一種無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，其包括一測(cè)量傳感器、控制運(yùn)動(dòng)器、測(cè)量控制器、飛行控制器；測(cè)量傳感器跟蹤預(yù)測(cè)飛行軌跡測(cè)量各個(gè)將要到達(dá)的飛行位置；所述飛行控制器將飛行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述測(cè)量傳感器，所述測(cè)量控制器依據(jù)飛行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)飛機(jī)將要到達(dá)的飛行軌跡位置，并計(jì)算出這些位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于飛機(jī)坐標(biāo)系的角度和方位；所述測(cè)量控制器根據(jù)所述角度和方位信息生成控制指令發(fā)送至所述控制運(yùn)動(dòng)器，所述控制運(yùn)動(dòng)器產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作。本發(fā)明的無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，利用預(yù)先準(zhǔn)備的飛行控制指令，預(yù)測(cè)即將到達(dá)的飛行軌跡、能夠?qū)︻A(yù)測(cè)飛行軌跡中的各個(gè)空間位置進(jìn)行提前預(yù)測(cè)量，從而避免因?yàn)轱w機(jī)突然轉(zhuǎn)時(shí)碰撞到未知障礙物。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及警用無(wú)人機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種無(wú)人機(jī)防碰撞技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]警用無(wú)人機(jī)、是一種專門(mén)用用于公安、消防等部門(mén)的的特種無(wú)人直升機(jī)技術(shù)。警用無(wú)人機(jī)、尤其是尤其是用于城市上空飛行的警用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、需要在復(fù)雜的城市街道中低空飛行，很容易與樓房等建筑發(fā)生碰撞。傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)上的測(cè)距系統(tǒng)只是固定測(cè)量某個(gè)特性方向、例如機(jī)首方向、在飛行過(guò)程中就無(wú)法測(cè)量到飛機(jī)側(cè)面的障礙，飛機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)測(cè)距系統(tǒng)無(wú)法測(cè)量到飛機(jī)側(cè)面的障礙物容易發(fā)生碰撞。尤其是直升機(jī)飛行方向變化大固定安裝的測(cè)距系統(tǒng)基本上不起作用。目前尚沒(méi)有可靠的技術(shù)手段防止無(wú)人機(jī)飛機(jī)在城市街道中飛行時(shí)碰撞樓房等城市建筑。
[0003]目前的各種測(cè)距技術(shù)、例如激光測(cè)距、紅外測(cè)距、毫米波雷達(dá)、超聲測(cè)距、等技術(shù)由于觀察范圍小、均無(wú)法滿足高機(jī)動(dòng)性的無(wú)人機(jī)大范圍避碰的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，其包括一測(cè)量傳感器、控制運(yùn)動(dòng)器、測(cè)量控制器、飛行控制器；
所述測(cè)量傳感器與飛行控制器連接，測(cè)量傳感器跟蹤預(yù)測(cè)飛行軌跡測(cè)量各個(gè)將要到達(dá)的飛行位置，測(cè)量出預(yù)測(cè)飛行軌跡中是否存在障礙物，如果預(yù)測(cè)的飛行軌跡中存在障礙物則向飛行控制器發(fā)送報(bào)警指令；
所述測(cè)量控制器與飛行控制器連接，所述飛行控制器將飛行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述測(cè)量傳感器，所述測(cè)量控制器依據(jù)飛行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)飛機(jī)將要到達(dá)的飛行軌跡位置，并計(jì)算出這些位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于飛機(jī)坐標(biāo)系的角度和方位；
所述測(cè)量控制器與控制運(yùn)動(dòng)器連接，所述測(cè)量控制器根據(jù)所述角度和方位信息生成控制指令發(fā)送至所述控制運(yùn)動(dòng)器，所述控制運(yùn)動(dòng)器產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作。
[0005]較佳地，所述測(cè)量傳感器為激光測(cè)距傳感器。
[0006]較佳地，所述飛行控制器收到報(bào)警指令則立刻停止當(dāng)前的飛行任務(wù)、啟動(dòng)應(yīng)急飛行預(yù)案、控制飛機(jī)懸停、并向操縱員發(fā)送報(bào)警。
[0007]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明的無(wú)人機(jī)防碰新方法，利用預(yù)先準(zhǔn)備的飛行控制指令，預(yù)測(cè)即將到達(dá)的飛行軌跡、能夠?qū)︻A(yù)測(cè)飛行軌跡中的各個(gè)空間位置進(jìn)行提前預(yù)測(cè)量，從而避免因?yàn)轱w機(jī)突然轉(zhuǎn)時(shí)碰撞到未知障礙物；克服了目前無(wú)人機(jī)上固定安裝的各種傳感器測(cè)量范圍小、無(wú)法適應(yīng)大范圍機(jī)動(dòng)飛行的。
[0008]當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)組成示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，其包括一測(cè)量傳感器1、控制運(yùn)動(dòng)器
2、測(cè)量控制器3、飛行控制器4 ;
