，操控者的位置信息通過附加在操控者或在操控者所攜帶的物體上的傳感器獲得；當(dāng)觀察位置為無人飛行器起飛的位置時(shí)，無人飛行器起飛的位置通過設(shè)置在飛行器上的狀態(tài)測量傳感器獲得。

優(yōu)選地，移動(dòng)終端包括：

信息獲取模塊，用于獲取觀察位置的位置信息、還用于通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息；

信息處理模塊，用于根據(jù)無人飛行器的位置信息和觀察位置信息得到無人飛行器相對于觀察位置的位置信息；

信息輸出模塊，用于接收并輸出無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息。

優(yōu)選地，信息輸出模塊用于：將無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和相對于觀察位置的位置信息通過圖形的形式顯示在移動(dòng)終端的顯示屏上。

優(yōu)選地，無人飛行器相對于觀察位置的位置信息包括無人飛行器與觀察位置之間的距離和無人飛行器相對于觀察位置的角度；飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的航向和/或無人飛行器的相對于地面的高度信息。

優(yōu)選地，信息獲取模塊還包括終端姿態(tài)測量模塊，其中：終端姿態(tài)測量模塊，用于檢測顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角；信息處理模塊，用于將圖形相對顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角。

優(yōu)選地，信息處理模塊，判斷顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角與無人飛行器相對于觀察位置的方位角的差值是否小于預(yù)定的閾值，且顯示屏的高度角與無人飛行器相對于觀察位置的高度角的差值小于預(yù)定的閾值，如果是，則在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。

優(yōu)選地，所述預(yù)定的閾值為10度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供的一種無人飛行器的無人飛行器的飛行輔助方法，包括如下步驟：

由狀態(tài)測量傳感器測量無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息；

由移動(dòng)終端獲取觀察位置的位置信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息，并根據(jù)無人飛行器的位置信息和觀察位置信息得到無人飛行器相對于觀察位置的位置信息；將無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息輸出；

由遙控器根據(jù)移動(dòng)終端輸出的無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息，控制無人飛行器的飛行。

優(yōu)選地，觀察位置為操控者的位置和/或無人飛行器起飛的位置；

當(dāng)觀察位置為操控者的位置時(shí)，操控者的位置信息通過附加在操控者或在操控者所攜帶的物體上的傳感器獲得；

當(dāng)觀察位置為無人飛行器起飛的位置時(shí)，無人飛行器起飛的位置通過設(shè)置在飛行器上的狀態(tài)測量傳感器獲得。

優(yōu)選地，將無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息輸出包括：將無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和相對于觀察位置的位置信息通過圖形的形式顯示在移動(dòng)終端的顯示屏上。

優(yōu)選地，無人飛行器相對于觀察位置的位置信息包括無人飛行器與觀察位置之間的距離和無人飛行器相對于觀察位置的角度；飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的航向和/或無人飛行器的相對于地面的高度信息。

優(yōu)選地，該方法還包括：獲取顯示屏相的屏幕基準(zhǔn)線的方位角，并將圖形相對顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角。

優(yōu)選地，該方法還包括：判斷顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角與無人飛行器相對于觀察位置的方位角的差值是否小于預(yù)定的閾值，且顯示屏的高度角與無人飛行器相對于觀察位置的高度角的差值小于預(yù)定的閾值，如果是，則在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。

優(yōu)選地，所述預(yù)定的閾值為10度。

本發(fā)明提供的無人飛行器輔助系統(tǒng)和飛行輔助方法，通過掌握無人飛行器的飛行位置和飛行狀態(tài)，幫助操控者控制無人飛行器的飛行路徑，避免了盲飛和飛丟，同時(shí)提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人飛行器的飛行輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種移動(dòng)終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種顯示屏東西方向水平放置顯示無人飛行器位置和航向的示意圖；

圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種顯示屏南北方向水平放置顯示無人飛行器位置和航向的示意圖；

圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種操控者面向無人飛行器的顯示無人飛行器位置和航向的示意圖；

圖6本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種顯示屏正對無人飛行器的示意圖；

圖7為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種無人飛行器的飛行輔助方法的流程圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的無人飛行器的高度角的示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示屏的高度角的示意圖；

圖10為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種無人飛行器的飛行輔助方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人飛行器的飛行輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括遙控器30、移動(dòng)終端20、以及設(shè)置在無人飛行器10上的狀態(tài)測量傳感器101，其中：

