本發(fā)明實施例涉及控制領域，尤其涉及一種可移動平臺的控制方法、裝置、設備及可移動平臺。

背景技術：

目前可移動平臺，例如無人飛行器、遙控拍攝車的機頭設置有探測設備如雷達、雙目避障系統(tǒng)、超聲波系統(tǒng)等，用于探測可移動平臺周圍的障礙物，避免可移動平臺在運動時碰撞到前方的障礙物。

在可移動平臺在對拍攝對象進行拍攝時，可移動平臺的控制器會控制云臺轉動，以使拍攝設備能夠時刻跟蹤拍攝的目標物體，或者從不同角度拍攝目標物體，從而導致可移動平臺的運動方向和拍攝設備的拍攝方向不同，當可移動平臺的機頭指向拍攝的目標物體時，可能導致設置在機頭上的探測設備的探測方向和可移動平臺的運動方向不一致，而可移動平臺只能檢測到機頭方向的障礙物，無法檢測到其左右或后側的障礙物，當可移動平臺的機頭對準目標物體，同時向左、向后、或向后運動時，很容易導致可移動平臺撞向其左右或后側的障礙物。目前缺乏有效的避障控制方法，可能會降低了可移動平臺的操作安全性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種控制方法、裝置、設備及可移動平臺，以提高可移動平臺的操作安全性。

本發(fā)明實施例的一個方面是提供一種控制方法，包括：

確定可移動平臺的運動方向；

按照所述可移動平臺的運動方向，控制所述可移動平臺的朝向，以使配置在所述可移動平臺上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。

本發(fā)明實施例的另一個方面是提供一種控制裝置，包括：

確定模塊，用于確定可移動平臺的運動方向；

控制模塊，用于按照所述可移動平臺的運動方向，控制所述可移動平臺的朝向，以使配置在所述可移動平臺上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。

本發(fā)明實施例的另一個方面是提供一種控制設備，包括：一個或多個處理器，單獨或協(xié)同工作，所述處理器用于：

確定可移動平臺的運動方向；

按照所述可移動平臺的運動方向，控制所述可移動平臺的朝向，以使配置在所述可移動平臺上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。

本發(fā)明實施例的另一個方面是提供一種可移動平臺，包括：

機身；

動力系統(tǒng)，安裝在所述機身，用于提供運行動力；

探測設備，安裝在所述機身，用于探測所述可移動平臺前方的障礙物；

以及如前一方面所述的控制設備，用于控制所述可移動平臺的朝向。

本發(fā)明實施例提供的控制方法、裝置、設備及可移動平臺，通過確定可移動平臺的運動方向，按照可移動平臺的運動方向來控制可移動平臺的朝向，保證探測設備可以探測到運動方向上的障礙物，避免當探測設備的探測方向與可移動平臺的運動方向不一致時，探測設備無法探測到可移動平臺運動方向上的障礙物可能發(fā)生的碰撞，從而提高了可移動平臺的操作安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的無人飛行器和拍攝的目標物體的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的無人飛行器和拍攝的目標物體的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的控制方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的世界坐標系的xoy平面的示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的世界坐標系的xoy平面的示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的調整無人飛行器的朝向的示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的調整無人飛行器的朝向的示意圖；

圖8為本發(fā)明另一實施例提供的控制方法的流程圖；

圖9為本發(fā)明另一實施例提供的無人飛行器的運動方向的示意圖；

圖10為本發(fā)明另一實施例提供的控制方法的流程圖；

圖11為本發(fā)明另一實施例提供的調整無人飛行器的朝向的示意圖；

圖12為本發(fā)明另一實施例提供的調整無人飛行器的朝向的示意圖；

圖13為本發(fā)明另一實施例提供的調整無人飛行器的朝向的示意圖；

圖14為本發(fā)明另一實施例提供的調整無人飛行器的朝向的示意圖；

圖15為本發(fā)明另一實施例提供的控制方法的流程圖；

圖16為本發(fā)明實施例提供的控制設備的結構圖；

圖17為本發(fā)明實施例提供的無人飛行器的結構圖；

圖18為本發(fā)明實施例提供的控制裝置的結構圖；

圖19為本發(fā)明另一實施例提供的控制裝置的結構圖。

附圖標記：

1-云臺坐標系的x軸正方向2-云臺坐標系的x軸負方向

3-云臺坐標系的y軸正方向4-云臺坐標系的y軸負方向

5-云臺坐標系的z軸正方向6-云臺坐標系的z軸負方向

9-第一劣弧11-螺旋槳12-機身13-探測設備

14-云臺15-拍攝設備16-拍攝鏡頭17-光軸方向

20-目標物體60-無人飛行器61-探測設備的探測方向

62-無人飛行器的運動方向63-探測設備

64-第二劣弧65-優(yōu)弧66-拍攝設備的拍攝方向

67-轉動角度68-轉動角度160-控制設備

161-處理器162-濾波器163-通訊接口

100-無人飛行器21-探測設備

107-電機106-螺旋槳117-電子調速器

118-控制設備108-傳感系統(tǒng)110-通信系統(tǒng)

102-支撐設備104-拍攝設備112-地面站

114-天線116-電磁波180-控制裝置

181-確定模塊182-控制模塊183-濾波模塊

184-替換模塊185-接收模塊

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，當組件被稱為“固定于”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

下面結合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

其中，本發(fā)明的實施例中的可移動平臺可以為任何配置有用于探測障礙物的探測設備的可移動物體，其中可移動平臺可以具體為無人飛行器、遙控拍攝車等，下面以無人飛行器作為可移動平臺進行示意性說明，所以下文中所有的無人飛行器都可以用可移動平臺進行替換，本發(fā)明的實施例并不將可移動平臺限定在無人飛行器，本領域人員可以選用其他類型的可移動平臺。

在無人飛行器航拍時，無人飛行器和拍攝的目標物體的示意圖可如圖1所示，11表示無人飛行器的螺旋槳，12表示無人飛行器的機身，13表示探測設備，探測設備可以設置在無人飛行器的前方，具體可以設置在無人飛行器的機頭，14表示無人飛行器上的云臺，15表示無人飛行器搭載的拍攝設備，拍攝設備15通過云臺14與無人飛行器的機身連接，16表示拍攝設備的拍攝鏡頭，17表示拍攝鏡頭16的光軸方向，光軸方向17指向拍攝的目標物體20，用于表示拍攝設備16的拍攝方向，20表示拍攝鏡頭16拍攝的目標物體。其中，探測設備13用于感測無人飛行器周圍的障礙物，探測設備13包括如下至少一種：雷達、超聲波探測設備、tof測距探測設備、視覺探測設備、激光探測設備。無人飛行器內(nèi)的飛行控制器可以控制云臺14轉動，拍攝設備15隨著云臺14的轉動而轉動，具體的，飛行控制器可控制云臺14的姿態(tài)角，姿態(tài)角包括俯仰角(英文：pitchangle)、橫滾角(英文：rollangle)、航向角(英文：yawangle)，飛行控制器通過控制云臺14的姿態(tài)角來控制拍攝設備的姿態(tài)角，以使拍攝設備能夠對準拍攝的目標物體20。

為了達到較好的拍攝效果，需要從多個不同的角度對目標物體20進行拍攝，一種可實現(xiàn)的方式是：保持無人飛行器機身的中心指向拍攝的目標物體20，如圖1所示，o表示無人飛行器機身的中心，1表示無人飛行器機身的中心指向目標物體20的方向，拍攝鏡頭16的光軸方向17對準拍攝的目標物體20，控制無人飛行器在云臺坐標系下運動，云臺坐標系是指以無人飛行器機身的中心o為坐標原點的左手坐標系,云臺坐標系的x軸正方向為無人飛行器機身的中心指向目標物體20的方向即箭頭1所示的方向，y軸正方向為箭頭3指示的方向，z軸正方向為箭頭5指示的方向，另外，拍攝設備15的中心o1在云臺坐標系的y軸上。

