四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種無人機(jī)的控制系統(tǒng)，具體地說是一種四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]地面控制站是無人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，不僅要承擔(dān)無人機(jī)飛行狀態(tài)的實時監(jiān)控任務(wù)，同時也要負(fù)責(zé)無人機(jī)飛行任務(wù)的規(guī)劃管理；目前，所有無人機(jī)企業(yè)針對各自無人機(jī)系統(tǒng)的所設(shè)置的地面站導(dǎo)航控制系統(tǒng)都能完成無人機(jī)狀態(tài)監(jiān)控和飛行任務(wù)規(guī)劃等基本功能。這些地面站控制系統(tǒng)普遍存在如下不足:
(1)操作界面單一，在同一時刻，只能夠?qū)σ患軣o人機(jī)進(jìn)行控制；當(dāng)只有一架飛機(jī)獨立作業(yè)時不會有任何問題，但如果有多架無人機(jī)同時作業(yè)，就必須為每一架飛機(jī)配置一套獨立的地面站系統(tǒng)，這無疑增加了無人機(jī)系統(tǒng)的使用成本。
[0004](2)這些無人機(jī)地面站僅考慮無人機(jī)本身的監(jiān)控和控制，沒有涉及到其他機(jī)載設(shè)備的控制，導(dǎo)致除了地面站系統(tǒng)外，還要配置相應(yīng)的機(jī)載設(shè)備控制終端，同樣增加了系統(tǒng)的成本。
[0005](3)這些無人機(jī)地面站系統(tǒng)雖然都有接收和保存無人機(jī)實時飛行參數(shù)，也會根據(jù)這些參數(shù)做一些簡單的故障預(yù)判，大部分故障分析都要通過離線的人工分析完成，且沒有將分析結(jié)果直接用于無人機(jī)的飛行保護(hù)控制，沒能充分利用地面站計算機(jī)硬件平臺來提升無人機(jī)系統(tǒng)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操控方便、可靠性高、使用成本低的四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，包括地面站的人機(jī)交互界面、操作控制系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)，人機(jī)交互界面包括參數(shù)顯示面板、飛行控制面板、機(jī)載設(shè)備控制面板以及任務(wù)規(guī)劃面板，操作控制系統(tǒng)包括機(jī)載設(shè)備控制按鈕、飛行控制及無人機(jī)切換按鈕，信息處理系統(tǒng)具有數(shù)傳電臺接口、輸入設(shè)備接口，信息處理系統(tǒng)與人機(jī)交互界面連接并能夠相互傳輸數(shù)據(jù)信息，信息處理系統(tǒng)通過輸入設(shè)備接口與操作控制系統(tǒng)連接并能夠來自輸入操作控制系統(tǒng)的操作指令，信息處理系統(tǒng)還通過數(shù)傳電臺接口與數(shù)傳電臺連接并能夠與無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備之間進(jìn)行實時通訊，信息處理系統(tǒng)接收到來自輸入操作控制系統(tǒng)的操作指令后對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理并將處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)往人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示和控制，同時通過數(shù)傳電臺發(fā)往無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備。
[0008]所述無人機(jī)上設(shè)置有能夠控制無人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備的飛行控制系統(tǒng)，所述數(shù)傳電臺與飛行控制系統(tǒng)連接從而與無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備之間進(jìn)行實時通訊。
[0009]采用上述的結(jié)構(gòu)后，由于操作控制系統(tǒng)具有機(jī)載設(shè)備控制按鈕以及飛行控制及切換按鈕，人機(jī)交互界面具有多個面板，因此一方面使得操作界面多樣，如果有多架無人機(jī)同時作業(yè)，可以對多臺無人機(jī)進(jìn)行控制，無需為每一架飛機(jī)配置一套獨立的地面站系統(tǒng)，降低了無人機(jī)系統(tǒng)的使用成本;另外一方面，機(jī)載設(shè)備控制按鈕集成在操作控制系統(tǒng)內(nèi)，還可以對無人機(jī)上的機(jī)載設(shè)備進(jìn)行控制，不需要再配置相應(yīng)的機(jī)載設(shè)備控制終端，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的成本;再一方面，數(shù)傳電臺與無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)連接從而與無人機(jī)之間進(jìn)行實時通訊，由此充分利用從飛行控制系統(tǒng)接收到的實時飛行數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障在線預(yù)判，并根據(jù)故障預(yù)判的結(jié)果向無人機(jī)飛控系統(tǒng)發(fā)出必要的保護(hù)控制指令，可以大幅提升無人機(jī)系統(tǒng)的可靠性，減小了墜機(jī)風(fēng)險。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明的四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]如圖所示，本發(fā)明的四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，包括地面站的人機(jī)交互界面、操作控制系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)，人機(jī)交互界面包括參數(shù)顯示面板、飛行控制面板、機(jī)載設(shè)備控制面板以及任務(wù)規(guī)劃面板，操作控制系統(tǒng)包括機(jī)載設(shè)備控制按鈕以及飛行控制按鈕和無人機(jī)切換按鈕，飛行控制按鈕可以控制無人機(jī)的飛行控制，飛行切換按鈕無人機(jī)切換按鈕可實現(xiàn)不同數(shù)量無人機(jī)的控制切換，信息處理系統(tǒng)具有數(shù)傳電臺接口、輸入設(shè)備接口，信息處理系統(tǒng)與人機(jī)交互界面連接并能夠相互傳輸數(shù)據(jù)信息，信息處理系統(tǒng)通過輸入設(shè)備接口與操作控制系統(tǒng)連接并能夠來自輸入操作控制系統(tǒng)的操作指令，信息處理系統(tǒng)還通過數(shù)傳電臺接口與數(shù)傳電臺連接并能夠與無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備之間進(jìn)行實時通訊，信息處理系統(tǒng)接收到來自輸入操作控制系統(tǒng)的操作指令后對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理并將處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)往人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示和控制，同時通過數(shù)傳電臺發(fā)往無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備，本實施例中，無人機(jī)切換按鈕具有單機(jī)控制模式和雙機(jī)控制模式兩個工位，當(dāng)同時有兩架無人機(jī)投入工作時，采用雙機(jī)控制模式可對兩架無人機(jī)同時進(jìn)行飛行狀態(tài)監(jiān)控和飛行任務(wù)控制；系統(tǒng)為每架飛機(jī)分配了一個獨立的通訊，每一個通訊對應(yīng)一個唯一的ID號；系統(tǒng)通過識別通訊的ID向指定的人機(jī)交互界面發(fā)送消息，從而實現(xiàn)無人機(jī)與對應(yīng)界面的關(guān)聯(lián)。
[0013]其中，機(jī)載設(shè)備包括無人機(jī)上安裝的吊艙、投放機(jī)構(gòu)以及可收放起落架等設(shè)備，無人機(jī)上設(shè)置有能夠控制無人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備的飛行控制系統(tǒng)，數(shù)傳電臺與飛行控制系統(tǒng)連接從而與無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備之間進(jìn)行實時通訊。
[0014]工作時，通過人機(jī)交互界面(飛行控制面板、機(jī)載設(shè)備控制面板以及任務(wù)規(guī)劃面板)以及操作控制系統(tǒng)上的輸入設(shè)備(機(jī)載設(shè)備控制按鈕以及飛行控制按鈕和無人機(jī)切換按鈕)采集用戶的操作指令送往信息處理系統(tǒng)，并通過數(shù)傳電臺接收來自無人機(jī)飛控計算機(jī)(飛行控制系統(tǒng))的實時飛行數(shù)據(jù);信息處理系統(tǒng)內(nèi)的邏輯單元完成數(shù)據(jù)處理和控制邏輯運(yùn)算后，將飛行數(shù)據(jù)發(fā)往參數(shù)顯示面板顯示飛行狀態(tài)，將控制指令通過數(shù)傳電臺發(fā)往無人機(jī)飛控計算機(jī)。
【主權(quán)項】
1.一種四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于:包括地面站的人機(jī)交互界面、操作控制系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)，所述人機(jī)交互界面包括參數(shù)顯示面板、飛行控制面板、機(jī)載設(shè)備控制面板以及任務(wù)規(guī)劃面板，所述操作控制系統(tǒng)包括機(jī)載設(shè)備控制按鈕、飛行控制按鈕及無人機(jī)切換按鈕，所述信息處理系統(tǒng)具有數(shù)傳電臺接口、輸入設(shè)備接口，所述信息處理系統(tǒng)與人機(jī)交互界面連接并能夠相互傳輸數(shù)據(jù)信息，所述信息處理系統(tǒng)通過輸入設(shè)備接口與操作控制系統(tǒng)連接并能夠來自輸入操作控制系統(tǒng)的操作指令，所述信息處理系統(tǒng)還通過數(shù)傳電臺接口與數(shù)傳電臺連接并能夠與無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備之間進(jìn)行實時通訊，所述信息處理系統(tǒng)接收到來自輸入操作控制系統(tǒng)的操作指令后對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理并將處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)往人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示和控制，同時通過數(shù)傳電臺發(fā)往無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備。2.按照權(quán)利要求1所述的四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無人機(jī)上設(shè)置有能夠控制無人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備的飛行控制系統(tǒng)，所述數(shù)傳電臺與飛行控制系統(tǒng)連接從而與無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備之間進(jìn)行實時通訊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四軸無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。它包括地面站的人機(jī)交互界面、操作控制系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)與人機(jī)交互界面連接并能夠相互傳輸數(shù)據(jù)信息，信息處理系統(tǒng)通過輸入設(shè)備接口與操作控制系統(tǒng)連接，信息處理系統(tǒng)與數(shù)傳電臺連接，信息處理系統(tǒng)接收到操作指令后將處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)往人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示和控制，同時通過數(shù)傳電臺發(fā)往無人機(jī)和機(jī)載設(shè)備。采用上述的結(jié)構(gòu)后，操作界面多樣，降低了無人機(jī)系統(tǒng)的使用成本；可以對無人機(jī)上的機(jī)載設(shè)備進(jìn)行控制，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的成本；充分利用從飛行控制系統(tǒng)接收到的實時飛行數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障在線預(yù)判，大幅提升無人機(jī)系統(tǒng)的可靠性，減小了墜機(jī)風(fēng)險。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN105487518
【申請?zhí)枴緾N201511027547
【發(fā)明人】劉品
【申請人】江蘇首控制造技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月31日