存储介质、飞行控制方法、装置、自动驾驶仪及无人机
技术领域
本申请涉及飞行控制技术领域，具体而言，涉及一种存储介质、飞行控制方法、装置、自动驾驶仪及无人机。
背景技术
搭载例如光电吊舱等摄影设备的无人机可对地进行侦查搜索，发现目标后，可对目标进行图像锁定跟踪，以保证侦查目标不丢失，使目标持续出现在吊舱图像视野内。
但对于运动目标，需要根据运动目标的运动特性，实时更新无人机的飞行航线，以保证对目标的远距离持续追踪，以获取更多有利侦查信息。
然而，目前大部分运动目标跟踪都是基于无人机固定航线进行的，当目标运动范围超过无人机机载吊舱视野范围，无人机将丢失对目标的跟踪能力。
发明内容
本申请的目的在于提供一种存储介质、飞行控制方法、装置、自动驾驶仪及无人机，能够结合摄影设备的视野中心位置对目标对象进行跟踪飞行，以提高无人机的跟踪效率和灵活性。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种飞行控制方法，应用于无人机，所述无人机配置有摄影设备；所述方法包括：
获取所述摄影设备在拍摄目标对象时，所述摄影设备的视野中心对应的当前位置参数；
判断所述当前位置参数是否满足设定的参数更新条件；
当所述当前位置参数满足所述参数更新条件，控制所述无人机以更新后的飞行计划进行飞行。
第二方面，本申请提供一种飞行控制装置，应用于无人机，所述无人机配置有摄影设备；所述装置包括：
处理模块，用于获取所述摄影设备在拍摄目标对象时，所述摄影设备的视野中心对应的当前位置参数；
所述处理模块还用于，判断所述当前位置参数是否满足设定的参数更新条件；
控制模块，用于当所述当前位置参数满足所述参数更新条件，控制所述无人机以更新后的飞行计划进行飞行。
第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的飞行控制方法。
第四方面，本申请提供一种自动驾驶仪，所述自动驾驶仪包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现上述的飞行控制方法。
第五方面，本申请提供一种无人机，所述无人机搭载有上述的自动驾驶仪。
本申请提供的一种存储介质、飞行控制方法、装置、自动驾驶仪及无人机，当无人机配置的摄影设备在拍摄目标对象，由无人机获取该摄影设备的视野中心对应的当前位置参数，并在该当前位置参数满足设定的参数更新条件时，通过控制无人机以更新后的飞行计划飞行，使得无人机能够结合摄影设备的视野中心位置对目标对象进行跟踪飞行，以提高无人机的跟踪效率和灵活性。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1示出本申请提供的自动驾驶仪的一种示意性结构框图；
图2示出本申请提供的飞行控制方法的一种示例性流程图；
图3示出本申请提供的飞行控制装置的一种示例性结构框图。
图中：100-自动驾驶仪；101-存储器；102-处理器；103-通信接口；300-飞行控制装置；301-处理模块；302-控制模块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的一些实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请选定的一些实施例。基于本申请中的一部分实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在例如上述的无人机跟踪目标对象的场景中，以固定翼无人机或者是复合翼无人机跟踪目标为例，无人机在执行跟踪任务时，一般是跟踪具有稳定运动状态的目标，比如在高速路上可以视为直线行驶的汽车，或者是接近于处于静止状态的目标，无人机可以以一个稳定的状态对目标执行跟踪任务；比如在前述跟踪目标为高速路上行驶的汽车的场景中，无人机可以跟随汽车进行飞行；又比如在前述跟踪的是处于静止状态的目标时，无人机可以环绕目标进行飞行。
然而，上述跟踪策略一般仅能够在一些特殊的场景中对目标进行跟踪飞行，比如上述的跟踪高速路上行驶的汽车、或者是跟踪处于静止状态的目标。在一些更广的应用场景中，无人机跟踪的目标的运动状态一般是不定的，比如汽车可能在保持稳定行驶时紧急停车，静止的目标也有可能开始移动。因此，在采用例如上述示例的一些跟踪策略对目标对象进行跟踪飞行时，当无人机跟踪的目标对象的运动状态发生变化，目标对象的持续运动可能会超出吊舱的跟踪视野，可能会导致无人机丢失跟踪目标，进而导致跟踪任务执行失败，跟踪效率和灵活性较低。
