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      一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:10855795閱讀:681來源:國知局
      一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng)的制作方法
      【專利摘要】一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其包括無人機、地面站以及遙控器三部分,地面站包括通信裝置、信號產(chǎn)生電路、數(shù)據(jù)緩存電路、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置,數(shù)據(jù)顯示接口、電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器,無人機的狀態(tài)信號通過通信裝置和數(shù)據(jù)緩存電路進入數(shù)據(jù)處理裝置,數(shù)據(jù)處理裝置產(chǎn)生控制信號,通過信號產(chǎn)生電路和通信裝置發(fā)送給無人機,無人機的狀態(tài)信號經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置的處理。
      【專利說明】
      一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng)
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本實用新型涉及一種無人機系統(tǒng),尤其是一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]隨著微電子技術(shù)、信息技術(shù)、智能技術(shù)和航空技術(shù)的不斷進步,小型無人機向著任務(wù)自主化、飛行靈活化、外型小巧化、運行長時化和控制遠程化方向發(fā)展。典型的無人機系統(tǒng)通常包括無人機(又稱自駕儀)及其飛行控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)、發(fā)射與回收系統(tǒng)、有效載荷及數(shù)據(jù)鏈路等部分。但是現(xiàn)有的地面站缺少對無人機狀態(tài)信息多維顯示。
      【實用新型內(nèi)容】
      [0003]為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供了一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng)。
      [0004]本實用新型的技術(shù)方案為:一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其包括無人機、地面站以及遙控器三部分,其中,
      [0005]無人機包括信號采集部分、信號處理部分、遙控導(dǎo)航部分、動作執(zhí)行部分,
      [0006]信號采集部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、圖像采集裝置、氣壓高度計、超聲波傳感器、光流傳感器、藥量檢測模塊、噴頭壓力傳感器;
      [0007]信號處理部分包括信號轉(zhuǎn)換電路、主控計算機、信號輸入電路;
      [0008]遙控導(dǎo)航部分包括磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機;
      [0009 ] 動作執(zhí)行部分包括旋翼、電機、電子調(diào)速器、PffM驅(qū)動器;
      [0010]無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機通過CAN總線與主控計算機進行雙向數(shù)據(jù)傳輸;
      [0011]遙控器通過遙控接收機控制無人機的飛行姿態(tài),無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將無人機采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給地面站,并將地面站的控制信號發(fā)送給無人機;
      [0012]地面站包括通信裝置、信號產(chǎn)生電路、數(shù)據(jù)緩存電路、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置,數(shù)據(jù)顯示接口、電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器,無人機的狀態(tài)信號通過通信裝置和數(shù)據(jù)緩存電路進入數(shù)據(jù)處理裝置,數(shù)據(jù)處理裝置產(chǎn)生控制信號通過信號產(chǎn)生電路和通信裝置發(fā)送給無人機,無人機的狀態(tài)信號經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置的處理,獲取無人機飛行曲線以及回放文件,電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器通過數(shù)據(jù)顯示接口與數(shù)據(jù)處理裝置連接,電子地圖顯示器顯示無人機飛行曲線,儀表盤顯示當(dāng)前無人機的飛行參數(shù),無人機狀態(tài)顯示器顯示回放文件并顯示GPS衛(wèi)星狀狀態(tài),數(shù)據(jù)存儲裝置存儲數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置處理分析過的數(shù)據(jù)。
      [0013]本實用新型的有益效果:實現(xiàn)了對無人機狀態(tài)信息的分析處理,為無人機的路徑規(guī)劃提供了支持,并且使用戶實時了解無人機的飛行狀態(tài),從多個角度提供信息。
      【附圖說明】
      [0014]圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖。
      [0015]圖2為本實用新型的地面站框圖。
      【具體實施方式】
      [0016]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
      [0017]本實用新型的實施例參考圖1、2所示,一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其包括無人機、地面站以及遙控器三部分,其中,
      [0018]無人機包括信號采集部分、信號處理部分、遙控導(dǎo)航部分、動作執(zhí)行部分,
      [0019]信號采集部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、圖像采集裝置、氣壓高度計、超聲波傳感器、光流傳感器;
      [0020]信號處理部分包括信號轉(zhuǎn)換電路、主控計算機、信號輸入電路;
      [0021]遙控導(dǎo)航部分包括磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機;
      [0022]動作執(zhí)行部分包括旋翼、電機、電子調(diào)速器、PffM驅(qū)動器;
      [0023]無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機通過CAN總線與主控計算機進行雙向數(shù)據(jù)傳輸;
      [0024]遙控器通過遙控接收機控制無人機的飛行姿態(tài),無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將無人機采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給地面站,并將地面站的控制信號發(fā)送給無人機;
