本發(fā)明涉及一種無(wú)人機(jī)的地面控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無(wú)人駕駛飛機(jī)是一種以無(wú)線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機(jī)。它的研制成功和戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)用，揭開(kāi)了以遠(yuǎn)距離攻擊型智能化武器、信息化武器為主導(dǎo)的“非接觸性戰(zhàn)爭(zhēng)”的新篇章。與載人飛機(jī)相比，它具有體積小、造價(jià)低、使用方便、對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境要求低、戰(zhàn)場(chǎng)生存能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，備受世界各國(guó)軍隊(duì)的青睞。在幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，無(wú)人駕駛飛機(jī)以其準(zhǔn)確、高效和靈便的偵察、干擾、欺騙、搜索、校射及在非正規(guī)條件下作戰(zhàn)等多種作戰(zhàn)能力，發(fā)揮著顯著的作用，并引發(fā)了層出不窮的軍事學(xué)術(shù)、裝備技術(shù)等相關(guān)問(wèn)題的研究。它將與孕育中的武庫(kù)艦、無(wú)人駕駛坦克、機(jī)器人士兵、計(jì)算機(jī)病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成為21世紀(jì)陸戰(zhàn)、海戰(zhàn)、空戰(zhàn)、天戰(zhàn)舞臺(tái)上的重要角色，對(duì)未來(lái)的軍事斗爭(zhēng)造成較為深遠(yuǎn)的影響。無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”，是利用紅外線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。目前大部分民用無(wú)人機(jī)控制是通過(guò)地面站和無(wú)人機(jī)之間紅外線線數(shù)傳電臺(tái)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，再通過(guò)地面站軟件編輯飛行計(jì)劃并上傳到無(wú)人機(jī)飛行控制器。無(wú)人機(jī)使用越來(lái)越廣泛，但是降落時(shí)地面的天氣路況無(wú)法預(yù)測(cè)，無(wú)法降落安全位置導(dǎo)致無(wú)人機(jī)受損。

所有對(duì)無(wú)人機(jī)的無(wú)線通訊控制并自動(dòng)防撞問(wèn)題成了一門值得研究的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是不受天氣影響一定降落在指定位置，目的在于提供一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)，解決不受天氣影響一定降落在指定位置的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)，包括控制中心及執(zhí)行中心，執(zhí)行中心帶自動(dòng)降落矯正功能，在無(wú)人機(jī)內(nèi)的飛行控制計(jì)算機(jī)中有自動(dòng)降落矯正模塊，自動(dòng)降落矯正模塊用于與遠(yuǎn)端的控制中心進(jìn)行通訊，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)降落矯正模塊能夠接收以無(wú)人機(jī)為中心的方圓80-120英里的區(qū)域內(nèi)所有地面的信息；無(wú)人機(jī)開(kāi)機(jī)通電后，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)降落矯正模塊即搜索所有底面信息，發(fā)送到飛行控制計(jì)算機(jī)，無(wú)人機(jī)向控制中心申請(qǐng)降落時(shí)，會(huì)將無(wú)人機(jī)當(dāng)前信息和地面信息一起發(fā)送到控制中心；控制中心通過(guò)收到的信息進(jìn)行分析處理，做出無(wú)人機(jī)降落時(shí)間以及規(guī)劃降落航線，然后發(fā)送到無(wú)人機(jī)；無(wú)人機(jī)準(zhǔn)備降落，在降落過(guò)程中，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)降落矯正模塊會(huì)持續(xù)搜索地面信息，飛行控制計(jì)算機(jī)根據(jù)該信息，再次判斷無(wú)人機(jī)降落處是否處于危險(xiǎn)區(qū)域，若無(wú)人機(jī)處于危險(xiǎn)區(qū)域，飛行控制計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)規(guī)劃新航線，控制無(wú)人機(jī)脫離危險(xiǎn)區(qū)域。自動(dòng)降落矯正模塊是一個(gè)集通信與監(jiān)視于一體的模塊，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。自動(dòng)降落矯正模塊的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設(shè)備得到：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性參考系統(tǒng)、飛行管理器、其它機(jī)載傳感器。自動(dòng)降落矯正模塊的信息傳輸通道以報(bào)文形式，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈廣播式傳播。自動(dòng)降落矯正模塊的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法，并且形成清晰、直觀的背景地圖和地面信息最后以偽雷達(dá)畫(huà)面實(shí)時(shí)地傳輸給計(jì)算機(jī)。

所述執(zhí)行中心還包括自動(dòng)防撞功能，當(dāng)無(wú)人機(jī)與障礙物距離小于1M時(shí)，無(wú)人機(jī)暫停所有指令并自動(dòng)向障礙物退回5米再繼續(xù)接收其他指令。自帶防撞功能保護(hù)無(wú)人機(jī)的壽命，退回5M以后繼續(xù)工作提高了安全系數(shù)。

