一种水上无人机起降自主控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水上无人机起降自主控制系统，包括：无人机，所述无人机包括机身、机翼和安装于机身底部的浮筒；以及搭载于所述无人机的:图像采集模块；红外传感模块；数据采集模块；导航模块；存储模块；驱动模块；电源模块；通讯模块；控制中心，所述控制中心与上述模块均电连接。控制中心通过对水面的图像信息采集并与存储模块内的障碍物图像模型进行对比进而确认水面上是否存在障碍物；通过红外传感模块对水下进行感应，进而确认水面下方是否存在图像采集过程中遗漏的隐藏障碍物；进行障碍物有无的确认之后无人机可以进行起降方向、方位的调整，使其可以安全的进行起降，从而解决了障碍物影响无人机起降的问题。

An autonomous control system for take-off and landing of UAVs

The invention discloses an autonomous control system for the takeoff and landing of an unmanned aerial vehicle on water, which comprises an unmanned aerial vehicle (UAV), including a fuselage, wings and a buoy mounted at the bottom of the fuselage, as well as an image acquisition module, an infrared sensing module, a data acquisition module, a navigation module, a storage module and a driving module mounted on the UAV. The power supply module, the communication module and the control center are electrically connected with the above modules. The control center confirms whether there are obstacles on the water surface by collecting the image information of the water surface and comparing it with the obstacle image model in the storage module; senses underwater through the infrared sensor module, and then confirms whether there are hidden obstacles missing in the process of image acquisition below the water surface; and carries out obstacles. After confirmation, the UAV can adjust its take-off and landing direction and azimuth so that it can take-off and landing safely, thus solving the problem of obstacles affecting UAV take-off and landing.

