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[0110] 報(bào)文的接收和校驗(yàn)流程如圖3所示。
[0111]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括:多旋 翼無(wú)人飛行器平臺(tái)、PC端地面控制平臺(tái)和支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器通信系統(tǒng)，其中， 所述多旋翼無(wú)人飛行器平臺(tái)，通過(guò)搭建多旋翼無(wú)人飛行器，進(jìn)行視頻信息的采集，通過(guò) 燒入飛控代碼，使得飛行器能受控于所述PC端地面控制平臺(tái)的指令，完成具體飛行姿態(tài)調(diào) 整，執(zhí)行飛行任務(wù)； 所述PC端地面控制平臺(tái)，通過(guò)編程設(shè)計(jì)在PC端搭建地面控制平臺(tái)，作為人機(jī)交互界面， 向多旋翼無(wú)人飛行器傳送控制指令，同時(shí)集成多旋翼無(wú)人飛行器的地理位置信息，并通過(guò) 可視化的地圖界面顯示，并且接收來(lái)自多旋翼無(wú)人飛行器的各類飛行狀態(tài)信息、圖像視頻 信息，通過(guò)可視化監(jiān)測(cè)界面展示給用戶； 所述支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器通信系統(tǒng)，通過(guò)在多旋翼無(wú)人飛行器上搭載ARM 主控板，所述ARM主控板包括無(wú)線通信模塊與串口通信模塊，通過(guò)所述無(wú)線通信模塊與所述 PC端地面控制平臺(tái)通信，同時(shí)通過(guò)所述串口通信模塊與所述多旋翼無(wú)人飛行器通信，所述 多旋翼無(wú)人飛行器平臺(tái)和所述PC端地面控制平臺(tái)依靠該通信系統(tǒng)傳輸飛行控制指令、飛行 狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻回傳數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器通信系統(tǒng)還包括APM飛行姿態(tài)從處理器和Arduino信息采 集從處理器， 其中，所述APM飛行姿態(tài)從處理器，用于控制飛行姿態(tài)；所述Arduino信息采集從處理 器，用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 串口通信模塊包括UART串口，所述無(wú)線通信模塊包括WiFi、3G或4G單元， 其中，所述ARM主控板與所述APM飛行姿態(tài)從處理器和所述Arduino信息采集從處理器 分別通過(guò)UART串口進(jìn)行通信，同時(shí)所述ARM主控板還通過(guò)WiFi、3G或4G單元與所述PC端地面 控制平臺(tái)進(jìn)行無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)多旋翼無(wú)人飛行器與PC端地面控制平臺(tái)之間良好的協(xié)調(diào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 ARM 主控板包括 thread_video線程、thread_DroneCtrl 線程、thread_NavaData線程和 thread_CtrlSyn 線程，其中， 所述thr ead_v i deo線程用于控制視頻傳輸?shù)倪\(yùn)行與停止； 所述thread_DroneCtrl線程用于接收PC端發(fā)過(guò)來(lái)的飛控指令，并通過(guò)串口轉(zhuǎn)發(fā)給所述 APM飛行姿態(tài)從處理器，控制飛行器的飛行姿態(tài)； 所述thread_NavaData線程用于控制所述Arduino信息采集從處理器的數(shù)據(jù)采集，并將 采集數(shù)據(jù)返回給PC端，當(dāng)該線程執(zhí)行時(shí)，主控程序中的NavaData()函數(shù)以及 NavaDataProcessO函數(shù)將會(huì)被調(diào)用，用于實(shí)時(shí)處理傳感器數(shù)據(jù)，并在接收到PC端發(fā)送的請(qǐng) 求后，返回打包好的傳感數(shù)據(jù)； 所述thread_CtrlSyn線程用于控制其他上述三個(gè)線程的同步，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻傳輸、飛行 姿態(tài)控制、信息采集三個(gè)進(jìn)程的控制。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述ARM主控板完成圖像信息、飛行狀態(tài)信息和Z i gB e e網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的獲取后，通過(guò) WiFi、3G或4G單元將上述信息傳送到所述PC端地面控制平臺(tái)，并請(qǐng)求所述PC端地面控制平 臺(tái)接收并提供采用C/S架構(gòu)的socket進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述ARM主控板通過(guò)采用微型無(wú)線USB網(wǎng)卡TL-WN725N所述控制系統(tǒng)支持WiFi通信，并 采用ffiEE802.1 In網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 PC端地面控制平臺(tái)包括Vi ew視圖層、Contro 1控制層、Data數(shù)據(jù)層，其中， 所述View視圖層包括地圖設(shè)置選項(xiàng)卡、實(shí)時(shí)視頻選項(xiàng)卡、數(shù)據(jù)顯示選項(xiàng)卡和飛控視圖， 