为此，基于上述跟踪方案存在的缺陷，本申请提供的一种可能的实施方式为：当无人机配置的摄影设备在拍摄目标对象，由无人机获取该摄影设备的视野中心对应的当前位置参数，并在该当前位置参数满足设定的参数更新条件时，通过实时控制无人机以更新后的飞行计划飞行，使得无人机能够结合摄影设备的视野中心位置对目标对象进行跟踪飞行，以提高无人机的跟踪精度。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1示出本申请提供的自动驾驶仪100的一种示意性结构框图，在一些实施例中，自动驾驶仪100可以包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
存储器101可用于存储软件程序及模块，如本申请提供的飞行控制装置对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，进而执行本申请提供的飞行控制方法的步骤。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
其中，存储器101可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read-OnlyMemory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM），电可擦除可编程只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）等。
处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、网络处理器（NetworkProcessor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital Signal Processing，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以理解的是，图1所示的结构仅为示意，自动驾驶仪100还可以包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
另外，本申请还提供一种无人机（图未示），该无人机可以配置有例如图1所示的自动驾驶仪100以及摄影设备；比如，该摄影设备可以为搭载在无人机上吊舱设备、机载云台或者是其他一些设置于无人机上并集成有摄像头且可以提供图像拍摄功能的设备，本申请对于摄影设备的具体形式不进行限定。
在本申请一些实施例中，摄影设备可以拍摄目标对象，以获取目标对象的视频图像数据，并发送给自动驾驶仪100，自动驾驶仪100可以结合所接收到的视频图像数据，控制无人机的飞行状态，使得摄影设备可以持续的对目标对象进行跟踪拍摄；另外，在一些实施例中，该无人机可以是固定翼无人机，也可以为复合翼无人机。
下面以配置有摄影设备以及如图1所示自动驾驶仪100的无人机作为示例性执行主体为例，对本申请提供的飞行控制方法进行示例性说明。
请参阅图2，图2示出本申请提供的飞行控制方法的一种示例性流程图，该飞行控制方法可以包括以下步骤：
步骤201，获取摄影设备在拍摄目标对象时，摄影设备的视野中心对应的当前位置参数。
步骤203，判断当前位置参数是否满足设定的参数更新条件；当为是时，执行步骤205；当为否时，执行步骤201。
步骤205，控制无人机以更新后的飞行计划进行飞行。
在例如上述的无人机跟踪目标飞行的场景中，无人机起飞后，可以先按照预设的飞行计划进行飞行，并利用配置的摄影设备实时的获取视频图像数据，且将视频图像数据传输给接收端，从而由接收端将无人机拍摄的视频图像数据展示给用户。
其中，接收端可以接收用户在该接收端的显示界面输入的跟踪指令，该跟踪指令中可以指示无人机针对视频图像数据中的至少一个目标对象进行跟踪；接收端在获得该跟踪指令后，可以将该跟踪指令转发给无人机；如此，无人机在接收到该跟踪指令后，可以响应于该跟踪指令，采用例如L1导引等航线制导算法制定飞行计划，并执行该飞行计划以跟踪该目标对象进行飞行。
另外，在一些可能的场景中，无人机在实时跟踪目标对象进行飞行时，可以将摄影设备实时拍摄目标对象的视频图像数据传输给接收端，从而使接收端的用户可以实时的观看目标对象的视频画面。
其中，在一些实施例中，摄影设备可以实时的调整该摄影设备的姿态，从而使目标对象能够处于靠近摄影设备的视野中心的位置，进而使用户观看到的视频画面中，目标对象也能够处于靠近视频画面的中心位置。
并且，在一些实施例中，无人机在获取到该目标对象的视频图像数据后，可以对该视频图像数据进行处理，以获取该摄影设备在拍摄目标对象时，该摄影设备的视野中心对应的当前位置参数；比如结合摄影设备的姿态角度，无人机的GPS（Global PositioningSystem，全球定位系统）位置，三轴姿态角以及地面高程数据等数据，计算该摄影设备的视野中心对应的地理点的位置参数，例如该地理点在大地坐标系下的坐标值、海拔高度等参数。
接下来，无人机可以基于一预先设定的参数更新条件，判断该当前位置参数是否满足该设定的参数更新条件；该设定的参数更新条件可以用于指示无人机对当前执行的飞行计划进行更新。