狀態(tài)測量傳感器10，用于測量無人飛行器10的位置信息和飛行狀態(tài)信息；

其中，飛行位置信息包括經(jīng)度和緯度，飛行狀態(tài)信息可以包括俯仰、橫滾和航向，還可以包括無人飛行器10的飛行高度信息。

移動(dòng)終端20，用于獲取觀察位置的位置信息，還用于通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取無人飛行器10的位置信息和飛行狀態(tài)信息，還用于根據(jù)無人飛行器10的位置信息和觀察位置信息得到無人飛行器10相對于觀察位置的位置信息；并輸出無人飛行器10的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器10相對于觀察位置的位置信息；

其中，觀察位置可以是操控者的位置和無人飛行器10起飛的位置，也可以是操控者的位置和無人飛行器起飛的位置中的任意一個(gè)。當(dāng)觀察位置為操控者的位置時(shí)，操控者的位置信息通過附加在操控者或在操控者所攜帶的物體上的傳感器獲得；當(dāng)觀察位置為無人飛行器10起飛的位置時(shí)，無人飛行器10起飛的位置通過設(shè)置在飛行器上的狀態(tài)測量傳感器101獲得。具體來說，操控者位置與移動(dòng)終端20的位置信息是同一個(gè)信息，所以可以通過移動(dòng)終端20的位置信息來定位操控者的位置信息，也可以通過附加在操控者或在操控者所攜帶的物體上的傳感器獲得。當(dāng)移動(dòng)終端20有g(shù)ps功能時(shí)，獲取移動(dòng)終端的gps坐標(biāo)作為操控者的位置信息。當(dāng)移動(dòng)終端20沒有g(shù)ps功能時(shí)，獲取無人飛行器起飛點(diǎn)的位置信息，其中，起飛點(diǎn)的位置信息是無人飛行器在上電后，第一次搜索到足夠多的定位衛(wèi)星時(shí)所記錄的位置信息。

操控者可以根據(jù)需要選擇操控者的位置或無人飛行器起飛的位置作為觀察位置，此時(shí)需要一選擇模塊。也可以最初就設(shè)定好觀察位置，不由操控者選擇。

無線網(wǎng)絡(luò)包括wi-fi網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然，也通過其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，比如2g\3g\4g以及未來的5g，只要無人飛行器10和移動(dòng)終端20都支持這些通信協(xié)議即可進(jìn)行通信。

遙控器30，用于根據(jù)移動(dòng)終端輸出的無人飛行器10的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器10相對于觀察位置的位置信息，控制無人飛行器10的飛行。

其中，輸出無人飛行器10的飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器10的航向，無人飛行器10相對于觀察位置的位置信息包括無人飛行器10相對于觀察位置的位置信息包括無人飛行器10與觀察位置之間的距離和無人飛行器10相對于觀察位置的角度，遙控器30據(jù)此信息控制無人飛行器10的飛行。

如圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種移動(dòng)終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，該移動(dòng)終端20包括依次連接地信息獲取模塊201、信息處理模塊202和信息輸出模塊203，其中：

信息獲取模塊201進(jìn)一步包括觀察位置信息獲取模塊2011和飛行位置和狀態(tài)獲取模塊2012，其中，觀察位置信息獲取模塊2011用于獲取觀察位置的位置信息的；飛行位置和狀態(tài)獲取模塊2012用于獲取無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息的。

信息處理模塊202，用于根據(jù)無人飛行器的位置信息和觀察位置信息得到無人飛行器相對于觀察位置的位置信息，并將無人飛行器相對于觀察位置的位置信息傳送給信息輸出模塊；

信息輸出模塊203，用于輸出無人飛行器的飛行狀態(tài)信息和無人飛行器相對于觀察位置的位置信息。

作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選的方案，信息輸出模塊203可以將無人飛行器與觀察位置之間的距離和無人飛行器相對于觀察位置的角度、無人飛行器的航向通過圖形的形式顯示在顯示屏上。其中，無人飛行器相對于觀察位置的角度包括相對于觀察位置方位角和相對于觀察位置的高度角，圖形可以是平面圖形，也可以是立體圖形。請參閱圖3和圖4，顯示的圖形中箭頭表示無人飛行器所在位置，箭頭的指向表示是無人飛行器的航向，圓心表示觀察位置所在位置，箭頭與圓心的連線表示無人飛行器的位置與觀察位置的連線在地平面上的投影，連線與地面正北方的夾角a表示無人飛行器相對于觀察位置的方位角，以觀察位置為圓心的幾個(gè)圓圈，從里到外表示無人飛行器離觀察位置的距離從近到遠(yuǎn)(比如相鄰的圓圈之間的半徑差為50米)，其中虛線圓圈范圍內(nèi)表示飛行的安全距離，當(dāng)無人飛行器在安全距離之外時(shí)，除了圖形顯示超出范圍，還可以通過語音或文字提醒操控者，操控者可以通過控制模型飛行的路徑將其控制在安全范圍內(nèi)飛行，從而避免盲飛和飛丟(如圖3中所示的情況，操控者只需要往左下方打桿，就能讓無人飛行器飛回來)。