在目標物體20不動的情況下，若控制無人飛行器沿著箭頭1指示的方向運動，以目標物體20為參照物，相當于推近了拍攝鏡頭16；若控制無人飛行器沿著箭頭2指示的方向運動，以目標物體20為參照物，相當于推遠了拍攝鏡頭16；若控制無人飛行器沿著箭頭3指示的方向運動，以目標物體20為參照物，相當于向右橫移了拍攝鏡頭16；若控制無人飛行器沿著箭頭4指示的方向運動，以目標物體20為參照物，相當于向左橫移了拍攝鏡頭16。因此，通過控制無人飛行器沿著箭頭1、2、3、4指示的方向運動時，可從多個不同的角度對目標物體20進行拍攝，達到了較好的拍攝效果。但是，由于探測設備13設置在無人飛行器的前方，即探測設備設置在無人飛行器的機頭上，使得探測設備13只能探測到無人飛行器前方的障礙物，即只能檢測到箭頭1指示的方向上的障礙物，無法檢測到無人飛行器后方、以及左右的障礙物，即控制無人飛行器沿著箭頭2指示的方向運動時，探測設備13無法檢測到無人飛行器后方的障礙物，當控制無人飛行器沿著箭頭3指示的方向運動時，探測設備13無法檢測到無人飛行器右側的障礙物，當控制無人飛行器沿著箭頭4指示的方向運動時，探測設備13無法檢測到無人飛行器左側的障礙物，導致無人飛行器很容易撞向探測設備探測范圍之外的障礙物。

在目標物體20移動的情況下，無人飛行器可以智能跟隨目標物體20，智能跟隨模式包括：普通尾隨模式、平行模式、鎖定模式，本實施例以平行模式為例。在平行模式下，無人飛行器將會在目標物體20的一側跟隨運動，并且保持與目標物體20的相對位置，如圖2所示，假設目標物體20從位置a運動到位置b，為了保持與目標物體20的相對位置，無人飛行器從位置c運動到位置d，且從位置a到位置b的方向和從位置c到位置d的方向平行，即無人飛行器始終跟隨在目標物體20的一側。但是，無人飛行器在從位置c運動到位置d的過程中，探測設備13的探測方向21和無人飛行器的運動方向即從位置c到位置d的方向不一致，因此，無人飛行器在從位置c運動到位置d的過程中，探測設備13只能檢測到探測方向21上的障礙物，而無法探測到無人飛行器的運動方向即從位置c到位置d的方向上的障礙物，導致無人飛行器在平行跟隨的模式下很容易撞向其運動方向上的障礙物。

為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種控制方法。圖3為本發(fā)明實施例提供的控制方法的流程圖。如圖3所示，本實施例中的方法，可以包括：

步驟s101、確定可移動平臺的運動方向。

本發(fā)明的實施例中的可移動平臺可以為任何配置有用于探測障礙物的探測設備的可移動物體，以下將以無人飛行器作為可移動平臺進行示意性說明，當可移動平臺為無人飛行器時，本實施例的執(zhí)行主體可以是無人飛行器的飛行控制器，飛行控制器可以獲取無人飛行器配置的傳感器系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)，用于檢測無人飛行器的位置、加速度、角加速度、速度、俯仰角、橫滾角及航向角等，其中傳感器系統(tǒng)可以包括運動傳感器和/或視覺傳感器，運動傳感器包括陀螺儀、加速度計、慣性測量單元、全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem，簡稱gps)，飛行控制器可以利用傳感器系統(tǒng)來確定無人飛行器的運動方向。

當無人飛行器在航拍時，飛行控制器可根據(jù)傳感器系統(tǒng)確定出無人飛行器的運動方向，具體的，飛行控制器確定無人飛行器的運動方向的可實現(xiàn)方式包括如下兩種：

第一種：根據(jù)所述無人飛行器的位移，確定所述無人飛行器的運動方向。

本實施例采用世界坐標系來確定無人飛行器相對于地面的位置，假設無人飛行器飛行高度已知，在該飛行高度可確定一個與地面平行的平面，如圖4所示，在該平面內(nèi)，以朝北方向為世界坐標系的x軸正方向，以朝東方向為世界坐標系的y軸正方向，垂直于xoy平面向上的方向為世界坐標系的z軸正方向，無人飛行器的位置變化即為無人飛行器的位移，假設無人飛行器在世界坐標系的xoy平面內(nèi)從位置e移動到位置f，具體的，從位置e到位置f的位置變化即為無人飛行器的位移，位移是一個既有方向又有大小的矢量，具體的，位移大小是從位置e到位置f的距離，位移方向是從位置e指向位置f的方向。

本實施例可根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的位移，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。具體的，如圖4所示，假設無人飛行器在前一時刻t1時刻位于e，下一時刻t2時刻位于f，e點在x軸方向上的坐標是x1，在y軸方向上的坐標是y1，f點在x軸方向上的坐標是x2，在y軸方向上的坐標是y2，無人飛行器從位置e運動到位置f的過程中，無人飛行器在x軸方向的位移是從x1到x2的位置變化，且無人飛行器在x軸方向的位移大小為(x2-x1)，無人飛行器在y軸方向的位移是從y1到y(tǒng)2的位置變化，且無人飛行器在y軸方向的位移大小為(y2-y1)，本實施例可將從位置e指向位置f的方向確定為t1時刻無人飛行器的運動方向，和/或，t2時刻無人飛行器的運動方向，由于無人飛行器的運動方向是變化的，因此，t2時刻之后，或t1時刻之前，無人飛行器的運動方向可能與從位置e指向位置f的方向不同。

如圖4所示，假設從位置e指向位置f的方向與y軸正方向的夾角為θ，具體的，根據(jù)無人飛行器在x軸方向的位移大小(x2-x1)，以及無人飛行器在y軸方向的位移大小(y2-y1)，可確定從位置e指向位置f的方向與y軸正方向的夾角θ，θ、(x2-x1)、(y2-y1)之間的關系可根據(jù)公式(1)確定：

tanθ＝(x2-x1)/(y2-y1)(1)

θ的大小可根據(jù)公式(2)確定：

θ＝arctan[(x2-x1)/(y2-y1)](2)

夾角θ即為無人飛行器從位置e運動到位置f的過程中，無人飛行器的運動方向和世界坐標系y軸正方向的夾角，因此，可用夾角θ來表示無人飛行器的運動方向。

第二種：根據(jù)所述無人飛行器的運動速度，確定所述無人飛行器的運動方向。

無人飛行器的運動速度也是一個既有方向又有大小的矢量，在本實施例中，無人飛行器的運動速度可以是實時變化的矢量，如圖5所示,oe表示前一時刻t1時刻無人飛行器的運動速度，of表示下一時刻t2時刻無人飛行器的運動速度，在t1時刻，無人飛行器的運動速度oe在世界坐標系的x軸上的分量為x1，在y軸上的分量為y1；在t2時刻，無人飛行器的運動速度of在世界坐標系的x軸上的分量為x2，在y軸上的分量為y2。

在本實施例中，還可以根據(jù)無人飛行器的運動速度在世界坐標系的x軸上的分量和在y軸上的分量的比值，確定無人飛行器的運動方向。在瞬時時刻，可以合理假設無人飛行器的運動方向與無人飛行器的速度方向一致。

