專利名稱：一種基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用于 無人機領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無人機(unmanned aerial vehicle或drone)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程 序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。無人機分為大型無人機和小型無人機，按其功能可以 分為軍用和民用。在無人機產(chǎn)生之初，大部分都是軍用無人機，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮了很大的 作用。但隨著科技的發(fā)展，無人機在民用等領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。而且無人機也 向這越來越小型化和智能化發(fā)展。在民用領(lǐng)域，微型無人機應(yīng)用于航空攝影，航空拍攝、森 林防火、地震調(diào)查、核輻射探測、邊境巡邏、應(yīng)急救災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、管道巡檢、保護區(qū)野生動 物監(jiān)測等很多方面。但現(xiàn)有的微型無人機上的控制系統(tǒng)大都不夠智能化，大多只是帶有GPS和相機的 飛行器。大部分需要人工遙控，操作難度大。飛行只能依靠當前地形圖制定的航線進行，不 能有任何差錯，否則飛機會有墜毀的危險，而且飛機在飛行過程中和地面站系統(tǒng)沒有任何 聯(lián)系。這對于很多突發(fā)或緊急情況不能進行實時的信息傳輸和處理。而傳統(tǒng)的無線視頻監(jiān) 控系統(tǒng)都是對固定場所的監(jiān)控，一般采用無線網(wǎng)絡(luò)攝像機和無線局域網(wǎng)搭建的，但這種方 式不能應(yīng)用在無人機上，無人機是在快速運動中對周圍情況進行拍攝實時傳送到客戶機， 并需能夠?qū)ν话l(fā)狀況做出反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種利用無線視頻監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)采集 技術(shù)等實現(xiàn)的基于嵌入式處理器的微型無人機通信系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，它包括安裝在微型無人機上的遠 程運行設(shè)備和地面監(jiān)控裝置，遠程運行設(shè)備包括嵌入式CPU，CPU分別與GPS、視頻采集裝 置、SDRAM、Nand flash、I/O接口、時鐘電路以及第二通信模塊連接；
所述地面監(jiān)控裝置為帶有第一通信模塊的計算機，它通過第一通信模塊與第二通信模 塊通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。所述無線網(wǎng)絡(luò)為TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000網(wǎng)絡(luò)。所述視頻采集裝置為攝像頭。所述CPU 型號為 S3C2440。所述Nand flash 為高速 SLC 芯片 K9F2G08。本實用新型的基于嵌入式處理器的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括遠程運行設(shè)備和地面監(jiān)控裝置，遠程運行設(shè)備安裝在微型無人機上，它包括CPU，與CPU連接的有GPS、視頻采集 裝置、SDRAM、Nand flash、I/O接口、時鐘電路以及第二通信模塊；
地面監(jiān)控裝置帶有第一通信模塊的計算機，第一通信模塊和第二通信模塊之間通過無 線網(wǎng)絡(luò)通信，無線網(wǎng)絡(luò)包括TD-S⑶MA、W⑶MA或⑶MA2000網(wǎng)絡(luò)。進一步的，通信網(wǎng)絡(luò)可以采 用基于WCDMA網(wǎng)絡(luò)的3G模塊EM770，上行速率5. 76Mbps,下行速率7. 2Mbps。優(yōu)選的，上述視頻采集裝置為攝像頭。攝像頭可以采用中芯微301P系列芯片的 USB攝像頭，加載上攝像頭驅(qū)動即可。具體攝像設(shè)備可根據(jù)攝像要求精度不同選取不同的設(shè) 備。優(yōu)選的，上述CPU為S3C2440。S3C2440處理器是Samsung公司基于ARM公司的 ARM920T處理器核，S3C2440的主頻為533MHz，內(nèi)核電壓為1. 3V，采用16/32位ARM920T RISC核心，提供的接口支持數(shù)碼攝像頭、TFT/STN液晶屏、USB、HOST/DEVICE、IIS音頻、 NAND閃存、SD/MMC/SDI0存儲卡以及觸摸屏等。S3C2440是整個系統(tǒng)的核心，既控制設(shè)備的 運行，還控制云臺，攝像機拍攝，與地面監(jiān)控裝置進行通信。本發(fā)明的有益效果為