      [0025]地面站包括通信裝置、信號產(chǎn)生電路、數(shù)據(jù)緩存電路、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置,數(shù)據(jù)顯示接口、電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器,無人機的狀態(tài)信號通過通信裝置和數(shù)據(jù)緩存電路進入數(shù)據(jù)處理裝置,數(shù)據(jù)處理裝置產(chǎn)生控制信號通過信號產(chǎn)生電路和通信裝置發(fā)送給無人機,無人機的狀態(tài)信號經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置的處理,獲取無人機飛行曲線以及回放文件,電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器通過數(shù)據(jù)顯示接口與數(shù)據(jù)處理裝置連接,電子地圖顯示器顯示無人機飛行曲線,儀表盤顯示當(dāng)前無人機的飛行參數(shù),無人機狀態(tài)顯示器顯示回放文件并顯示GPS衛(wèi)星狀狀態(tài),數(shù)據(jù)存儲裝置存儲數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置處理分析過的數(shù)據(jù)。
      [0026]進一步的說,磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達、三軸陀螺儀、三軸加速度計、氣壓高度計、超聲波傳感器、光流傳感器的模擬信號通過信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號提供給主控計算機,進而得出無人機的姿態(tài)、位置、方位以及速度,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后向PWM驅(qū)動器提供調(diào)制驅(qū)動信號控制電子調(diào)速器,電子調(diào)速器與安裝有旋翼的電機機械連接,從而控制旋翼的轉(zhuǎn)速。
      [0027]進一步的說,磁航向儀測量無人機的絕對方位;GPS天線獲取GPS衛(wèi)星定位信號,并轉(zhuǎn)換為位置坐標(biāo);多普勒雷達測量無人機的飛行速度;三軸陀螺儀測量無人機的三軸角加速度;三軸加速度計測量無人機的三軸線加速度;氣壓高度計測量無人機的絕對海拔高度;超聲波傳感器用于測量無人機與前方物體之間的相對距離;光流傳感器測量無人機與地面間的相對距離。
      [0028]進一步的說,主控計算機通過信號轉(zhuǎn)換電路接收來自圖像采集裝置的實時圖像的數(shù)字信號,進行圖像處理;圖像采集裝置由云臺、CCD攝像頭和圖像采集卡構(gòu)成,云臺固定在無人機的前端,CCD攝像頭固定在云臺上,云臺調(diào)節(jié)CCD攝像頭的角度使CCD攝像頭的鏡頭光軸與地面保持平行。
      [0029]進一步的說,旋翼為四個、六個或者八個。
      [0030]以上所述實施方式僅表達了本實用新型的一種實施方式,但并不能因此而理解為對本實用新型范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。
      【主權(quán)項】
      1.一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其包括無人機、地面站以及遙控器三部分,其特征在于: 無人機包括信號采集部分、信號處理部分、遙控導(dǎo)航部分、動作執(zhí)行部分, 信號采集部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、圖像采集裝置、氣壓高度計、超聲波傳感器、光流傳感器; 信號處理部分包括信號轉(zhuǎn)換電路、主控計算機、信號輸入電路; 遙控導(dǎo)航部分包括磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機; 動作執(zhí)行部分包括旋翼、電機、電子調(diào)速器、PWM驅(qū)動器; 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機通過CAN總線與主控計算機進行雙向數(shù)據(jù)傳輸; 遙控器通過遙控接收機控制無人機的飛行姿態(tài),無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將無人機采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給地面站,并將地面站的控制信號發(fā)送給無人機; 地面站包括通信裝置、信號產(chǎn)生電路、數(shù)據(jù)緩存電路、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置,數(shù)據(jù)顯示接口、電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器,無人機的狀態(tài)信號通過通信裝置和數(shù)據(jù)緩存電路進入數(shù)據(jù)處理裝置,數(shù)據(jù)處理裝置產(chǎn)生控制信號,通過信號產(chǎn)生電路和通信裝置發(fā)送給無人機,無人機的狀態(tài)信號經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置的處理,獲取無人機飛行曲線以及回放文件,電子地圖顯示器、儀表盤、無人機狀態(tài)顯示器通過數(shù)據(jù)顯示接口與數(shù)據(jù)處理裝置連接,電子地圖顯示器顯示無人機飛行曲線,儀表盤顯示當(dāng)前無人機的飛行參數(shù),無人機狀態(tài)顯示器顯示回放文件并顯示GPS衛(wèi)星狀狀態(tài),數(shù)據(jù)存儲裝置存儲數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析裝置處理分析過的數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其特征在于:磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達、三軸陀螺儀、三軸加速度計、氣壓高度計、超聲波傳感器、光流傳感器的模擬信號通過信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號提供給主控計算機,進而得出無人機的姿態(tài)、位置、方位以及速度,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后向PWM驅(qū)動器提供調(diào)制驅(qū)動信號控制電子調(diào)速器,電子調(diào)速器與安裝有旋翼的電機機械連接,從而控制旋翼的轉(zhuǎn)速。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其特征在于:磁航向儀測量無人機的絕對方位;GPS天線獲取GPS衛(wèi)星定位信號,并轉(zhuǎn)換為位置坐標(biāo);多普勒雷達測量無人機的飛行速度;三軸陀螺儀測量無人機的三軸角加速度;三軸加速度計測量無人機的三軸線加速度;氣壓高度計測量無人機的絕對海拔高度;超聲波傳感器用于測量無人機與前方物體之間的相對距離;光流傳感器測量無人機與地面間的相對距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其特征在于:主控計算機通過信號轉(zhuǎn)換電路接收來自圖像采集裝置的實時圖像的數(shù)字信號,進行圖像處理;圖像采集裝置由云臺、CCD攝像頭和圖像采集卡構(gòu)成,云臺固定在無人機的前端,CCD攝像頭固定在Ζ5Γ臺上,Ζ5Γ臺調(diào)節(jié)CCD攝像頭的角度使CCD攝像頭的鏡頭光軸與地面保持平I丁。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多功能地面站的無人機系統(tǒng),其特征在于:旋翼為四個、六個或者八個。
      【文檔編號】G05D1/10GK205540288SQ201620283196
      【公開日】2016年8月31日
      【申請日】2016年4月7日
      【發(fā)明人】王飛, 耿東亮, 王繼成, 章敏
      【申請人】北京博鷹通航科技有限公司
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