在t1時刻，無人飛行器的運動速度oe和y軸正方向的夾角θ1可用于表示無人飛行器在t1時刻的運動方向，夾角θ1可根據(jù)公式(3)或公式(4)確定：

tanθ1＝x1/y1(3)

θ1＝arctan(x1/y1)(4)

在t2時刻，無人飛行器的運動速度of和y軸正方向的夾角θ2可用于表示無人飛行器在t2時刻的運動方向，夾角θ2可根據(jù)公式(5)或公式(6)確定：

tanθ2＝x2/y2(5)

θ2＝arctan(x2/y2)(6)

可見，t1時刻和t2時刻，無人飛行器的運動方向并不相同，同理，其他不同時刻，無人飛行器的運動方向可以不同。

步驟s102、按照所述可移動平臺的運動方向，控制所述可移動平臺的朝向，以使配置在所述可移動平臺上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。

根據(jù)上述步驟確定無人飛行器的運動方向后，按照無人飛行器的運動方向，控制所述無人飛行器的朝向，如圖2所示，無人飛行器的運動方向為從c指向d的方向，探測設備的探測方向始終為箭頭21指示的方向，兩者不一致，因此，飛行控制器可以根據(jù)無人飛行器的運動方向，控制無人飛行器的朝向，以使無人飛行器機頭上設置的探測設備的探測方向和無人飛行器的運動方向一致，即無人飛行器的運動方向決定無人飛行器的朝向，當探測設備的探測方向和無人飛行器的運動方向不一致時，飛行控制器可調整無人飛行器的朝向，以使無人飛行器機頭上設置的探測設備的探測方向和無人飛行器的運動方向一致，從而使得探測設備13能夠探測到運動方向cd上的障礙物。另外，在調整無人飛行器的朝向時，拍攝設備15的拍攝方向即光軸方向17始終對準拍攝的目標物體20，實現(xiàn)對目標物體20的跟隨拍攝。

另外，如圖6所示，60表示一個四旋翼無人飛行器，63表示無人飛行器60機頭上設置的探測設備，61表示探測設備的探測方向，62表示無人飛行器的運動方向，調整無人飛行器的朝向之前，探測設備的探測方向與無人飛行器的運動方向不一致，此時，飛行控制器可控制無人飛行器的朝向，并對無人飛行器朝向的調整，調整無人飛行器的朝向之后，探測設備的探測方向61與無人飛行器的運動方向62一致。

此外，在其他實施例中，探測設備63不僅可以探測到箭頭61所示方向上的障礙物，如圖7所示，探測設備63還可以探測到以箭頭61所示方向為中心、α角度范圍內(nèi)的障礙物，在這種情況下，調整無人飛行器的朝向后，探測設備的探測方向61可以與無人飛行器的運動方向62不完全一致，只要探測設備的探測方向61與無人飛行器的運動方向62之間的夾角小于α，即可保證探測設備63能夠探測到運動方向62上的障礙物。

本實施例通過確定無人飛行器的運動方向，按照無人飛行器的運動方向來控制無人飛行器的朝向，保證探測設備可以探測到運動方向上的障礙物，避免當探測設備的探測方向與無人飛行器的運動方向不一致時，探測設備無法探測到無人飛行器運動方向上的障礙物可能發(fā)生的碰撞，從而提高了無人飛行器的飛行安全性。

本發(fā)明實施例提供一種控制方法。圖8為本發(fā)明另一實施例提供的控制方法的流程圖。如圖8所示，在圖3所示實施例的基礎上，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向，可以包括：

步驟s201、根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定指示所述運動方向的角度。

如圖5所示，在t1時刻，指示所述運動方向的角度是運動方向相對于參考方向的角度，其中圖5中以y軸正方向為參考方向，則無人飛行器的運動速度oe和y軸正方向的夾角θ1表示無人飛行器在t1時刻的運動方向，在t2時刻，無人飛行器的運動速度of和y軸正方向的夾角θ2表示無人飛行器在t2時刻的運動方向，若從世界坐標系的y軸正方向按照逆時針方向旋轉到速度方向表示正向，從世界坐標系的y軸正方向按照順時針方向旋轉到速度方向表示負向，則夾角θ1是負的角度，夾角θ2是正的角度，從世界坐標系的y軸正方向按照逆時針方向旋轉到y(tǒng)軸負方向時，表示無人飛行器運動方向的夾角的范圍是0度至正180度，從世界坐標系的y軸正方向按照順時針方向旋轉到y(tǒng)軸負方向時，表示無人飛行器運動方向的夾角的范圍是0度至負180度?？梢姡硎緹o人飛行器運動方向的夾角的范圍是正180度至負180度，其中參考方向選用y軸正方向只是示意性說明書，本領域技術人員可以選定其他方向為參考方向,例如可以選定x軸正方向為參考方向，在這里不做具體限定。

在本實施例中，無人飛行器上的傳感器系統(tǒng)檢測到的無人飛行器的運動速度是不斷變化的，即不同時刻，檢測到的無人飛行器的運動速度不同，根據(jù)圖5所示實施例的方法，可以確定出每一時刻，無人飛行器的運動方向，即根據(jù)無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定出表示運動方向的角度。

步驟s202、若前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度之差的絕對值大于預設值，則確定替換角度。

由于無人飛行器的運動速度是不斷變化的，則無人飛行器上的慣性測量單元、陀螺儀和/或gps檢測到的無人飛行器的運動速度也是不斷變化的，當無人飛行器處于懸停狀態(tài)或以較小的速度飛行時，無人飛行器的運動速度的方向可能會變化較快，如圖9所示，前一時刻t1，表示無人飛行器運動方向的角度θ1是170度，下一時刻t2，表示無人飛行器的運動方向的角度θ2是-170度，比較170度和-170度，說明無人飛行器的運動方向在短時間內(nèi)發(fā)生了較大的變化即發(fā)生了階躍，導致前一時刻t1和下一時刻t2，表示無人飛行器運動方向的角度不連續(xù)。

本實施例可根據(jù)前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度的差值，對各時刻指示所述運動方向的角度進行連續(xù)處理，例如，前一時刻t1，表示無人飛行器的運動方向的角度θ1是170度，下一時刻t2，表示無人飛行器的運動方向的角度θ2是-170度，兩個角度之差的絕對值值是340度，如果預設值是180度，則340度大于了預設值，此時需要確定出下一時刻t2，表示無人飛行器的運動方向的角度θ2的替換角度，用替換角度來代替t2時刻表示無人飛行器的運動方向的角度θ2。

如圖9可知，無人飛行器從170度沿著逆時針的方向轉動到-170度方向只需轉動20度，而無人飛行器從170度沿著順時針的方向轉動到-170度方向則需要轉動340度，可見，在短時間內(nèi)，無人飛行器從170度沿著逆時針的方向轉動到-170度方向的概率要大于無人飛行器從170度沿著順時針的方向轉動到-170度方向的概率，為了得到穩(wěn)定和連續(xù)的運動方向，同時為了方便濾波器進行濾波，保證濾波效果，在本實施例中，當前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度之差的絕對值大于預設值時，計算替換角度，用替換角度來代替后一時刻指示所述運動方向的角度，替換角度的計算方法可以是：1)計算從前一時刻無人飛行器的運動方向到后一時刻無人飛行器的運動方向的第一劣弧對應的圓心角；2)根據(jù)前一時刻指示所述運動方向的角度和該圓心角得到替換角度。