作為本實(shí)施例的另一種優(yōu)選方案，信息獲取模塊201還包括終端姿態(tài)測量模塊2013，用于測量顯示屏相對于顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角，將該旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送給信息處理模塊202；信息處理模塊202將顯示的圖形相對顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角。以使得顯示屏上顯示無人飛行器的相對位置和航向角保持以地面為參考，與移動(dòng)終端的顯示屏的水平放置方向和垂直放置方向無關(guān)。

其中，顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線是指與顯示屏的一邊平行的參考線，可以是顯示屏上下邊中點(diǎn)的連線，上邊和下邊是指當(dāng)顯示的圖形為正向，且屏幕基準(zhǔn)線是正向向上來說的(如圖3和圖4中所示)。顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角是指屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影與正北方向的夾角(如圖5所示的b角)。顯示屏的正視軸是指垂直于顯示屏的軸，也可以認(rèn)為是人眼看顯示屏?xí)r，是以垂直于顯示屏的角度來觀察顯示屏的(如圖7所示)。

當(dāng)移動(dòng)終端的顯示屏水平放置時(shí)，終端姿態(tài)測量模塊2013可以通過磁力計(jì)20131來實(shí)現(xiàn)，以磁力計(jì)20131的指向作為基準(zhǔn)，獲取顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線在水平方向相對于正北方向旋轉(zhuǎn)的方位角。信息處理模塊202將顯示的圖形相對顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角。這里，屏幕基準(zhǔn)線的方位角實(shí)際就是指屏幕基準(zhǔn)線與正北方向的夾角，請參閱圖3和圖4，磁力計(jì)可以通過指南針實(shí)現(xiàn)，比如根據(jù)指南針的指向作為基準(zhǔn)，來確定無人飛行器在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示的位置，確保只要無人飛行器的位置和航向沒有改變，無論操控者拿著移動(dòng)終端在水平放置方向上如何旋轉(zhuǎn)改變角度，只要根據(jù)顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角實(shí)時(shí)相對于顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)顯示的圖形，就能保證顯示屏上箭頭和圓心的連線相對于地平面的角度保持不變，即圖3和圖4中的無人飛行器相對于觀察位置的方位角a保持不變，而且箭頭的指向相對于地平面的角度也保持不變。如果沒有指南針功能，則無法做到該角度a保持不變，但可以保證當(dāng)顯示屏東西方向水平放置時(shí)(如圖3所示)，箭頭與圓心能夠反映無人飛行器與移動(dòng)終端的實(shí)際相對位置。

當(dāng)移動(dòng)終端的顯示屏非水平放置時(shí)，終端姿態(tài)測量模塊2013可以通過磁力計(jì)20131與加速度計(jì)20132來獲取顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角，這里顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角是指屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影與正北方向的夾角。比如可以使用磁力計(jì)與加速度計(jì)計(jì)算出顯示屏相對大地的姿態(tài)rbg，通過無人飛行器的位置與當(dāng)前顯示屏位置求差得向量pg，在顯示屏上顯示的向量方向?yàn)椋合蛄?pb＝rbg*pg)的x,y坐標(biāo)，從而得到顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影相對于正北方向旋轉(zhuǎn)的方位角。然后將顯示的圖形相對于顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角，以使得顯示屏上顯示無人飛行器的相對位置和航向角保持以地平面為參考，與移動(dòng)終端的顯示屏的水平放置方向或垂直放置方向無關(guān)。

