[发明专利]应用于航空摄影测量教学的控制系统及控制方法

权利要求书

1.应用于航空摄影测量教学的控制系统，其特征在于：包括沙盘模型、无人机、遥控器和服务器，所述遥控器和服务器均与无人机远程通信连接，所述服务器包括以下模块：

参数采集模块：用于接收操作者根据沙盘模型选择的航测区域；还用于获取操作者对于无人机的设置参数，所述设置参数包括航向重叠度、旁向重叠度和航高；

航线规划模块：用于根据航测区域、航向重叠度、旁向重叠度和航高规划无人机的计划航线；

航线分析模块：用于获取无人机的实时坐标数据，并根据实时坐标数据分析操作者对于无人机的实际操控航线；

完成度分析模块：用于将计划航线与实际操控航线进行对比分析，分析操作者通过遥控器控制无人机在航行过程中的实时操作完成度，所述实时操作完成度包括实时航向重叠完成度、实时旁向重叠完成度和实时航高保持完成度。

2.根据权利要求1所述的应用于航空摄影测量教学的控制系统，其特征在于：所述无人机上设有水平测距仪和竖直测距仪，所述沙盘模型边角处设有用于将水平测距仪发射的水平测距信号反射回去的定位杆，所述沙盘模型上方设有用于将竖直测距仪发射的竖直测距信号反射回去的反射板。

3.根据权利要求2所述的应用于航空摄影测量教学的控制系统，其特征在于：所述服务器还包括：

水平定位模块：用于通过定位杆反射回去的水平测距信号，测量定位杆与无人机的水平距离，还用于通过若干定位杆与无人机之间的水平距离，计算无人机的水面坐标信息；

竖直测距模块：用于通过反射板反射回去的竖直测距信号，测量反射板与无人机的竖直距离，还用于通过反射板的设置高度与竖直距离，计算无人机的实际航行高度；

实时坐标分析模块：用于根据无人机的水面坐标信息和实际航行高度分析无人机的实时坐标数据。

4.根据权利要求3所述的应用于航空摄影测量教学的控制系统，其特征在于：所述服务器对于无人机的控制优先级高于遥控器，所述服务器还包括以下模块：

安全保障模块：用于根据无人机的水面坐标信息分析判断无人机是否飞离沙盘模型，若判断为飞离沙盘模型，控制无人机自动悬停或降落。

5.根据权利要求4所述的应用于航空摄影测量教学的控制系统，其特征在于：还包括显示器，所述服务器还包括：

数据处理模块：用于根据实际操控航线分析无人机实际飞行的实时航向重叠度、实时旁向重叠度和实时航高，并根据实际操控航线、实时航向重叠度、实时旁向重叠度和实时航高生成3D动画模型视频，且通过显示器进行播放；

教学指导模块：用于在播放3D动画模型视频时，根据实时操作完成度进行操作评价和操作指导。

6.根据权利要求1所述的应用于航空摄影测量教学的控制系统，其特征在于：所述服务器还包括：

单向摄影模块：用于控制无人机上的摄像头竖直向下进行2D拍摄；

多向摄影模块：用于控制无人机上的摄像头在五个方向上进行3D拍摄，所述方向包括竖直向下，以及向东、西、南、北四向倾斜设定角度。

7.应用于航空摄影测量教学的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

参数采集步骤：接收操作者根据沙盘模型选择的航测区域；还用于获取操作者对于无人机的设置参数，所述设置参数包括航向重叠度、旁向重叠度和航高；

航线规划步骤：根据航测区域、航向重叠度、旁向重叠度和航高规划无人机的计划航线；

航线分析步骤：获取无人机的实时坐标数据，并根据实时坐标数据分析操作者对于无人机的实际操控航线；

完成度分析步骤：将计划航线与实际操控航线进行对比分析，分析操作者通过遥控器控制无人机在航行过程中的实时操作完成度，所述实时操作完成度包括实时航向重叠完成度、实时旁向重叠完成度和实时航高保持完成度。