所述地圖設(shè)置選項(xiàng)卡用于選擇相應(yīng)的地圖類型;所述實(shí)時(shí)視頻選項(xiàng)卡用于接收來(lái)自飛行器 回傳的視頻，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述數(shù)據(jù)顯示選項(xiàng)卡用于默認(rèn)界面，接收并處理飛行器采集 的環(huán)境信息、地理位置坐標(biāo)信息，進(jìn)行可視化展示，該選項(xiàng)卡運(yùn)用百度地圖的API進(jìn)行坐標(biāo) 換算與地圖顯示，并可進(jìn)行縮放、放大、移動(dòng)、標(biāo)點(diǎn)；所述飛控視圖提供若干個(gè)按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì) 飛行器的控制，控制內(nèi)容包含飛行姿態(tài)控制、圖像接收與停止、傳感器數(shù)據(jù)采集與停止； 所述Control控制層包括Control · java模塊、Direction · java模塊和Mysql · java模塊， 其中，所述Control, java模塊的控制層代碼中采用套接字通訊模式，建立IP與端口號(hào)的連 接，并創(chuàng)建輸入輸出通信信道;所述Direction, java模塊采用多線程通信，實(shí)現(xiàn)飛控?zé)o阻塞 指令傳輸，每次若通訊指令發(fā)送成功，則在后臺(tái)檢測(cè)到發(fā)送的成功指令;所述Mysql .java模 塊編譯有連接數(shù)據(jù)庫(kù)的方法以及建立數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接、查詢、增加、刪除、修改的功能應(yīng)用，當(dāng)啟 動(dòng)程序后，主板的構(gòu)造器就會(huì)啟動(dòng)這個(gè)控制層程序，連接數(shù)據(jù)庫(kù)； 所述Data數(shù)據(jù)層存儲(chǔ)有PC端地面控制平臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中需要調(diào)用的數(shù)據(jù)，包含若干個(gè)數(shù) 據(jù)庫(kù)表，通過(guò)建立數(shù)據(jù)層，實(shí)現(xiàn)PC端地面控制平臺(tái)對(duì)各類地圖數(shù)據(jù)等的實(shí)時(shí)調(diào)用。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述PC端地面控制平臺(tái)還包括PC控制面板和回傳視頻顯示模塊，其中， 所述PC控制面板是所述PC端地面控制平臺(tái)對(duì)飛行器的穩(wěn)定有效控制的可視窗口，該控 制面板實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容包括:提供支持鼠標(biāo)和鍵盤(pán)控制的可視化界面方便進(jìn)行飛行器控制、控 制信號(hào)轉(zhuǎn)換為報(bào)文輸出、接收下位機(jī)反饋顯示以供用戶了解飛行器對(duì)控制指令的響應(yīng)是否 正常； 所述回傳視頻顯示模塊采用開(kāi)源m jpg-streamer方案。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 報(bào)文的基本格式如下： 報(bào)頭+同步字節(jié)+報(bào)文長(zhǎng)度+功能號(hào)+數(shù)據(jù)字節(jié)+校驗(yàn)位+結(jié)束位。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于，所 述多旋翼無(wú)人飛行器平臺(tái)包括螺旋槳、機(jī)架、飛控板、電調(diào)、電機(jī)、電池、GPS、電流電壓傳感 器和外置電子羅盤(pán)，實(shí)現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定飛行功能，其中所述GPS和外置電子羅盤(pán)用于讀取飛 行器的地理坐標(biāo)信息和方向信息。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的多旋翼無(wú)人飛行器平臺(tái)，通過(guò)搭建多旋翼無(wú)人飛行器，進(jìn)行視頻信息的采集；PC端地面控制平臺(tái)，通過(guò)編程設(shè)計(jì)在PC端搭建地面控制平臺(tái)，作為人機(jī)交互界面，向多旋翼無(wú)人飛行器傳送控制指令；支持PC控制的多旋翼無(wú)人飛行器通信系統(tǒng)，通過(guò)在多旋翼無(wú)人飛行器上搭載ARM主控板，實(shí)現(xiàn)傳輸飛行控制指令、飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻回傳數(shù)據(jù)等功能。該控制系統(tǒng)在拓展新的操控方式的同時(shí)，降低操作難度，提高控制精確度，拓展信息采集與反饋功能，提高安全性能，改善了目前基于遙控器控制的操作難度高、控制不精準(zhǔn)、信息反饋不直接的缺點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/042, G05D1/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105549497
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610108342
【發(fā)明人】洪瑩, 林楠, 方俊彬, 黃銳, 陳澤晗, 姚梓杰, 謝家璐, 陸潮東
【申請(qǐng)人】暨南大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日