需要说明的是，上述的设定的参数更新条件，可以为无人机默认保存的参数更新条件，也可以是无人机接收比如上述的接收端等一些设备所发送的参数更新条件，本申请对于该设定的参数更新条件的获取方式不进行限定，只要无人机在执行本申请提供的飞行控制方法的过程中，存在一设定的参数更新条件执行步骤203即可。
其中，当无人机判定该当前位置参数不满足该参数更新条件，表征无人机当前能够持续跟踪到目标对象，则无人机可以返回执行步骤201；反之，当无人机判定该当前位置参数满足该参数更新条件，表征无人机当前已不能够持续跟踪到目标对象，则无人机可以更新飞行计划，并执行步骤205，控制该无人机以更新后的飞行计划进行飞行，从而满足无人机持续跟踪目标对象进行飞行的需求。
可见，基于本申请提供的上述实施方式，当无人机配置的摄影设备在拍摄目标对象，由无人机获取该摄影设备的视野中心对应的当前位置参数，并在该当前位置参数满足设定的参数更新条件时，通过控制无人机以更新后的飞行计划飞行，使得无人机能够结合摄影设备的视野中心位置对目标对象进行跟踪飞行，以提高无人机的跟踪效率。
其中，在一些可能的场景中，无人机在执行步骤201时，可以采用例如激光测距仪以及GPS等设备，获取无人机与摄影设备的视野中心位置的距离，并结合GPS测得的无人机在大地坐标系下的坐标，以及无人机和摄影设备各自的姿态参数，计算出摄影设备的视野中心位置在大地坐标系下的坐标值、海拔高度等当前位置参数。
另外，在一些场景中，为了提高该视野中心位置的当前位置参数的计算精度，无人机可以结合例如预先保存的DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）等地理高程数据，对摄影设备的视野中心位置的位置参数进行迭代计算，从而获得更为准确的视野中心的当前位置参数。其中，为了描述的方便与简洁，利用该方案计算视野中心的当前位置参数的具体公式，可以参照申请号为CN201810409853.9的中国专利申请，本申请在此不再进行赘述。
在一些可能的应用场景中，无人机在跟踪目标对象进行飞行时，可以基于例如L1制导等方案制定飞行计划，并以环绕的方式跟踪目标对象；在此场景中，若目标对象静止，则无人机的飞行轨迹可以为圆形；若目标对象沿直线运动，则无人机的飞行轨迹可以为螺旋形。
基于此，作为一种可能的实施方式，无人机在执行步骤203时，可以先以当前位置参数中的坐标点为圆心构建一个期望制导圆，该期望制导圆用于指示该无人机按照更新后的飞行计划飞行时的制导圆；其中，无人机在构建该期望制导圆时，该期望制导圆的制导圆半径可以采用以下任意一种方式获得：
无人机可以保存一预设的滚转角，该预设的滚转角可以表征无人机在保持正常飞行时的最大滚转角（比如该预设的滚转角可以设置为15deg）；基于此，无人机可以计算出该无人机在按照该预设的滚转角进行飞行时的第一制导圆半径，从而将该第一制导圆半径作为构建的期望制导圆的制导圆半径。
示例性地，该第一制导圆半径的计算公式可以满足如下：
式中，R_BANK表示第一制导圆半径；TAS表示无人机的飞行速度；GRAVITY表示重力加速度；tan表示正切函数；MaxBank表示该预设的滚转角。
可以理解的是，上述预设的滚转角，可以是无人机默认保存的滚转角，也可以是无人机接收比如上述的接收端等一些设备所发送的滚转角，本申请对于该设定的滚转角的获取方式不进行限定，只要无人机在执行本申请提供的飞行控制方法的过程中，存在一设定的滚转角用于计算期望制导圆的制导圆半径即可。或者，无人机可以保存一摄影设备的第一俯仰角，该第一俯仰角可以用于表征摄影设备在拍摄目标对象时的较佳姿态角（比如该第一俯仰角可以设置为40deg）；无人机可以基于该预设的第一俯仰角，计算出摄影设备按照该预设的第一俯仰角进行拍摄时无人机的第二制导圆半径，从而将该第二制导圆半径作为构建的期望制导圆的制导圆半径。
示例性地，该第二制导圆半径的计算公式可以满足如下：
式中，R_GIM表示第二制导圆半径；VerticalDis表示无人机与目标对象之间的高度差；EulerTheta表示该预设的第一俯仰角。
或者，在本申请其他一些实现方式中，无人机还可以基于上述计算出的第一制导圆半径以及第二制导圆半径，将第一制导圆半径与第二制导圆半径中的较大者确定为该期望制导圆的制导圆半径；如此，可以使确定出的期望制导圆的制导圆半径更精确。
接下来，在获得该无人机的期望制导圆的制导圆半径后，无人机还可以获得该无人机的冗余飞行范围，该冗余飞行范围可以用于指示该无人机不更新飞行计划的飞行范围。
其中，在一些可能的实施方式中，无人机可以预设另一个第二俯仰角，该预设的第二俯仰角可以用于指示摄影设备拍摄目标对象时的最大俯仰角（比如该第二俯仰角可以为45deg）；通过利用摄影设备的尺度比例效应，无人机可以计算出摄影设备在按照该预设的第二俯仰角进行拍摄时的目标视场范围，即摄影设备的姿态为第二俯仰角时能够拍摄的最大地面范围，并计算该目标视场范围与无人机的当前制导圆之间的差值作为第一距离值，从而将该第一距离值作为冗余飞行范围，该当前制导圆即为无人机更前飞行计划前所执行的制导圆。