例如，前一時刻t1，表示無人飛行器的運動方向的角度θ1是170度，下一時刻t2，表示無人飛行器的運動方向的角度θ2是-170度，從前一時刻t1無人飛行器的運動方向到下一時刻t2無人飛行器的運動方向對應的第一劣弧如箭頭9所示，第一劣弧9對應的圓心角為20度，在θ1即170度的基礎上加20度得到替換角度190度，用190度來代替-170度，即從世界坐標系的y軸正方向按照逆時針方向旋轉到y(tǒng)軸負方向之后，若繼續(xù)按照逆時針方向旋轉，將按照大于180度的角度來表示無人飛行器的運動方向的角度。

步驟s203、將所述后一時刻指示所述運動方向的角度替換為所述替換角度，以使各時刻指示所述運動方向的角度連續(xù)。

如圖9所示，t2時刻指示所述運動方向的角度為-170度，則用190度來代替-170度，則前一時刻t1，無人飛行器的運動速度的方向是170度，下一時刻t2，無人飛行器的運動速度的方向是190度。相比于前一時刻t1，無人飛行器的運動速度的方向是170度，下一時刻t2，無人飛行器的運動速度的方向是-170度，避免了運動速度方向的階躍，使得前一時刻t1和下一時刻t2，表示無人飛行器運動方向的角度連續(xù)。同理，其他時刻，指示所述運動方向的角度也可以根據(jù)本實施例所述的方法處理，以使各個時刻指示所述運動方向的角度連續(xù)。

步驟s204、對指示所述運動方向的角度進行濾波處理，得到所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

由于無人飛行器上的傳感器系統(tǒng)受外界的干擾，導致傳感器系統(tǒng)感測到的無人飛行器的運動速度存在較大的噪聲干擾，為了消除噪聲干擾，本實施例采用預設的濾波器對上述步驟獲得的各時刻指示無人飛行器運動方向的角度進行濾波處理，以濾除各時刻指示該運動方向的角度中的噪聲干擾，該預設的濾波器可以是卡爾曼濾波器。

另外，在其他實施例中，若濾波器輸出的角度值大于360度，還可以對該角度值取360度的余，用余值來表示該角度值，使得濾波器輸出的角度值穩(wěn)定，進而得到穩(wěn)定的指示無人飛行器運動方向的角度值。

此外，在其他實施例中，若無人飛行器的運動速度小于或等于閾值，則保持無人飛行器當前的朝向不變。或者，若濾波器輸出的前后兩個時刻的角度值之差的絕對值小于或等于閾值，則保持后一時刻無人飛行器的朝向不變。本實施例中，當前一時刻指示無人飛行器運動方向的角度與后一時刻指示該運動方向的角度之差的絕對值大于預設值時，計算從前一時刻無人飛行器的運動方向到后一時刻無人飛行器的運動方向的第一劣弧對應的圓心角，根據(jù)前一時刻指示所述運動方向的角度和該劣弧對應的圓心角，確定替換角度，并用替換角度代替后一時刻指示該運動方向的角度，實現(xiàn)了對各時刻指示該運動方向的角度的連續(xù)處理，避免指示無人飛行器運動方向的角度在短時間內(nèi)出現(xiàn)階躍，另外，采用預設的濾波器對各時刻指示無人飛行器運動方向的角度進行濾波處理，可以濾除各時刻指示該運動方向的角度中的噪聲干擾，提高了無人飛行器運動方向的檢測精度。

本發(fā)明實施例提供一種控制方法。圖10為本發(fā)明另一實施例提供的無人飛行器的控制方法的流程圖。如圖10所示，在圖3所示實施例的基礎上，本實施例中的方法，可以包括：

步驟s301、確定無人飛行器的運動方向。

步驟s301與步驟s101一致，具體方法此處不再贅述。

步驟s302、按照所述無人飛行器的運動方向，確定所述無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向。

如圖6或圖7可知，飛行控制器可根據(jù)無人飛行器的運動方向，控制無人飛行器的朝向，飛行控制器調整無人飛行器的朝向之前，無人飛行器的探測設備的探測方向與無人飛行器的運動方向不一致，調整無人飛行器的朝向之后，無人飛行器上探測設備的探測方向61與無人飛行器的運動方向62一致，或者無人飛行器上探測設備的探測方向61與無人飛行器的運動方向62之間的夾角小于α。假設無人飛行器的運動方向62在短時間內(nèi)不變，則根據(jù)圖6可知，飛行控制器可以控制無人飛行器的朝向，使探測設備的探測方向61按照順時針方向轉動到無人飛行器的運動方向62，也可以控制無人飛行器的朝向，使探測設備的探測方向61按照逆時針方向轉動到無人飛行器的運動方向62。本實施例的下述方法將介紹如何確定按照順時針方向，或者逆時針方向，控制無人飛行器的朝向，使無人飛行器的探測設備的探測方向61與無人飛行器的運動方向62一致。

步驟s303、按照所述轉動方向，控制所述無人飛行器轉動。

確定所述無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向后，飛行控制器將按照該轉動方向，控制該無人飛行器轉動。

在本實施例中，確定所述無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向可通過如下步驟41-43實現(xiàn)：

步驟41、根據(jù)所述無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向，確定所述無人飛行器從所述探測設備當前的探測方向轉動到所述運動方向對應的第二劣弧。

如圖11所示，60表示一個四旋翼無人飛行器，63表示無人飛行器60機頭上設置的探測設備，61表示探測設備63的探測方向，62表示無人飛行器的運動方向，15表示無人飛行器60上搭載的拍攝設備，拍攝設備15通過云臺(未示出)搭載在無人飛行器60上，本實施例不限定拍攝設備15相對于無人飛行器60機身的位置，拍攝設備15可以設置在無人飛行器60的機身上側，也可以設置在無人飛行器60的機身下側。

以無人飛行器60的機身中心為坐標原點o、向東為y軸正向，向北為x軸正向建立如圖11所示的坐標系，某一時刻t3，拍攝設備15拍攝的目標物體20在無人飛行器60的正前方，探測設備的探測方向61與拍攝設備15的拍攝方向一致。

無人飛行器60的飛行控制器通過控制云臺的姿態(tài)來調整拍攝設備15的拍攝方向，具體的，飛行控制器通過控制云臺的航向角，控制拍攝設備15的拍攝方向以云臺的yaw軸為轉動軸線進行轉動，由于拍攝設備和云臺之間通過傳輸線連接，使得拍攝設備15的拍攝方向并不能以云臺的yaw軸為轉動軸線無限轉動，可選的，云臺的yaw軸的限位角為+360度和-360度，即拍攝設備15的拍攝方向只能以云臺的yaw軸為轉動軸線逆時針轉動一圈或者順時針轉動一圈。假設從x軸正向開始沿著逆時針方向轉動為負方向，從x軸正向開始沿著順時針方向轉動為正方向，在圖11所示的坐標系中，云臺的yaw軸為過原點o，垂直于xoy平面的直線，則拍攝設備15的拍攝方向可以從x軸正向即0度方向沿著逆時針方向轉一圈回到x軸正向即-360度，也可以從x軸正向即0度方向沿著順時針方向轉一圈回到x軸正向即+360度。