需要說明的是，本方案不適用當(dāng)顯示屏垂直放置時(shí)的特殊情況。

作為本實(shí)施例的再一種優(yōu)選的方案，信息處理模塊202，還用于判斷顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角與無人飛行器相對于觀察位置的方位角的差值是否小于預(yù)定的閾值，且顯示屏的高度角與無人飛行器相對于觀察位置的高度角的差值也小于預(yù)定的閾值，如果是，則在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。其中，顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線是指與顯示屏的一邊平行的參考線，可以是顯示屏上下邊中點(diǎn)的連線，上邊和下邊是指當(dāng)顯示的圖形為正向，且屏幕基準(zhǔn)線是正向向上來說的(如圖3和圖4中所示)。顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角是指屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影與正北方向的夾角(如圖5所示的b角)。顯示屏的高度角是指顯示屏正視軸與地平面的夾角(如圖9所示的rb角)，無人飛行器相對于觀察位置的方位角是指無人飛行器與觀察位置的連線在地平面的投影與地平面正北方向的夾角(如圖3、圖4和圖5的a角)，無人飛行器的高度角是指無人飛行器與觀察位置的連線與地平面的夾角(如圖8所示的ra角)，預(yù)定的閾值為10度。

舉例來說，存在關(guān)系式：vv2＝[v2xv2yv2z]^t＝rgb*([001]^t)

其中，v2＝vv2的前兩個(gè)坐標(biāo)，v1＝[x2-x1，y2-y1]^t，v1表示把向量豎起來，v2是顯示屏的z軸在世界坐標(biāo)系的表示，取前兩個(gè)數(shù)表示在x，y方向投影，x1，y1是顯示屏的坐標(biāo)，x2，y2是無人飛行器的坐標(biāo)，t是轉(zhuǎn)置，rgb是顯示屏姿態(tài)矩陣，當(dāng)v2與v1的角度差小于某閾值，表示顯示屏對到無人飛行器的位置。

請參閱圖6，當(dāng)移動(dòng)終端的顯示屏水平放置時(shí)，操控者可以拿著顯示屏在水平方向上跟著箭頭旋轉(zhuǎn)尋找無人飛行器，當(dāng)顯示屏跟著箭頭旋轉(zhuǎn)到顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角和無人飛行器相對于觀察位置的方位角一致時(shí)(即a角度)，此時(shí)，箭頭應(yīng)位于顯示屏的正上方。請參閱圖7，當(dāng)操控者在圖6顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角和無人飛行器相對于觀察位置的方位角一致的基礎(chǔ)上，拿著顯示屏在垂直方向旋轉(zhuǎn)到顯示屏的高度角和無人飛行器相對于觀察位置的高度角一致時(shí)，此時(shí)非水平放置的顯示屏的正視軸指向?yàn)闊o人飛行器的位置，屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息，可以通過箭頭消失或者箭頭的顏色變化來提示捕捉到目標(biāo)，提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

而在實(shí)際應(yīng)用中，在顯示屏的正視軸趨近于對準(zhǔn)無人飛行器的情況下(角度差小于預(yù)定的閾值)，我們也可以認(rèn)為指到了無人飛行器?？梢赃@么理解，以圖7中的圓心為一個(gè)立錐體的頂點(diǎn)，圓心到無人飛行器的連線為立錐體的中心軸線，預(yù)定的閾值為立錐體的頂角，這樣，當(dāng)操控者舉著顯示屏跟著箭頭的方向旋轉(zhuǎn)到無人飛行器的位置落在立錐體的空間范圍內(nèi)，則可以提示顯示屏正對到了無人飛行器，此時(shí)，顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角與無人飛行器相對于觀察位置的方位角趨于一致，顯示屏的高度角與無人飛行器相對于觀察位置的高度角趨于一致，顯示屏的正視軸趨于指向?yàn)闊o人飛行器的位置，也在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息，該提示信息可以是箭頭消失或者箭頭的顏色變化，提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

請參閱圖7，操控者可以拿著移動(dòng)終端跟著屏幕上顯示的箭頭的方向旋轉(zhuǎn)尋找無人飛行器，當(dāng)顯示屏跟著箭頭旋轉(zhuǎn)到顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角和無人飛行器相對于觀察位置的方位角一致，且顯示屏的高度角和無人飛行器相對于觀察位置的高度角一致時(shí)，此時(shí)非水平放置的顯示屏的正視軸指向?yàn)闊o人飛行器的位置，在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。而在實(shí)際應(yīng)用中，在顯示屏的正視軸趨近于對準(zhǔn)無人飛行器的情況下(角度差小于預(yù)定的閾值)，我們也可以認(rèn)為指到了無人飛行器。在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息，提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