又或者，在另一种可能的实施方式中，无人机还可以预设有一第二距离值，该预设的第二距离值可以用于指示无人机在更新飞行计划时的距离阈值，即更新飞行计划时，前后两个制导圆各自的圆心的距离差值上限；基于此，无人机可以将该预设的第二距离值作为上述的冗余飞行范围。
再或者，在本申请其他一些可能的实施方式中，无人机还可以结合上述计算得到的第一距离值和上述预设的第二距离值，将第一距离值与第二距离值进行比对，从而将第一距离值与第二距离值之间的较小者确定为该冗余飞行范围。
接下来，无人机可以基于上述获得的冗余飞行范围，判断当前位置参数是否位于该冗余飞行范围内；比如判断该摄影设备的视野中心的坐标值是否位于该冗余飞行范围内，从而当该当前位置参数位于该冗余飞行范围内，则无人机判定当前位置参数不满足设定的参数更新条件，无人机无需更新飞行计划；反之，当该当前位置参数不位于该冗余飞行范围内，则无人机判定当前位置参数满足该设定的参数更新条件，即无人机需要更新飞行计划。
其中，在一些实施例中，无人机在更新飞行计划时，可以以上述计算出的期望制导圆作为新的飞行计划；即：无人机即将以该摄影设备的视野中心对应的当前位置参数为圆心、以计算出的期望制导圆的制导圆半径为环绕半径，对目标对象进行环绕跟踪飞行。
另外，在一些实施例中，当无人机获得更新后的飞行计划，无人机在执行步骤205时，可以利用预设的航线制导算法，比如上述示例的L1导引算法，控制无人机按照该期望制导圆进行导引飞行，以确保摄影设备能够在较佳的俯仰角下对目标对象进行跟踪。
并且，无人机在实时制导跟踪目标对象进行飞行时，可以控制无人机的飞行速度保持为预设的巡航飞行速度，以确保无人机能够稳定的跟踪目标对象。
比如，假定无人机的最小飞行速度和最大飞行速度分别为15m/s和30m/s，则无人机的巡航飞行速度可以设置为20m/s，只要该巡航飞行速度在最小飞行速度与最大飞行速度之间即可。
另外，基于与本申请提供的上述飞行控制方法相同的发明构思，请参阅图3，图3示出本申请提供的飞行控制装置300的一种示例性结构框图，该飞行控制装置300可以包括处理模块301及控制模块302；其中：
处理模块301，用于获取摄影设备在拍摄目标对象时，摄影设备的视野中心对应的当前位置参数；
处理模块301还用于，判断当前位置参数是否满足设定的参数更新条件；
控制模块302，用于当当前位置参数满足参数更新条件，控制无人机以更新后的飞行计划进行飞行。
可选地，作为一种可能的实施方式，处理模块301在判断当前位置参数是否满足设定的参数更新条件时，具体用于：
获得无人机以期望制导圆进行飞行时的制导圆半径；其中，期望制导圆为以当前位置参数为圆心的制导圆，期望制导圆用于指示无人机按照更新后的飞行计划进行飞行时的制导圆；
获得无人机的冗余飞行范围；其中，冗余飞行范围用于指示无人机不更新飞行计划的飞行范围；
判断当前位置参数是否位于冗余飞行范围内；
当当前位置参数位于冗余飞行范围内，则判定当前位置参数不满足设定的参数更新条件；
当当前位置参数不位于冗余飞行范围内，则判定当前位置参数满足设定的参数更新条件。
可选地，作为一种可能的实施方式，处理模块301在获得制导圆半径时，具体用于：
计算无人机按照预设的滚转角进行飞行时的第一制导圆半径，以及摄影设备按照预设的第一俯仰角进行拍摄时无人机的第二制导圆半径；
将第一制导圆半径与第二制导圆半径中的较大者确定为期望制导圆的制导圆半径。
可选地，作为一种可能的实施方式，处理模块301在获得无人机的冗余飞行范围时，具体用于：
计算摄影设备按照预设的第二俯仰角进行拍摄时的目标视场范围，以及目标视场范围与无人机的当前制导圆之间的第一距离值；
将第一距离值与预设的第二距离值进行比对，以将第一距离值与第二距离值之间的较小者确定为冗余飞行范围。
可选地，作为一种可能的实施方式，控制模块302在控制无人机以更新后的飞行计划进行飞行时，具体用于：
利用预设的航线制导算法，控制无人机按照期望制导圆进行导引飞行。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的一些实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。
也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。
也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请的一些实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请的一些实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