如圖11所示，探測設備的探測方向61與x軸正向一致，無人飛行器的運動方向62與y軸正向一致，控制無人飛行器60從探測設備的探測方向61轉動到無人飛行器的運動方向62的轉動方向有兩種：一種是按照順時針方向轉動，即從探測設備的探測方向61轉動到無人飛行器的運動方向62的第二劣弧64的方向，此處的第二劣弧是為了和上述實施例中的第一劣弧9區(qū)別開來，所謂劣弧是指圓心角小于180度的圓弧；另一種是按照逆時針方向轉動，即從探測設備的探測方向61轉動到無人飛行器的運動方向62的優(yōu)弧65的方向，所謂優(yōu)弧是指圓心角大于180度的圓弧。

步驟42、當所述無人飛行器沿所述第二劣弧指示的方向從所述探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向時，確定所述無人飛行器的云臺上的拍攝設備的拍攝方向相對于所述探測設備的探測方向轉動的角度，其中所述拍攝方向相對于所述探測方向的轉動是以云臺的yaw軸為轉動軸線。

在本實施例中，當目標物體20的位置發(fā)生變化時，拍攝設備15的拍攝方向跟著變化，假設目標物體20在時刻t3開始沿著逆時針方向開始移動，到t4時刻，目標物體20移動到了如圖12所示的位置，在目標物體20沿著逆時針方向移動的過程中，云臺控制拍攝設備15沿著逆時針方向轉動到了如圖12所示的-330度方向，66表示t4時刻拍攝設備的拍攝方向，此時，拍攝設備15的拍攝方向66以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于探測設備63的探測方向61轉動的角度為-330度。

另外，如圖12所示，若云臺控制拍攝設備15沿著逆時針方向繼續(xù)轉動60度時云臺將到達其yaw軸的限位角-360。若無人飛行器沿劣弧64指示的方向從探測設備的探測方向61轉到運動方向62時，將加速云臺到達其yaw軸的限位角-360。因此，確定無人飛行器從探測設備的探測方向61轉動到無人飛行器的運動方向62的轉動方向時，需要考慮無人飛行器的云臺上的拍攝設備的拍攝方向相對于所述探測設備的探測方向轉動的角度,其中所述拍攝方向相對于所述探測方向的轉動是以云臺的yaw軸為轉動軸線。

云臺的機械角度是指以云臺的yaw軸為轉動軸線相對于參考方向的旋轉角度，該參考方向是無人飛行器的探測設備的探測方向和拍攝設備的拍攝方向一致時探測設備的探測方向，如圖11所示，探測設備63的探測方向和拍攝設備15的拍攝方向均為x軸正向，則x軸正向可作為參考方向，如圖12所示，拍攝設備15以yaw軸為轉動軸線相對于參考方向即x軸正向的旋轉角度為-330度，即此時云臺的機械角度為-330度。

假設云臺的機械角度用β1表示，無人飛行器沿劣弧指示的方向從所述探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向的轉動角度用β2表示，若|β1-β2|大于云臺yaw軸的限位角，則表示無人飛行器沿劣弧指示的方向從所述探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向的過程，加速了云臺到達其yaw軸的限位角，且無人飛行器沿劣弧指示的方向從所述探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向之后，拍攝設備的拍攝方向以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于所述探測設備的探測方向的轉動角度將大于yaw軸的限位角。若|β1-β2|小于云臺yaw軸的限位角，則表示無人飛行器沿劣弧指示的方向從探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向的過程，減緩了云臺到達其yaw軸的限位角，且無人飛行器沿劣弧指示的方向從探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向之后，拍攝設備的拍攝方向以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于所述探測設備的探測方向轉動的角度將小于yaw軸的限位角。

步驟43、根據(jù)所述轉動的角度，確定所述無人飛行器的轉動方向。

在本實施例中，所述無人飛行器的轉動方向包括如下至少一種：所述第二劣弧指示的方向，與所述第二劣弧對應的優(yōu)弧指示的方向。

具體的，若以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，無人飛行器的云臺上的拍攝設備的拍攝方向相對于所述探測設備的探測方向轉動的角度大于所述云臺的yaw軸的限位角，則確定所述無人飛行器的轉動方向為所述優(yōu)弧指示的方向。

如圖12所示，云臺的機械角度β1為-330度，無人飛行器沿劣弧64指示的方向從探測設備的探測方向61轉到運動方向62的轉動角度β2為+90度，則|β1-β2|＝|-330-90|＝420，420大于360，且無人飛行器沿劣弧64指示的方向從探測設備的探測方向61轉到運動方向62后，如圖13所示，拍攝設備的拍攝方向以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于探測設備63的探測方向的轉動角度為(-330-90)度＝-420度，如圖13所示的67，-420度超出了云臺的yaw軸的限位角-360度。

因此，在如圖12所示的情況下，飛行控制器應該控制無人飛行器60沿優(yōu)弧65指示的方向從所述探測設備的探測方向61轉到所述運動方向62，無人飛行器60沿優(yōu)弧65指示的方向從探測設備的探測方向61轉到所述運動方向62的轉動角度β2為-270度，|β1-β2|＝|-330-(-270)|＝60，60小于360，且無人飛行器60沿優(yōu)弧65指示的方向從探測設備的探測方向61轉到所述運動方向62后，如圖14所示，拍攝設備的拍攝方向以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于探測設備63的探測方向的轉動角度為[-330-(-270)]度＝-60度，如圖14所示的68，沒有超出云臺的yaw軸的限位角-360度。

同理，若以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，所述無人飛行器的云臺上的拍攝設備的拍攝方向相對于所述探測設備的探測方向轉動的角度小于或等于所述云臺的yaw軸的限位角，則確定所述無人飛行器的轉動方向為所述第二劣弧指示的方向。具體原理此處不再贅述。

另外，在其他實施例中，還可以根據(jù)所述無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向，確定所述無人飛行器的轉動速度。

根據(jù)前述方法確定無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向、以及無人飛行器的轉動方向之后，采用比例-積分-導數(shù)(proportion-integral-derivative,簡稱pid)控制器即可實現(xiàn)對無人飛行器朝向的控制，pid控制器的輸入是無人飛行器的運動方向和探測設備當前的探測方向，輸出是無人飛行器的轉動方向和轉動速度，期望角度是無人飛行器的運動方向，當前角度是探測設備當前的探測方向。

本實施例根據(jù)無人飛行器的運動方向、探測設備當前的探測方向，確定無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到運動方向對應的劣弧，若無人飛行器沿劣弧指示的方向從探測設備當前的探測方向轉到運動方向后，以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，拍攝設備的拍攝方向相對于探測設備的探測方向轉動的角度大于云臺的yaw軸的限位角，則確定無人飛行器的轉動方向為優(yōu)弧指示的方向；若無人飛行器沿劣弧指示的方向從探測設備當前的探測方向轉到運動方向時，以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，拍攝設備的拍攝方向相對于探測設備的探測方向轉動的角度小于或等于云臺的yaw軸的限位角，則確定無人飛行器的轉動方向為劣弧指示的方向，即明確了無人飛行器的轉動方向，避免了無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉到無人飛行器的運動方向的過程中，云臺到達其yaw軸即偏航方向的限位角，保證云臺在偏航方向轉動的角度始終位于yaw軸限位角的范圍內(nèi)，避免云臺和拍攝設備出現(xiàn)故障。

本發(fā)明實施例提供一種控制方法。圖15為本發(fā)明另一實施例提供的控制方法的流程圖。如圖15所示，在圖3所示實施例的基礎上，本實施例中的方法，可以包括：