所述控制中心及執(zhí)行中心的指令編碼器和譯碼器均采用STC89C51單片機(jī)，51單片機(jī)中有1個(gè)8位的CPU，可以進(jìn)行變量的處理，還帶有程序儲(chǔ)存器為4KBROM。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)，采用51單片機(jī)STC89C51中有1個(gè)8位的CPU，可以進(jìn)行變量的處理，還帶有程序儲(chǔ)存器為4KBROM；

2、本發(fā)明一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)，自動(dòng)降落矯正模塊的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法，并且形成清晰、直觀的背景地圖和地面信息最后以偽雷達(dá)畫(huà)面實(shí)時(shí)地傳輸給計(jì)算機(jī)；

3、本發(fā)明一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)，采用51單片機(jī)STC89C51中有1個(gè)8位的CPU，可以進(jìn)行變量的處理，還帶有程序儲(chǔ)存器為4KBROM。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

本發(fā)明一種基于無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)，包括控制中心及執(zhí)行中心，執(zhí)行中心帶自動(dòng)降落矯正功能，在無(wú)人機(jī)內(nèi)的飛行控制計(jì)算機(jī)中有自動(dòng)降落矯正模塊，自動(dòng)降落矯正模塊用于與遠(yuǎn)端的控制中心進(jìn)行通訊，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)降落矯正模塊能夠接收以無(wú)人機(jī)為中心的方圓80-120英里的區(qū)域內(nèi)所有地面的信息；無(wú)人機(jī)開(kāi)機(jī)通電后，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)降落矯正模塊即搜索所有底面信息，發(fā)送到飛行控制計(jì)算機(jī)，無(wú)人機(jī)向控制中心申請(qǐng)降落時(shí)，會(huì)將無(wú)人機(jī)當(dāng)前信息和地面信息一起發(fā)送到控制中心；控制中心通過(guò)收到的信息進(jìn)行分析處理，做出無(wú)人機(jī)降落時(shí)間以及規(guī)劃降落航線，然后發(fā)送到無(wú)人機(jī)；無(wú)人機(jī)準(zhǔn)備降落，在降落過(guò)程中，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)降落矯正模塊會(huì)持續(xù)搜索地面信息，飛行控制計(jì)算機(jī)根據(jù)該信息，再次判斷無(wú)人機(jī)降落處是否處于危險(xiǎn)區(qū)域，若無(wú)人機(jī)處于危險(xiǎn)區(qū)域，飛行控制計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)規(guī)劃新航線，控制無(wú)人機(jī)脫離危險(xiǎn)區(qū)域。自動(dòng)降落矯正模塊是一個(gè)集通信與監(jiān)視于一體的模塊，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中，會(huì)持續(xù)將搜索的飛行信息以及無(wú)人機(jī)當(dāng)前信息發(fā)向地面系統(tǒng)，地面系統(tǒng)由多個(gè)設(shè)置在底面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一個(gè)檢測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的檢測(cè)模塊也用于接收以該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為中心的方圓85-115英里的區(qū)域內(nèi)所有地面信息，即每個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠覆蓋方圓85-115英里的區(qū)域，整個(gè)地面系統(tǒng)能夠覆蓋無(wú)人機(jī)的所有飛行區(qū)域，地面系統(tǒng)中與無(wú)人機(jī)所處區(qū)域?qū)?yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到無(wú)人機(jī)發(fā)送的信息，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將該信息與自身掌握的信息進(jìn)行交叉驗(yàn)證，當(dāng)有不同之處時(shí)，即發(fā)送信號(hào)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行提醒。自動(dòng)降落矯正模塊的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設(shè)備得到：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性參考系統(tǒng)、飛行管理器、其它機(jī)載傳感器。自動(dòng)降落矯正模塊的信息傳輸通道以報(bào)文形式，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈廣播式傳播。自動(dòng)降落矯正模塊的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法，并且形成清晰、直觀的背景地圖和地面信息最后以偽雷達(dá)畫(huà)面實(shí)時(shí)地傳輸給計(jì)算機(jī)。上述的監(jiān)測(cè)畫(huà)面能夠規(guī)劃無(wú)人機(jī)降落的規(guī)避區(qū)域，并發(fā)送規(guī)避命令到無(wú)人機(jī)，指揮無(wú)人機(jī)提前規(guī)避危險(xiǎn)區(qū)域，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)是在進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域才進(jìn)行避規(guī)，但是飛行速度很快，很多時(shí)候無(wú)法快速計(jì)算出新的降落處，而采用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提前進(jìn)行規(guī)劃，可以減少臨時(shí)無(wú)法降落的狀況發(fā)生。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。