一種無人機地面控制系統的製作方法

2023-05-10 16:29:46

本實用新型屬於無人機領域，具體地說，涉及一種無人機地面控制系統。

背景技術：

無人機又稱無人駕駛飛行器，利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，是一個集空氣動力學、材料力學、自動控制技術、軟體技術為一體的高科技產品。隨著科學技術日新月異的進步，作為高科技智能化產品——無人機，早已不僅限於早期的軍事裝備，如今在應急救援、影視航拍、國土測繪、電力以及管道巡線、農藥噴灑、娛樂休閒等多個領域得以廣泛應用，並且不斷向小型化、平民化、人性化，近年來無人機呈現出井噴發展的態勢。

在無人機飛行的過程中，來自飛控端的遙測數據及圖像數據，經處理壓縮後通過無線傳輸給地面控制系統，地面控制系統的地面通信裝置對接收到的數據進行處理，然後傳輸到手機或遙控器。同時，地面控制系統也可將由遙控器等裝置發出的控制數據傳輸到飛控端以實現無人機的相關飛行控制。目前的無人機地面控制系統中，數傳模塊與圖傳模塊是分離的，圖像信號和數據信號通過兩路信號通路進行傳輸，標準遙控器及體感遙控器均通過設於其上的數傳模塊才得以實現與飛控端的連接通信，除此之外手機等顯示設備通過較累贅的有線接入方式與通訊基站相連。

有鑑於此特提出本實用新型。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在於克服現有技術的不足，提供一種可將圖像信號和數據信號整編為單一鏈路進行傳輸，將圖傳模塊與數傳模塊集成在同一模塊上，且手機、遙控器等設備可以通過無線方式連接通訊基站的地面控制系統。

為解決上述技術問題，本實用新型採用技術方案的基本構思是：

本實用新型公開了一種無人機地面控制系統，包括控制模塊和顯示模塊，還具有一與所述控制模塊和顯示模塊相連的將圖像信號和數據信號整編為單一鏈路進行發送，並接收整編後的單一鏈路信號對其中的圖像信號和數據信號進行分發的圖數整編模塊。

進一步地，所述圖數整編模塊上設有發送並接收整編後的單一鏈路信號的無線通信模塊，所述無線通信模塊與無人機相連。

進一步地，所述圖數整編模塊上還至少設有分發數據信號的第一接口、分發數據和圖像信號的第二接口，所述第一接口與控制模塊連接，所述第二接口與顯示模塊連接。

進一步地，還包括一通訊基站，所述第二接口與顯示模塊通過所述通訊基站連接，所述通訊基站上設有與顯示模塊連接的有線和無線接口。

進一步地，所述有線接口和無線接口還與控制模塊連接。

進一步地，所述有線接口為USB接口,所述無線接口為WIFI或藍牙。

進一步地，所述第一接口為UART接口，所述第二接口為LAN接口。

進一步地，所述控制模塊為遙控器或移動終端上可生成無人機控制指令的控制模塊，所述遙控器為搖杆式或體感式遙控器。

進一步地，所述顯示模塊為遙控器或移動終端上的顯示屏或投影儀。

進一步地，所述移動終端為智慧型手機、平板電腦或筆記本電腦。

採用上述技術方案後，本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：

1、本實用新型將圖傳與數傳集成在一個模塊上，實現圖像信號和數據信號的單一鏈路傳輸整編，相較於舊版圖傳模塊與數傳模塊分離的設計，該集成設計更簡便有效且節約空間和資源；

2、同時控制模塊省去了數傳模塊，通過UART接口或WIFI模塊連接通訊基站實現與飛控端的連接通信，節省成本且更高效；

3、手機等顯示模塊與通訊基站的連接方式由有線連接變為無線連接，精簡了結構設計，提升了用戶體驗。

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的描述。

附圖說明

附圖作為本實用新型的一部分，用來提供對本實用新型的進一步的理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，但不構成對本實用新型的不當限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對於本領域普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：

圖1是本實用新型一種地面控制系統的結構示意圖。

需要說明的是，這些附圖和文字描述並不旨在以任何方式限制本實用新型的構思範圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本實用新型的概念。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在無人機飛行的過程中，空中通信系統的傳輸模塊收集無人機的遙測數據及採集到的圖像數據，將數據編碼壓縮處理後，通過無線發送至地面控制系統。地面控制系統接收來自空中的數據信號，用於飛行狀態即時監測及遙控設備發送控制數據時的參考，並將對於無人機的控制數據發送至空中傳輸系統，實現遠程無人機操控。

實施例一

如圖1所示，本實施例所述為一種無人機地面控制系統，包括地面通信裝置以及與之配合連接的控制模塊及顯示模塊。地面通信裝置包括圖數整編模塊及通訊基站。

圖中所示的圖數整編模塊上設有UART接口(通用異步收發傳輸器)、無線通信模塊和LAN接口。圖數整編模塊通過無線通信模塊與無人機進行雙向數據通信，無人機在2.4GWIFI頻段上將遙測數據及圖像數據發送到圖數整編模塊上。圖數整編模塊可接收來自飛控端整編後的單一鏈路信號實現圖像信號和數據信號的分發，另一方面，也可將圖像信號和數據信號整編為單一鏈路進行發送。控制模塊與顯示模塊均與圖數整編模塊相連，接收經圖數整編模塊分發後的圖像信號和數據信號。通過設於圖數整編模塊上的無線通信模塊模塊，經圖數整編模塊接收並處理分發後，數據信號通過設於圖數整編模塊上的UART接口傳輸給控制模塊，控制模塊接收數據信號，即時了解飛控端的飛行信息，供遠程操控參考並實現飛行數據備份。

另一方面，在顯示模塊和圖數整編模塊間設有通訊基站，通訊基站上設置有中央處理器模塊、WIFI模塊、電源模塊及USB接口、LAN接口，通訊基站的中央處理器與圖數整編模塊通過LAN接口相連。經圖數整編模塊分發的圖像信號通過設於通訊基站的USB接口或WIFI模塊將之傳送到顯示模塊，顯示模塊均設有圖像解碼模塊，實現圖像信號解碼顯示，控制模塊可參考顯示模塊顯示的圖像進行飛行操控。同時，顯示模塊顯示的圖像也具有其它相關用途。

實施例二

如圖1所示，本實施例為上述實施例一的進一步限定：所述控制模塊為體感遙控器。體感遙控器可通過WIFI模塊接入地面通信裝置，實現對飛控端的操作控制。當有多個通過WIFI模塊接入的體感遙控器時，它們可以同時發出指令，飛控端的接收指令裝置會判斷包括標準遙控器、體感遙控器在內多個遙控器指令的優先級，進而根據指令做出動作。

實施例三

圖中未示出，本實施例為為上述實施例一的進一步限定：當所述控制模塊為如智慧型手機、平板電腦或筆記本電腦等帶顯示屏的移動終端時，所述控制模塊在實現標準遙控器功能的同時，還可通過USB接口或WIFI模塊接入地面通信裝置，同時接收圖像信號並解碼顯示作為顯示模塊。使得控制模塊和顯示模塊的功能集中在同一器材上實現，使得控制模塊與飛控端的交互更便捷和精準。

以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專利的技術人員在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述提示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型方案的範圍內。