步驟s401、控制所述無人飛行器在云臺坐標系中運動。

在上述實施例的基礎上，地面控制設備例如遙控器可以控制無人飛行器運動，無人飛行器的飛行控制器也可以自主控制無人飛行器運動，在本實施例中，地面控制設備或者飛行控制器可以控制無人飛行器在云臺坐標系中運動。所述云臺坐標系以無人機飛行的機身中心坐標原點，x軸正方向為所述無人機飛行的機身中心指向拍攝的目標物體的方向，所述云臺坐標系為左手坐標系，云臺坐標系具體如圖1所示的坐標系，云臺坐標系的坐標原點為o，x軸正方向為箭頭1指示的方向，y軸正方向為箭頭3指示的方向，z軸正方向為箭頭5指示的方向。

當無人飛行器的飛行控制器自主控制無人飛行器在云臺坐標系中運動時，飛行控制器可控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的x軸方向運動；或者，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的y軸方向運動；或者，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的z軸方向運動；或者，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中以z軸為軸線旋轉。

當?shù)孛婵刂圃O備例如遙控器控制無人飛行器在云臺坐標系中運動時，遙控器的操作者通過操控遙控器上的搖桿控制無人飛行器在云臺坐標系中運動，遙控器的搖桿底部設置有傳感器，該傳感器用于檢測用戶操作該搖桿時該遙控器產(chǎn)生的控制桿量，該遙控器的無線發(fā)送模塊將該控制桿量發(fā)送給無人飛行器的飛行控制器，飛行控制器根據(jù)控制桿量控制無人飛行器運動，具體的，飛行控制器可用于執(zhí)行如下至少一種操作：

接收控制設備的俯仰桿或俯仰按鍵的控制桿量，并控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的x軸方向運動；

接收控制設備的橫滾桿或橫滾按鍵的控制桿量，并控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的y軸方向運動；

接收控制設備的油門桿或油門按鍵的控制桿量，并控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的z軸方向運動；

接收控制設備的航向桿或航向按鍵的控制桿量，并控制所述無人飛行器在云臺坐標系中以z軸為軸線旋轉。

步驟s402、確定無人飛行器的運動方向。

步驟s402與步驟s101一致，具體方法此處不再贅述。

步驟s403、按照所述無人飛行器的運動方向，控制所述無人飛行器的朝向，以使配置在所述無人飛行器上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。

步驟s403與步驟s102一致，具體方法此處不再贅述。

本實施例通過地面控制設備控制無人飛行器在云臺坐標系中運動，或者通過飛行控制器自主控制無人飛行器在云臺坐標系中運動，控制無人飛行器沿著云臺坐標系的x軸正向運動時，相當于推近了拍攝鏡頭；控制無人飛行器沿著云臺坐標系的x軸負向運動時，相當于推遠了拍攝鏡頭；控制無人飛行器沿著云臺坐標系的y軸正向運動時，相當于向右橫移了拍攝鏡頭；控制無人飛行器沿著云臺坐標系的y軸負向運動時，相當于向左橫移了拍攝鏡頭，實現(xiàn)了從多個不同的角度對目標物體進行拍攝，達到了較好的拍攝效果。

本發(fā)明實施例提供一種控制方法。在圖3所示實施例的基礎上，本實施例中的方法，可以還包括：

控制所述無人飛行器上的云臺的姿態(tài)，以使所述云臺上的拍攝設備對目標物體跟蹤拍攝。

飛行控制器在確定了無人飛行器的運動方向后，無人飛行器可以使探測設備的探測方向與運動方向保持一致，另外飛行控制器還可以控制無人飛行器的云臺，使云臺上的拍攝設備始終對準目標物體，即對目標物體進行跟蹤拍攝，當目標物體運動時，飛行控制器會調整云臺以使拍攝設備轉動，始終保持目標物體在拍攝畫面中，這樣一方面可以使無人飛行器探測到運動方向上的障礙物，另一方面可以對目標物體跟蹤拍攝，提高了無人飛行器的操作安全性，另外降低了對用戶的專業(yè)性要求。

本發(fā)明實施例還提供了一種計算機存儲介質，該計算機存儲介質中存儲有程序指令，所述程序執(zhí)行時可包括如圖3-15對應實施例中的控制方法的部分或全部步驟。

本發(fā)明實施例提供一種控制設備。圖16為本發(fā)明實施例提供的控制設備的結構圖，如圖16所示，控制設備160包括一個或多個處理器161，單獨或協(xié)同工作，處理器161用于：確定可移動平臺的運動方向；按照所述可移動平臺的運動方向，控制所述可移動平臺的朝向，以使配置在所述可移動平臺上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。

本發(fā)明的實施例中的可移動平臺可以為任何配置有用于探測障礙物的探測設備的可移動物體，以下將以無人飛行器作為可移動平臺進行示意性說明，當可移動平臺為無人飛行器時，具體的，處理器161可通過如下兩種方式確定無人飛行器的運動方向：

第一種：根據(jù)所述無人飛行器的位移，確定所述無人飛行器的運動方向。

所述處理器根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的位移，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向；具體的，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的位移和y軸方向的位移，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

第二種：根據(jù)所述無人飛行器的運動速度，確定所述無人飛行器的運動方向。

所述處理器根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向；具體的，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

本發(fā)明實施例提供的控制設備的具體原理和實現(xiàn)方式均與圖3所示實施例類似，此處不再贅述。

本實施例通過確定可移動平臺的運動方向，按照可移動平臺的運動方向來控制可移動平臺的朝向，保證探測設備可以探測到運動方向上的障礙物，避免當探測設備的探測方向與可移動平臺的運動方向不一致時，探測設備無法探測到可移動平臺運動方向上的障礙物可能發(fā)生的碰撞，從而提高了可移動平臺的操作安全性。

本發(fā)明實施例提供一種控制設備。如圖16所示，控制設備160還包括：與處理器161通訊連接的濾波器162，處理器161根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向時具體用于：根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定指示所述運動方向的角度；濾波器162用于對指示所述運動方向的角度進行濾波處理，得到所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

進一步地，濾波器162對指示所述運動方向的角度進行濾波處理之前，處理器161還用于：計算前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度的差值；比較前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度之差的絕對值和預設值；若前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度之差的絕對值大于預設值，則處理器161還用于：確定替換角度；將所述后一時刻指示所述運動方向的角度替換為所述替換角度，以使各時刻指示所述運動方向的角度連續(xù)；所述指示所述運動方向的角度是所述運動方向相對于參考方向的角度。

可選的，所述處理器161確定替換角度時具體用于：確定從前一時刻所述無人飛行器的運動方向轉動到后一時刻所述無人飛行器的運動方向對應的第一劣??；根據(jù)前一時刻指示所述運動方向的角度和所述第一劣弧對應的圓心角，確定所述替換角度。

本發(fā)明實施例提供的控制設備的具體原理和實現(xiàn)方式均與圖8所示實施例類似，此處不再贅述。

本實施例中，當前一時刻指示無人飛行器運動方向的角度與后一時刻指示該運動方向的角度之差的絕對值大于預設值時，計算從前一時刻無人飛行器的運動方向到后一時刻無人飛行器的運動方向的劣弧對應的圓心角，根據(jù)前一時刻指示所述運動方向的角度和該劣弧對應的圓心角，確定替換角度，并用替換角度代替后一時刻指示該運動方向的角度，實現(xiàn)了對各時刻指示該運動方向的角度的連續(xù)處理，避免指示無人飛行器運動方向的角度在短時間內(nèi)出現(xiàn)階躍，另外，采用預設的濾波器對各時刻指示無人飛行器運動方向的角度進行濾波處理，可以濾除各時刻指示該運動方向的角度中的噪聲干擾，提高了無人飛行器運動方向的檢測精度。