1.采用先進的高性能處理器，來代替只有簡單控制功能的單片機，功能更加強大，可以 控制無人機，同時也可以進行控制云臺、拍攝等任務(wù)。2.設(shè)置有GPS模塊，可以讓無人機按照既定的線路飛行，還可以在飛行中作出調(diào)
iF. ο3.加載攝像頭或高清攝像機，可以進行實時拍攝。4.采用先進的無線網(wǎng)絡(luò)通信，通信更加可靠。


圖1是本發(fā)明的電氣原理框圖。其中，1.遠程運行設(shè)備，2.地面監(jiān)控裝置，3. CPU，4. GPS, 5.視頻采集裝置，6. SDRAM, 7. Nand flash, 8. I/O接口，9.時鐘電路，10.第二通信模塊，11.第一通信模塊。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖1中，一種基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，它包括安裝在微型 無人機上的遠程運行設(shè)備1和地面監(jiān)控裝置2，遠程運行設(shè)備1包括CPU3，CPU3分別與 GPS4、視頻采集裝置5、SDRAM6、Nand flash7、I/0接口 8、時鐘電路9以及第二通信模塊10 連接；
所述地面監(jiān)控裝置2為帶有第一通信模塊11的計算機，它通過第一通信模塊11與第 二通信模塊12通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。所述無線網(wǎng)絡(luò)為TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000網(wǎng)絡(luò)。所述視頻采集裝置5為攝像頭。所述CPU3 型號為 S3C2440。所述Nand flash7 為高速 SLC 芯片 K9F2G08。在使用時，遠程運行設(shè)備1是在微型無人機上的，通過地面監(jiān)控裝置2可以控制微型無人機的飛行路線，無人機的拍攝的圖像及視頻信息，然后CPU處理之后存儲到Flash 里面，在地面監(jiān)控裝置2的計算機上通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問微型無人機，實時查看無人機的拍 攝信息，地面監(jiān)控裝置也可以通過網(wǎng)絡(luò)控制無人機的攝像頭的亮度云臺等。在CPU3上移植 Linux操作系統(tǒng)，移植文件系統(tǒng)及嵌入式web服務(wù)器boa，在此上面寫cgi的應(yīng)用程序。這 樣即可實現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸無人機拍攝的視頻信息和圖像信息。
權(quán)利要求
一種基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征是，它包括安裝在微型無人機上的遠程運行設(shè)備和地面監(jiān)控裝置，遠程運行設(shè)備包括嵌入式CPU，CPU分別與GPS、視頻采集裝置、SDRAM、Nand flash、I/O接口、時鐘電路以及第二通信模塊連接；所述地面監(jiān)控裝置為帶有第一通信模塊的計算機，它通過第一通信模塊與第二通信模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。
2.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征是，所 述無線網(wǎng)絡(luò)為TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征是，所 述視頻采集裝置為攝像頭。
4.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征是，所 述CPU型號為S3C2440。
5.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征是，所 述 Nand flash 為高速 SLC 芯片 K9F2G08。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于嵌入式處理器的微型無人機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。它利用無線視頻監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等實現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)為它包括安裝在微型無人機上的遠程運行設(shè)備和地面監(jiān)控裝置，遠程運行設(shè)備包括嵌入式CPU，CPU分別與GPS、視頻采集裝置、SDRAM、Nandflash、I/O接口、時鐘電路以及第二通信模塊連接；所述地面監(jiān)控裝置為帶有第一通信模塊的計算機，它通過第一通信模塊與第二通信模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。
文檔編號H04N7/18GK101883262SQ201010205269
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者宋剛, 張健, 李義輝, 李磊 申請人:山東大學