測(cè)量傳感器I與飛行控制器4連接，測(cè)量傳感器I跟蹤預(yù)測(cè)飛行軌跡測(cè)量各個(gè)將要到達(dá)的飛行位置，測(cè)量出預(yù)測(cè)飛行軌跡中是否存在障礙物，如果預(yù)測(cè)的飛行軌跡中存在障礙物則向飛行控制器4發(fā)送報(bào)警指令；
測(cè)量控制器3與飛行控制器4連接，飛行控制器4將飛行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給測(cè)量傳感器3，測(cè)量控制器3依據(jù)飛行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)飛機(jī)將要到達(dá)的飛行軌跡位置，并計(jì)算出這些位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于飛機(jī)坐標(biāo)系的角度和方位；
測(cè)量控制器3與控制運(yùn)動(dòng)器2連接，測(cè)量控制器3根據(jù)所述角度和方位信息生成控制指令發(fā)送至控制運(yùn)動(dòng)器2，控制運(yùn)動(dòng)器2產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作。
[0011]本實(shí)施例中測(cè)量傳感器I為激光測(cè)距傳感器；依據(jù)無(wú)人機(jī)飛行控制特點(diǎn)、將激測(cè)量傳感器I與測(cè)量控制器3、控制運(yùn)動(dòng)器2三者結(jié)合起來(lái)組成具有自動(dòng)跟蹤能力的航道測(cè)量器。測(cè)量控制器3與飛行控制器4連接起來(lái)，飛行控制器4將飛行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給測(cè)量控制器3，測(cè)量控制器3依據(jù)飛行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)飛機(jī)將要到達(dá)的飛行軌跡。
[0012]測(cè)量控制器3將預(yù)測(cè)的軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制數(shù)據(jù)控制運(yùn)動(dòng)控制器2轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量傳感器3跟蹤預(yù)測(cè)飛行軌跡測(cè)量各個(gè)將要到達(dá)的飛行位置，測(cè)量出預(yù)測(cè)飛行軌跡中是否存在障礙物，如果預(yù)測(cè)的飛行軌跡中存在障礙物則向飛行控制器4發(fā)送報(bào)警指令，“飛行控制器”接收到報(bào)警指令則立刻停止當(dāng)前的飛行任務(wù)、啟動(dòng)應(yīng)急飛行預(yù)案、控制飛機(jī)懸停、并向操縱員發(fā)送報(bào)警，由操作員決定下一步的飛行計(jì)劃。
[0013]飛行控制器4、與測(cè)量控制器3連接、將飛行控制器4根據(jù)飛行任務(wù)生成的未來(lái)3秒內(nèi)的控制指令流發(fā)送給測(cè)量控制器3。測(cè)量控制器3根據(jù)收到的未來(lái)3秒的控制指令流計(jì)算出未來(lái)3秒內(nèi)無(wú)人機(jī)將要飛行的軌跡位置，并計(jì)算出這些位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于飛機(jī)坐標(biāo)系的角度和方位。測(cè)量控制器3根據(jù)這些角度和方位生成控制指令、控制控制運(yùn)動(dòng)器2產(chǎn)生動(dòng)作、將安裝在其上部的激光測(cè)距傳感器I瞄準(zhǔn)預(yù)測(cè)軌跡位置進(jìn)行測(cè)量。由于測(cè)量速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于飛機(jī)機(jī)動(dòng)速度測(cè)量時(shí)間可以忽略，因此整個(gè)測(cè)量過(guò)程是連續(xù)的，能夠連續(xù)地進(jìn)行測(cè)量。
[0014]以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，其特征在于，包括一測(cè)量傳感器、控制運(yùn)動(dòng)器、測(cè)量控制器、飛行控制器； 所述測(cè)量傳感器與飛行控制器連接，測(cè)量傳感器跟蹤預(yù)測(cè)飛行軌跡測(cè)量各個(gè)將要到達(dá)的飛行位置，測(cè)量出預(yù)測(cè)飛行軌跡中是否存在障礙物，如果預(yù)測(cè)的飛行軌跡中存在障礙物則向飛行控制器發(fā)送報(bào)警指令； 所述測(cè)量控制器與飛行控制器連接，所述飛行控制器將飛行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述測(cè)量傳感器，所述測(cè)量控制器依據(jù)飛行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)飛機(jī)將要到達(dá)的飛行軌跡位置，并計(jì)算出這些位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于飛機(jī)坐標(biāo)系的角度和方位； 所述測(cè)量控制器與控制運(yùn)動(dòng)器連接，所述測(cè)量控制器根據(jù)所述角度和方位信息生成控制指令發(fā)送至所述控制運(yùn)動(dòng)器，所述控制運(yùn)動(dòng)器產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量傳感器為激光測(cè)距傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)防碰撞系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行控制器收到報(bào)警指令則立刻停止當(dāng)前的飛行任務(wù)、啟動(dòng)應(yīng)急飛行預(yù)案、控制飛機(jī)懸停、并向操縱員發(fā)送報(bào)警。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK104267738SQ201410499163
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】路巍, 何康, 洪亮 申請(qǐng)人:安徽科耀智能科技有限公司