本發(fā)明實施例提供一種控制設備。在圖16所示實施例提供的技術方案的基礎上，處理器161可以控制探測設備的探測方向和無人飛行器的運動方向一致。

另外，處理器161控制所述無人飛行器的朝向時具體用于：確定所述無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向，按照所述轉動方向，控制所述無人飛行器轉動。

具體的，處理器161確定無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向時具體用于：根據(jù)所述無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向，確定無人飛行器從所述探測設備當前的探測方向轉動到所述運動方向對應的第二劣??；當所述無人飛行器沿所述第二劣弧指示的方向從所述探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向時，確定所述無人飛行器的云臺上的拍攝設備的拍攝方向相對于所述探測設備的探測方向轉的動角度，其中，所述拍攝方向相對于所述探測方向的轉動是以所述云臺的yaw軸為轉動軸線；根據(jù)所述轉動的角度，確定所述無人飛行器的轉動方向，所述無人飛行器的轉動方向包括如下至少一種：所述第二劣弧指示的方向，與所述第二劣弧對應的優(yōu)弧指示的方向。

處理器161根據(jù)所述轉動的角度，確定所述無人飛行器的轉動方向時具體用于：比較所述轉動的角度和所述云臺的yaw軸的限位角；若所述轉動的角度大于所述云臺的yaw軸的限位角，則所述處理器確定所述無人飛行器的轉動方向為所述優(yōu)弧指示的方向；若所述轉動的角度小于或等于所述云臺yaw軸的限位角，則所述處理器確定所述無人飛行器的轉動方向為所述第二劣弧指示的方向。

此外，在其他實施例中，處理器161還用于：根據(jù)所述無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向，確定所述無人飛行器的轉動速度。所述探測設備包括如下至少一種：雷達、超聲波探測設備、tof測距探測設備、視覺探測設備、激光探測設備。

本發(fā)明實施例提供的控制設備的具體原理和實現(xiàn)方式均與圖10所示實施例類似，此處不再贅述。

本實施例根據(jù)無人飛行器的運動方向、探測設備當前的探測方向，確定無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到運動方向對應的劣弧，若無人飛行器沿劣弧指示的方向從探測設備當前的探測方向轉到運動方向后，拍攝設備的拍攝方向以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于探測設備的探測方向轉動的角度大于云臺的yaw軸的限位角，則確定無人飛行器的轉動方向為優(yōu)弧指示的方向；若無人飛行器沿劣弧指示的方向從探測設備當前的探測方向轉到運動方向時，拍攝設備的拍攝方向以所述云臺的yaw軸為轉動軸線，相對于探測設備的探測方向轉動的角度小于或等于云臺的yaw軸的限位角，則確定無人飛行器的轉動方向為劣弧指示的方向，即明確了無人飛行器的轉動方向，避免了無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉到無人飛行器的運動方向的過程中云臺到達其yaw軸即偏航方向的限位角，保證云臺在偏航方向的轉動角度始終位于yaw軸限位角的范圍內(nèi)，避免云臺和拍攝設備出現(xiàn)故障。

本發(fā)明實施例提供一種控制設備。在圖16所示實施例提供的技術方案的基礎上，處理器161還用于：控制所述無人飛行器在云臺坐標系中運動，所述云臺坐標系以所述無人飛行器的機身中心為坐標原點，x軸正方向為所述無人飛行器的機身中心指向拍攝的目標物體的方向，所述云臺坐標系為左手坐標系。

控制設備160還包括：與處理器161通訊連接的通訊接口163，通訊接口163用于接收控制設備的控制桿量，并將所述控制設備的控制桿量傳輸給處理器161；處理器161根據(jù)所述控制設備的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中運動。

處理器161控制所述無人飛行器在云臺坐標系中運動時具體用于如下至少一種：控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的x軸方向運動；控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的y軸方向運動；控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的z軸方向運動；控制所述無人飛行器在云臺坐標系中以z軸為軸線旋轉。

此外，通訊接口163具體用于接收如下至少一種：控制設備的俯仰桿或俯仰按鍵的控制桿量；控制設備的橫滾桿或橫滾按鍵的控制桿量；控制設備的油門桿或油門按鍵的控制桿量；控制設備的航向桿或航向按鍵的控制桿量。相應的，處理器161具體用于如下至少一種：根據(jù)控制設備的俯仰桿或俯仰按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的x軸方向運動；根據(jù)控制設備的橫滾桿或橫滾按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的y軸方向運動；根據(jù)控制設備的油門桿或油門按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的z軸方向運動；根據(jù)控制設備的航向桿或航向按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中以z軸為軸線旋轉。

另外，處理器161還用于：控制所述無人飛行器上的云臺的姿態(tài)，以使所述云臺上的拍攝設備對目標物體跟蹤拍攝。

本發(fā)明實施例提供的飛行控制設備的具體原理和實現(xiàn)方式均與圖15所示實施例類似，此處不再贅述。

本實施例通過地面控制設備控制無人飛行器在云臺坐標系中運動，或者通過飛行控制器自主控制無人飛行器在云臺坐標系中運動，控制無人飛行器沿著云臺坐標系的x軸正向運動時，相當于推近了拍攝鏡頭；控制無人飛行器沿著云臺坐標系的x軸負向運動時，相當于推遠了拍攝鏡頭；控制無人飛行器沿著云臺坐標系的y軸正向運動時，相當于向右橫移了拍攝鏡頭；控制無人飛行器沿著云臺坐標系的y軸負向運動時，相當于向左橫移了拍攝鏡頭，實現(xiàn)了從多個不同的角度對目標物體進行拍攝，達到了較好的拍攝效果。

本發(fā)明實施例提供一種可移動平臺，本發(fā)明的實施例中的可移動平臺可以為任何配置有用于探測障礙物的探測設備的可移動物體，以下將以無人飛行器作為可移動平臺進行示意性說明，當可移動平臺為無人飛行器時，圖17為本發(fā)明實施例提供的無人飛行器的結構圖，如圖17所示，無人飛行器100包括：機身、動力系統(tǒng)和控制設備118，所述動力系統(tǒng)包括如下至少一種：電機107、螺旋槳106和電子調速器117，動力系統(tǒng)安裝在所述機身，用于提供動力；探測設備21安裝在所述機身，與所述控制設備通信連接，用于探測無人飛行器前方的物體；控制設備118與所述動力系統(tǒng)通訊連接，用于控制所述無人飛行器飛行；其中，控制設備118包括慣性測量單元及陀螺儀。所述慣性測量單元及所述陀螺儀用于檢測所述無人機的加速度、俯仰角、橫滾角及航向角等。

另外，如圖17所示，無人飛行器100還包括：傳感系統(tǒng)108、通信系統(tǒng)110、支撐設備102、拍攝設備104，其中，支撐設備102具體可以是云臺，通信系統(tǒng)110具體可以包括接收機，接收機用于接收地面站112的天線114發(fā)送的無線信號，116表示接收機和天線114通信過程中產(chǎn)生的電磁波。

本發(fā)明實施例提供的控制設備的具體原理和實現(xiàn)方式均與上述實施例類似，此處不再贅述。

本實施例通過確定可移動平臺的運動方向，按照可移動平臺的運動方向來控制可移動平臺的朝向，保證探測設備可以探測到運動方向上的障礙物，避免當探測設備的探測方向與可移動平臺的運動方向不一致時，探測設備無法探測到可移動平臺運動方向上的障礙物可能發(fā)生的碰撞，從而提高了可移動平臺的操作安全性。

