本申請屬于無人機(jī)控制，尤其涉及一種無人機(jī)地面站安全操控方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著無人機(jī)系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，無人機(jī)飛行控制的安全性急需得到提升。無人機(jī)的飛行控制一般由無人機(jī)自動完成，但在某些應(yīng)用場景或特殊情況下，仍然需要操作員通過無人機(jī)地面站的操作桿、油門桿、腳蹬等操控裝置人工操控?zé)o人機(jī)飛行。

2、但在實際應(yīng)用中，受限于地面站和無人機(jī)之間無線鏈路的通信帶寬，以及可能存在的通信干擾、中斷、時延過大等情況。地面站人工操控?zé)o人機(jī)時存在無人機(jī)切換為人工操控模式，地面站未收到下傳狀態(tài)期間無人機(jī)失控，周期發(fā)送全部操控裝置數(shù)據(jù)浪費(fèi)通信帶寬，操控裝置故障時數(shù)據(jù)發(fā)送錯亂導(dǎo)致無人機(jī)飛行姿態(tài)異?；虬l(fā)動機(jī)空中停車等問題，可能造成極其嚴(yán)重的飛行安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的：為解決上述人工操控?zé)o人機(jī)飛行控制的安全問題，本發(fā)明提出一種高安全的人工操控方法和裝置，旨在解決無人機(jī)操控模式切換過程中無人機(jī)失控問題，增強(qiáng)對操控裝置設(shè)備故障數(shù)據(jù)發(fā)送錯亂等異常情況的容錯性，降低人工操控時的通信帶寬占用，提升人工操控?zé)o人機(jī)飛行控制的安全性。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N無人機(jī)地面站安全操控方法，所述方法包括：

3、地面站向無人機(jī)發(fā)送操控模式設(shè)置指令，操作員點擊操控模式設(shè)置指令按鈕后，地面站立即根據(jù)操控模式類型向無人機(jī)周期發(fā)送相應(yīng)的操控裝置數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)，并根據(jù)操控裝置健康狀態(tài)填寫數(shù)據(jù)有效位；

4、無人機(jī)收到操控模式設(shè)置指令后，切換為相應(yīng)的人工操控?zé)o人機(jī)的模式，接收地面站發(fā)送的操控裝置數(shù)據(jù)，判斷操控裝置數(shù)據(jù)通道有效性，根據(jù)有效的操控裝置數(shù)據(jù)通道調(diào)整飛行姿態(tài)和發(fā)動機(jī)油門，并將飛行狀態(tài)與位置信息周期下傳至地面站；

5、當(dāng)無人機(jī)無需人工操控時，地面站向無人機(jī)發(fā)送自動控制模式設(shè)置指令；

6、無人機(jī)收到自動控制模式設(shè)置指令后，切換為自動控制模式，并將自動控制狀態(tài)下傳給地面站；

7、地面站收到無人機(jī)下傳的自動控制狀態(tài)，停止向無人機(jī)周期發(fā)送操控裝置數(shù)據(jù)。

8、優(yōu)選地，所述人工操控?zé)o人機(jī)的模式包括全部人工操控模式、姿態(tài)人工操控模式、油門人工操控模式、航向人工操控模式和剎車人工操控模式。

9、優(yōu)選地，所述全部人工操控模式為最高權(quán)限的人工控制模式，所述全部人工操控模式對無人機(jī)的油門、俯仰、滾轉(zhuǎn)、航向和剎車都進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)全部數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

10、優(yōu)選地，所述姿態(tài)人工操控模式對無人機(jī)的俯仰、滾轉(zhuǎn)、航向進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)操作桿和腳蹬位移數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

11、優(yōu)選地，所述油門人工操控模式對無人機(jī)的發(fā)動機(jī)油門進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)油門桿數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

12、優(yōu)選地，所述航向人工操控模式對無人機(jī)的航向進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)腳蹬位移數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

13、優(yōu)選地，所述剎車人工操控模式對無人機(jī)的剎車進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)腳蹬踏板數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

14、第二方面，本申請還提供了一種無人機(jī)地面站安全操控裝置，所述裝置包括：操作桿、油門桿和腳蹬；

15、其中，所述操作桿設(shè)計縱向數(shù)據(jù)通道和橫向數(shù)據(jù)通道，所述油門桿設(shè)計油門桿數(shù)據(jù)通道，所述腳蹬設(shè)計位移數(shù)據(jù)通道和踏板數(shù)據(jù)通道；其中，每個數(shù)據(jù)通道之間相對獨立，任意數(shù)據(jù)通道故障不會影響其他數(shù)據(jù)通道。

16、本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

17、本發(fā)明涉及的安全操控方法，增強(qiáng)了對操控裝置設(shè)備故障數(shù)據(jù)發(fā)送錯亂等異常情況的容錯性，降低人工操控時的通信帶寬占用，提升了人工操控?zé)o人機(jī)飛行控制的安全性。

技術(shù)特征：

1.一種無人機(jī)地面站安全操控方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述人工操控?zé)o人機(jī)的模式包括全部人工操控模式、姿態(tài)人工操控模式、油門人工操控模式、航向人工操控模式和剎車人工操控模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述全部人工操控模式為最高權(quán)限的人工控制模式，所述全部人工操控模式對無人機(jī)的油門、俯仰、滾轉(zhuǎn)、航向和剎車都進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)全部數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述姿態(tài)人工操控模式對無人機(jī)的俯仰、滾轉(zhuǎn)、航向進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)操作桿和腳蹬位移數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述油門人工操控模式對無人機(jī)的發(fā)動機(jī)油門進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)油門桿數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述航向人工操控模式對無人機(jī)的航向進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)腳蹬位移數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述剎車人工操控模式對無人機(jī)的剎車進(jìn)行人工控制，無人機(jī)將接收并響應(yīng)腳蹬踏板數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)。

8.一種無人機(jī)地面站安全操控裝置，其特征在于，所述裝置包括：操作桿、油門桿和腳蹬；

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N無人機(jī)地面站安全操控方法和裝置，所述方法包括：地面站根據(jù)操控模式類型向無人機(jī)周期發(fā)送相應(yīng)的操控裝置數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)；無人機(jī)收到操控模式設(shè)置指令后，切換為相應(yīng)的人工操控?zé)o人機(jī)的模式，接收地面站發(fā)送的操控裝置數(shù)據(jù)，判斷操控裝置數(shù)據(jù)通道有效性，根據(jù)有效的操控裝置數(shù)據(jù)通道調(diào)整飛行姿態(tài)和發(fā)動機(jī)油門，并將飛行狀態(tài)與位置信息周期下傳至地面站；當(dāng)無人機(jī)無需人工操控時，地面站向無人機(jī)發(fā)送自動控制模式設(shè)置指令；無人機(jī)收到自動控制模式設(shè)置指令后，切換為自動控制模式，并將自動控制狀態(tài)下傳給地面站；地面站收到無人機(jī)下傳的自動控制狀態(tài)，停止向無人機(jī)周期發(fā)送操控裝置數(shù)據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：章豪,繆萬勝,劉冰,李澤凡,唐嘯,田大帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航空無線電電子研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8