當(dāng)然，移動(dòng)終端中還可以包括語音模塊，用于語音提示無人飛行器的位置信息和飛行姿態(tài)信息，包括無人飛行器在操控者的哪個(gè)方向的多少度、無人飛行器距離操控者有多少米、無人飛行器的高度角是多少等等，舉例來說，語音播報(bào)“無人飛行器在您的東北方30度，請?zhí)ь^50度即可看到無人飛行器”，從而更好的提高了操控者的飛行體驗(yàn)。通過本實(shí)施例的無人飛行器的飛行輔助系統(tǒng)，操控者根據(jù)顯示屏上顯示的相對位置信息和航向，就能輕松地了解到無人飛行器所在的位置，眼睛不需要離開移動(dòng)終端的顯示屏就能夠?qū)o人飛行器進(jìn)行自如的操控?zé)o人飛行器的飛行路徑，避免了盲飛和飛丟，同時(shí)提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

如圖10所示是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種無人飛行器的無人飛行器的飛行輔助方法流程圖，該方法包括：

s1002、由狀態(tài)測量傳感器測量無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息；

其中，飛行位置信息包括經(jīng)度和緯度，飛行狀態(tài)信息包括俯仰、橫滾和航向，還包括無人飛行器10的飛行高度信息。

s1004、由移動(dòng)終端獲取觀察位置的位置信息，還通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取無人飛行器的位置信息和飛行狀態(tài)信息；

具體來說，移動(dòng)終端與無人飛行器建立wi-fi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信，實(shí)時(shí)從無人飛行器獲取它當(dāng)前的位置信息和飛行狀態(tài)信息。

其中，觀察位置可以是操控者的位置和無人飛行器起飛的位置，也可以是操控者的位置和無人飛行器起飛的位置中的任一個(gè)。當(dāng)觀察位置為操控者的位置時(shí)，操控者的位置信息通過附加在操控者或在操控者所攜帶的物體上的傳感器獲得；當(dāng)然，由于操控者位置與移動(dòng)終端的位置信息是同一個(gè)信息，優(yōu)選方案是通過移動(dòng)終端的gps模塊定位操控者的位置信息。當(dāng)觀察位置為無人飛行器起飛的位置時(shí)，無人飛行器起飛的位置通過設(shè)置在飛行器上的狀態(tài)測量傳感器獲得。

s1006、根據(jù)無人飛行器的位置信息和觀察位置信息得到無人飛行器相對于觀察位置的位置信息；

具體來說，無人飛行器相對于觀察位置的位置信息包括無人飛行器與觀察位置之間的距離和無人飛行器相對于觀察位置的角度，飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的航向。

s1008、將無人飛行器相對于觀察位置的距離、角度和航向以圖形的方式顯示在顯示屏上；

具體來說，方位角是指顯示屏相對于地面的在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，高度角是指顯示屏相對于地面的在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的高度角。

s1010、獲取顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角，并將圖形相對于顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角。

其中，顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線是指與顯示屏的一邊平行的參考線，可以是顯示屏上下邊中點(diǎn)的連線，上邊和下邊是指當(dāng)顯示的圖形為正向，且屏幕基準(zhǔn)線是正向向上來說的(如圖3和圖4中所示)。顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角是指屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影與正北方向的夾角(如圖5所示的b角)。顯示屏的正視軸是指垂直于顯示屏的軸，也可以認(rèn)為是人眼看顯示屏?xí)r，是以垂直于顯示屏的角度來觀察顯示屏的(如圖7所示)。

具體來說，當(dāng)移動(dòng)終端的顯示屏水平放置時(shí)，可以通過磁力計(jì)來實(shí)現(xiàn)，以磁力計(jì)的指向作為基準(zhǔn)，獲取顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線在水平方向相對于正北方向旋轉(zhuǎn)的方位角。并通過將圖形相對于顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角，使得顯示屏上顯示的無人飛行器的相對位置和航向保持以地平面為參考，與顯示屏的水平放置方向無關(guān)。這里，屏幕基準(zhǔn)線的方位角實(shí)際就是指屏幕基準(zhǔn)線與正北方向的夾角，請參閱圖3和圖4，磁力計(jì)可以通過指南針實(shí)現(xiàn)，比如根據(jù)指南針的指向作為基準(zhǔn)，來確定無人飛行器在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示的位置，確保只要無人飛行器的位置和航向沒有改變，無論操控者拿著移動(dòng)終端在水平放置方向上如何旋轉(zhuǎn)改變角度，只要根據(jù)顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角實(shí)時(shí)相對于顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)顯示的圖形，就能保證顯示屏上箭頭和圓心的連線相對于地平面的角度保持不變，即圖3和圖4中的無人飛行器相對于觀察位置的方位角a保持不變，而且箭頭的指向相對于地平面的角度也保持不變。如果沒有指南針功能，則無法做到該角度a保持不變，但可以保證當(dāng)顯示屏東西方向水平放置時(shí)(如圖3所示)，箭頭與圓心能夠反映無人飛行器與移動(dòng)終端的實(shí)際相對位置。