本發(fā)明實施例提供一種控制裝置。圖18為本發(fā)明實施例提供的控制裝置的結構圖，如圖18所示，控制裝置180包括：確定模塊181和控制模塊182，其中，確定模塊181用于確定可移動平臺的運動方向；控制模塊182用于按照所述可移動平臺的運動方向，控制所述可移動平臺的朝向，以使配置在所述可移動平臺上的探測設備能夠探測到所述運動方向上的障礙物。所述探測設備包括如下至少一種：雷達、超聲波探測設備、tof測距探測設備、視覺探測設備、激光探測設備。

本發(fā)明的實施例中的可移動平臺可以為任何配置有用于探測障礙物的探測設備的可移動物體，以下將以無人飛行器作為可移動平臺進行示意性說明，當可移動平臺為無人飛行器時：

具體的，確定模塊181具體用于根據(jù)所述無人飛行器的位移，確定所述無人飛行器的運動方向?；蛘?，確定模塊181具體用于根據(jù)所述無人飛行器的運動速度，確定所述無人飛行器的運動方向。

當確定模塊181根據(jù)所述無人飛行器的位移，確定所述無人飛行器的運動方向時，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的位移，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向?？蛇x的，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的位移和y軸方向的位移，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

當確定模塊181根據(jù)所述無人飛行器的運動速度，確定所述無人飛行器的運動方向時，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向?？蛇x的，根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

本發(fā)明實施例提供的控制裝置的具體原理和實現(xiàn)方式均與上述實施例類似，此處不再贅述。

本實施例通過確定可移動平臺的運動方向，按照可移動平臺的運動方向來控制可移動平臺的朝向，保證探測設備可以探測到運動方向上的障礙物，避免當探測設備的探測方向與可移動平臺的運動方向不一致時，探測設備無法探測到可移動平臺運動方向上的障礙物可能發(fā)生的碰撞，從而提高了可移動平臺的操作安全性。

本發(fā)明實施例提供一種控制裝置。圖19為本發(fā)明另一實施例提供的控制裝置的結構圖，如圖19所示，在圖18所示實施例提供的技術方案的基礎上，確定模塊181具體用于根據(jù)所述無人飛行器在世界坐標系中的x軸方向的速度和y軸方向的速度的比值，確定指示所述運動方向的角度；控制裝置180還包括：濾波模塊183和替換模塊184，濾波模塊183用于對指示所述運動方向的角度進行濾波處理，得到所述無人飛行器在世界坐標系中的運動方向。

在濾波模塊183對指示所述運動方向的角度進行濾波處理之前，若前一時刻指示所述運動方向的角度與后一時刻指示所述運動方向的角度之差的絕對值大于預設值，則確定模塊181還用于確定替換角度；替換模塊184用于將所述后一時刻指示所述運動方向的角度替換為所述替換角度，以使各時刻指示所述運動方向的角度連續(xù)；所述指示所述運動方向的角度是所述運動方向相對于參考方向的角度。

確定模塊181確定替換角度的可實現(xiàn)方式包括：確定從前一時刻所述無人飛行器的運動方向轉動到后一時刻所述無人飛行器的運動方向對應的第一劣?。桓鶕?jù)前一時刻指示所述運動方向的角度和所述第一劣弧對應的圓心角，確定所述替換角度。

另外，控制模塊182按照所述無人飛行器的運動方向，控制所述無人飛行器的朝向時，具體可以控制所述探測設備的探測方向與所述無人飛行器的運動方向一致。

或者，確定模塊181確定所述無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向；控制模塊182按照所述轉動方向，控制所述無人飛行器轉動。

確定模塊181確定所述無人飛行器從探測設備當前的探測方向轉動到所述無人飛行器的運動方向的轉動方向的可實現(xiàn)方式包括：

根據(jù)所述無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向，確定無人飛行器從所述探測設備當前的探測方向轉動到所述運動方向對應的第二劣弧；

當所述無人飛行器沿所述第二劣弧指示的方向從所述探測設備當前的探測方向轉到所述運動方向時，確定所述無人飛行器的云臺上的拍攝設備的拍攝方向相對于所述探測設備的探測方向轉動的角度；其中，所述拍攝方向相對于所述探測方向的轉動是以所述云臺的yaw軸為轉動軸線；

根據(jù)所述轉動的角度，確定所述無人飛行器的轉動方向，所述無人飛行器的轉動方向包括如下至少一種：

所述第二劣弧指示的方向，與所述第二劣弧對應的優(yōu)弧指示的方向。

具體的，若所述轉動的角度大于所述云臺的yaw軸的限位角，則確定模塊181確定所述無人飛行器的轉動方向為所述優(yōu)弧指示的方向；若所述轉動的角度小于或等于所述云臺yaw軸的限位角，則確定模塊181確定所述無人飛行器的轉動方向為所述第二劣弧指示的方向。

其中，云臺上的拍攝設備在偏航方向上的旋轉是以云臺的yaw軸為旋轉軸線，無人飛行器的探測設備的探測方向在偏航方向的旋轉也是以云臺的yaw軸為旋轉軸線。

此外，確定模塊181還用于根據(jù)所述無人飛行器的運動方向、所述探測設備當前的探測方向，確定所述無人飛行器的轉動速度。

控制模塊182還用于控制所述無人飛行器在云臺坐標系中運動，所述云臺坐標系以所述無人飛行器的機身中心為坐標原點，x軸正方向為所述無人飛行器的機身中心指向拍攝的目標物體的方向，所述云臺坐標系為左手坐標系。如圖19所示，控制裝置180還包括：接收模塊185，接收模塊185用于接收控制設備的控制桿量；控制模塊182具體用于根據(jù)所述控制設備的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中運動。控制模塊182具體用于如下至少一種：

控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的x軸方向運動；

控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的y軸方向運動；

控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的z軸方向運動；

控制所述無人飛行器在云臺坐標系中以z軸為軸線旋轉。

接收模塊185具體用于如下至少一種：

接收控制設備的俯仰桿或俯仰按鍵的控制桿量；

接收控制設備的橫滾桿或橫滾按鍵的控制桿量；

接收控制設備的油門桿或油門按鍵的控制桿量；

接收控制設備的航向桿或航向按鍵的控制桿量；

相應的，控制模塊182具體用于如下至少一種：

根據(jù)所述控制設備的俯仰桿或俯仰按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的x軸方向運動；

根據(jù)所述控制設備的橫滾桿或橫滾按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的y軸方向運動；

根據(jù)所述控制設備的油門桿或油門按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中的z軸方向運動；

根據(jù)所述控制設備的航向桿或航向按鍵的控制桿量，控制所述無人飛行器在云臺坐標系中以z軸為軸線旋轉。

此外，控制模塊182還用于控制所述無人飛行器上的云臺的姿態(tài)，以使所述云臺上的拍攝設備對目標物體跟蹤拍攝。

本發(fā)明實施例提供的控制裝置的具體原理和實現(xiàn)方式均與上述實施例類似，此處不再贅述。

本實施例采用預設的濾波器對各時刻指示無人飛行器運動方向的角度進行濾波處理，可以濾除各時刻指示該運動方向的角度中的噪聲干擾，提高了無人飛行器運動方向的檢測精度；明確了無人飛行器的轉動方向，避免了無人飛行器從當前的朝向轉到無人飛行器的運動方向的過程中云臺到達其yaw軸即在偏航方向上的限位角，保證云臺在方向轉過的角度始終位于yaw軸的限位角的范圍內(nèi)，避免云臺和拍攝設備出現(xiàn)故障。

在本發(fā)明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

上述以軟件功能單元的形式實現(xiàn)的集成的單元，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(read-onlymemory，rom)、隨機存取存儲器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

本領域技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。