【技术实现步骤摘要】
一种水上无人机起降自主控制系统
本专利技术涉及飞行控制领域，更具体的说是涉及一种水上无人机起降自主控制系统。
技术介绍
水上无人机是一种可以在水面驻留和起降的无人机，基于该特殊功能，水上无人机被广泛应用于民事和军事方面；水上无人机的起降与常规无人机起降相比，其起飞跑道是在水面上，没有一条相对稳定、光滑的跑道，水上跑道的具体情况无法完全掌握；另外，起降过程受水面水流方向、水面障碍物，水下隐藏障碍物的影响较大，因此，提供一种可检测上述影响因素的起降自主控制系统是本领域人员亟需解决的一个问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种水上无人机起降自主控制系统，包括：无人机，所述无人机包括机身、机翼和安装于机身底部的浮筒；以及搭载于所述无人机的:图像采集模块，用于采集所述无人机降落水面或起飞轨道水面的图像信息；红外传感模块，用于感应所述无人机降落水域或起飞轨道水域是否有隐藏障碍物；数据采集模块，用于测量并采集所述无人机的飞行参数数据；导航模块，用于对所述无人机进行定位以及提供轨迹信息；存储模块，用于存储障碍物图像模型；驱动模块，用于驱动所述无人机；电源模块，用于为所述无人机供电；通讯模块，用于与远程控制端进行信息交流和指令传递；控制中心，所述控制中心与上述模块均电连接。采用上述技术方案的有益效果是：控制中心通过对水面的图像信息采集并与存储模块内的障碍物图像模型进行对比进而确认水面上是否存在障碍物；通过红外传感模块对水下进行感应，进而确认水面下方是否存在图像采集过程中遗漏的隐藏障碍物；进行障碍物有无的确认之后无人机可以进行起降方向、方位的调整，使其可以安全的进行起降，从而解决了障碍物影响无人机起降的问题。优选的，还包括水流检测模块，用于测量水面水流的流向和流速；所述水流检测模块与所述控制中心电连接。水流的速度也是影响无人机起降的一个关键因素，通过对水流流速的检测可以进步增加无人机起降的安全性。优选的，所述无人机还包括流速仪，所述流速仪通过伸缩管固定安装于所述浮筒或所述无人机机身的下方，所述流速仪与所述水流检测模块电连接。当无人机进行降落作业时，可以将流速仪通过伸缩管下放至水中进行流速检测，若水流速度不适宜降落则收回伸缩管以及流速仪，避免无人机与过激水流直接接触。优选的，所述无人机上安装有摄像头，所述摄像头与所述图像采集模块电连接。优选的，所述障碍物包括礁石、危险高度海浪、鱼类在内的一种或多种。优选的，所述无人机采用防水材质且所述无人机外表面均匀喷涂有防水漆，提升无人机的防水效果。优选的，所述机翼上固定安装有静电释放器，静电释放器可以有效起到避雷作用。优选的，所述无人机还包括太阳能电池，所述太阳能电池固定安装于所述无人机的上表面，所述太阳能电池与所述电源模块电连接。通过太阳能电池可使无人机进行航程较远的作业，同时也为无人机提供了备用电能来源。优选的，所述导航模块为北斗导航模块或GPS导航模块。优选的，所述通讯模块为4G通讯模块。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的系统框架图；图2附图为本专利技术提供的系统流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种水上无人机起降自主控制系统，包括：无人机，无人机包括机身、机翼和安装于机身底部的浮筒；以及搭载于无人机的:图像采集模块，用于采集无人机降落水面或起飞轨道水面的图像信息；红外传感模块，用于感应无人机降落水域或起飞轨道水域是否有隐藏障碍物；数据采集模块，用于测量并采集无人机的飞行参数数据；导航模块，用于对无人机进行定位以及提供轨迹信息；存储模块，用于存储障碍物图像模型；障碍物包括礁石、危险高度海浪、鱼类。驱动模块，用于驱动无人机；电源模块，用于为无人机供电；通讯模块，用于与远程控制端进行信息交流和指令传递；水流检测模块，用于测量水面水流的流向和流速；控制中心，控制中心与上述模块均电连接。无人机还包括流速仪，流速仪通过伸缩管固定安装于无人机机身的下方，流速仪与水流检测模块电连接。无人机上安装有摄像头，摄像头与图像采集模块电连接。无人机采用防水材质且无人机外表面均匀喷涂有防水漆。机翼上固定安装有静电释放器，无人机还包括太阳能电池，太阳能电池固定安装于无人机的上表面，太阳能电池与电源模块电连接，导航模块为GPS导航模块，通讯模块为4G通讯模块。本专利技术提供一种水上无人机起降自主控制系统，在无人机起飞之前对跑道进行水上、水下障碍物勘测，并对水流速度进行测定，使无人机在安全条件下起飞；同样，在降落时可对降落水域进行障碍物检测，对水流速度测定，使无人机可以安全稳定的降落，从而解决了上述因素对于无人机起降的影响问题。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水上无人机起降自主控制系统，其特征在于，包括：无人机，所述无人机包括机身、机翼和安装于机身底部的浮筒；以及搭载于所述无人机的:图像采集模块，用于采集所述无人机降落水面或起飞轨道水面的图像信息；红外传感模块，用于感应所述无人机降落水域或起飞轨道水域是否有隐藏障碍物；数据采集模块，用于测量并采集所述无人机的飞行参数数据；导航模块，用于对所述无人机进行定位以及提供轨迹信息；存储模块，用于存储障碍物图像模型；驱动模块，用于驱动所述无人机；电源模块，用于为所述无人机供电；通讯模块，用于与远程控制端进行信息交流和指令传递；控制中心，所述控制中心与上述模块均电连接。

【技术特征摘要】
1.一种水上无人机起降自主控制系统，其特征在于，包括：无人机，所述无人机包括机身、机翼和安装于机身底部的浮筒；以及搭载于所述无人机的:图像采集模块，用于采集所述无人机降落水面或起飞轨道水面的图像信息；红外传感模块，用于感应所述无人机降落水域或起飞轨道水域是否有隐藏障碍物；数据采集模块，用于测量并采集所述无人机的飞行参数数据；导航模块，用于对所述无人机进行定位以及提供轨迹信息；存储模块，用于存储障碍物图像模型；驱动模块，用于驱动所述无人机；电源模块，用于为所述无人机供电；通讯模块，用于与远程控制端进行信息交流和指令传递；控制中心，所述控制中心与上述模块均电连接。2.根据权利要求1所述的一种水上无人机起降自主控制系统，其特征在于，还包括水流检测模块，用于测量水面水流的流向和流速；所述水流检测模块与所述控制中心电连接。3.根据权利要求2所述的一种水上无人机起降自主控制系统，其特征在于，所述无人机还包括流速仪，所述流速仪通过伸缩管固定安装于所述浮筒或所述无人机机身的下方，所述流速仪与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志成，
申请(专利权)人：佛山市神风航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44