當(dāng)移動(dòng)終端的顯示屏非水平放置時(shí)，可以通過磁力計(jì)與加速度計(jì)來獲取顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角，這里顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角是指屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影與正北方向的夾角。比如可以使用磁力計(jì)與加速度計(jì)計(jì)算出顯示屏相對大地的姿態(tài)rbg，通過無人飛行器的位置與當(dāng)前顯示屏位置求差得向量pg，在顯示屏上顯示的向量方向?yàn)椋合蛄?pb＝rbg*pg)的x,y坐標(biāo)，從而得到顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線在地平面的投影相對于正北方向旋轉(zhuǎn)的方位角。然后將顯示的圖形相對于顯示屏的正視軸反向旋轉(zhuǎn)所述方位角，以使得顯示屏上顯示無人飛行器的相對位置和航向角保持以地平面為參考，與移動(dòng)終端的顯示屏的水平放置方向或垂直放置方向無關(guān)。

需要說明地是，本實(shí)施例中的步驟s1010是可選的步驟，當(dāng)不考慮顯示屏在水平方向和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以省略步驟，而且本步驟不適用當(dāng)顯示屏垂直放置時(shí)的特殊情況。

s1012、由遙控器根據(jù)移動(dòng)終端輸出的無人飛行器的相對位置和航向，控制無人飛行器的飛行。

作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該方法還包括還判斷移動(dòng)終端顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角與無人飛行器相對于觀察位置的方位角的差值是否小于預(yù)定的閾值，且顯示屏的高度角與無人飛行器相對于觀察位置的高度角的差值也小于預(yù)定的閾值，如果是，則在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。其中，顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角是指顯示屏的正視軸在地面的投影與地面正北方向的夾角，顯示屏的高度角是指顯示屏正視軸與地面的夾角，無人飛行器相對于觀察位置的方位角是指無人飛行器與觀察位置的連線在地面的投影與地面正北方向的夾角，無人飛行器的高度角是指無人飛行器與觀察位置的連線與地面的夾角，預(yù)定的閾值為10度。也就說當(dāng)操控者拿著移動(dòng)終端跟著屏幕上顯示的箭頭的方向旋轉(zhuǎn)尋找無人飛行器時(shí)，當(dāng)顯示屏正視軸指向正對無人飛行器的位置時(shí)，在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。請參閱圖7，操控者可以拿著移動(dòng)終端跟著屏幕上顯示的箭頭的方向旋轉(zhuǎn)尋找無人飛行器，當(dāng)顯示屏跟著箭頭旋轉(zhuǎn)到顯示屏的屏幕基準(zhǔn)線的方位角和無人飛行器相對于觀察位置的方位角一致，且顯示屏的高度角和無人飛行器相對于觀察位置的高度角一致時(shí)，此時(shí)顯示屏的正視軸指向?yàn)闊o人飛行器的位置，在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息。而在實(shí)際應(yīng)用中，在顯示屏的正視軸趨近于對準(zhǔn)無人飛行器的情況下(角度差小于預(yù)定的閾值)，我們也可以認(rèn)為指到了無人飛行器。在屏幕上產(chǎn)生捕捉到目標(biāo)提示信息，可以通過箭頭消失或者箭頭的顏色變化來提示捕捉到目標(biāo)，提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

當(dāng)然，本方法中還可以將無人飛行器的位置信息和飛行姿態(tài)信息通過語音或者屏幕文字的方式告知操控者，比如無人飛行器在操控者的哪個(gè)方向的多少度、無人飛行器距離操控者有多少米、無人飛行器的高度角是多少等等，舉例來說，語音播報(bào)“無人飛行器在您的東北方30度，請?zhí)ь^50度即可看到無人飛行器”，從而更好的提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的無人飛行器的飛行輔助系統(tǒng)和方法，通過掌握無人飛行器的飛行位置和飛行狀態(tài)，幫助操控者控制無人飛行器的飛行路徑，避免了盲飛和飛丟，同時(shí)提高了操控者的飛行體驗(yàn)。

以上參照附圖說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)，可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，比如作為一個(gè)實(shí)施例的特征可用于另一實(shí)施例而得到又一實(shí)施例。凡在運(yùn)用本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。