一种基于无线通信技术的无人机搜索系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，包括机盒和机载探测器，所述机盒的上表面固定安装有接地板，在接地板的前部固定安装有微带天线和导体贴片，所述机载探测器的输入端连接有接收单元，机载探测器的输出端连接有救援信标机，所述接收单元包括超声波测距仪和GPRS模块，超声波测距仪和GPRS模块的输出端连接有信号调理模块；所述机载探测器包括核心处理器和无线收发模块，所述无线收发模块通过MCU控制器与核心处理器相连接，核心处理器的输出端连接有数据处理模块，数据处理模块连接到救援信标机的输入端，整体电路设计简单、抗干扰能力强、性能比较稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机
，具体为一种基于无线通信技术的无人机搜索系统。
技术介绍
近几年，我国户外探险和登山运动蓬勃发展，户外探险景区所具有的独特地形地貌、丰富多样的生态环境和引人入胜的自然风光，吸引着众多国内外旅游者前往观景和探奇，其中多数未开发成熟区域往往成为户外探险者的乐园，但是，由于我国户外探险和登山运动发展滞后，多数户外探险者没有经过专业的野外知识学习，缺乏野外探险自我保护常识，再加上安全意识薄弱，常常在探险中遭遇走失、被困甚至发生危及生命安全的事故。一旦发生遇险或者失踪等情况，通常只能等待管理部门的营救，同时，管理部门也会投入大量的人力、物力实施救援，但是，现有的野外遇险人员搜索技术多以地面式人力搜索方式为主，通用航空人眼观察方式为辅，并且由于险情发生地区多为未开发成熟景区，通信、医疗、气候和地形等条件复杂、恶劣，因此，搜救难度较大，失踪人员生还率低、救援效果不明显，在人员遇险后，如果不能快速的搜索到目标并且提供救援，可能会威胁到遇险人员的生命安全。另外，对于科考队、地质队等专业的野外探险队也存在失踪人员快速搜索救援的问题。无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)是最近几年新兴的一个产业，得到了国家的大力扶持。无人机由于自身无需人员驾驶，轻便、小型、起降对气候条件要求低、具备迅速起降等特点，因此，对野外遇险人员搜索技术的发展有了新的启示。与现有的载人飞机搜索方式相比，由于不需要机组人员，而且搜索工作也不需要人工现场参与，提高了搜索作业人员自身的安全性，因此，可以前往一些载人飞机无法前往的危险地区。此外，无人机还具备迅速起降的特点，可以在15分钟内完成起飞准备并发射升空，并且不需要专用跑道。在发现失踪人员的同时，快速的提供地理位置信息和图像信息，从而缩小搜索范围和救援规模，无需花费大量的时间和人力物力即可完成搜索。由此可见，使用无人机搜索系统将会大幅度提高搜索的翻盖范围及搜索能力并且降低搜索成本。但是，现有的无人机搜索救援技术多基于航拍、热成像、红外识别和图像识别等技术，这些搜索技术虽然具有普遍性，但是只适用于草原、湖泊这种遮挡物较低、较少的空旷区域，而对于森林、山地、房屋、山洞等遮挡物较高、较密的区域并没有较好的解决方法，另外，这种搜索技术多基于图像算法，因自身算法和自然环境的差异容易出现误判、漏判等现象，整体搜索救援效果并不明显。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，通过协议设定控制探测器对信标机的激活，减少不必要的模块启动，减少功耗，主控芯片软件编写时要尽量选择运算时间较短的语句，减少延迟语句的使用，在软件设计时，通过对MSP430的软件进行分区、分模块的编写来控制各个模块的供电时间，在模块工作时，对其供电；在模块空闲时，对其断电，以降低功耗，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，包括机盒和机载探测器，所述机盒的上表面固定安装有接地板，在接地板的前部固定安装有微带天线和导体贴片，且导体贴片设置在微带天线的右方，在导体贴片的上表面还固定安装有功能按钮，所述机载探测器的输入端连接有接收单元，机载探测器的输出端连接有救援信标机，且机载探测器、接收单元和救援信标机均安装在机盒的内部，所述接收单元包括超声波测距仪和GPRS模块，所述超声波测距仪和GPRS模块的输入端连接有接收天线，超声波测距仪和GPRS模块的输出端连接有信号调理模块；所述机载探测器包括核心处理器和无线收发模块，所述无线收发模块通过MCU控制器与核心处理器相连接，所述核心处理器的数据输入端连接有信息读取模块，核心处理器的输出端连接有数据处理模块，数据处理模块连接到救援信标机的输入端，核心处理器还连接有图像采集模块、人机交互模块和电源模块。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述所述超声波测距仪的输入端还连接有UART转换接口，所述GPRS模块的主要组成为基带芯片，所述GPRS模块采用SIRF三代芯片。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述信号调理模块包括功率放大器，所述功率放大器的输出端连接有低通滤波器，所述低通滤波器的输出端连接有调制解调器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述核心处理器采用ARM11系列嵌入式处理器，且核心处理器的输出端还连接有同步动态随机存储器和位移检测模块。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述信息读取模块包括模数转换器，所述模数转换器的输出端连接有RS232通信接口，所述RS232通信接口的输出端连接有RJ45网络适配器，所述RJ45网络适配器的输出端连接到服务器的数据输入端。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述数据处理模块包括数据处理器和静态存储器，所述数据处理器的输出端通过数据库与静态存储器相连接，且静态存储器还内置有标准编码数据库。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述图像采集模块包括鉴相器和预分频器，所述鉴相器和预分频器之间还连接有波特率发生器，所述波特率发生器的内部还设置有寄存器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述人机交互模块包括无人机通信电台和监控机，所述无人机通信电台的输出端与无线控制器相连接，所述监控机的数据端连接有电平转换器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述救援信标机包括锂电池组和升降压电路，所述升降压电路通过电压变换器与多路电子开关相连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述救援信标机上还设置有多个串行输出端口，包括TTL电平输出端口、RS405输出端口和光纤接口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该基于无线通信技术的无人机搜索系统，通过协议设定控制探测器对信标机的激活，减少不必要的模块启动，减少功耗，主控芯片软件编写时要尽量选择运算时间较短的语句，减少延迟语句的使用，在软件设计时，通过对MSP430的软件进行分区、分模块的编写来控制各个模块的供电时间，在模块工作时，对其供电；在模块空闲时，对其断电，以降低功耗。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术剖面结构示意图。图3为本专利技术电路结构示意图。图中：1-机盒；2-机载探测器；3-接收单元；4-救援信标机；5-超声波测距仪；6-GPRS模块；7-信号调理模块；8-核心处理器；9-信息读取模块；10-数据处理模块；11-图像采集模块；12-人机交互模块；13-电源模块；14-接收天线；15-接地板；16-微带天线；17-导体贴片；18-功能按钮；19-UART转换接口；20-基带芯片；21-功率放大器；22-低通滤波器；23-调制解调器；24-同步动态随机存储器；25-位移检测模块；26-模数转换器；27-RS232通信接口；28-RJ45网络适配器；29-服务器；30-数据处理器；31-静态存储器；32-鉴相器；33-预分频器；34-波特率发生器；35-寄存器；36-无人机通信电台；37-监控机；38-无线控制器；39-电平转换器；40-锂电池组；41-升降压电路；42-电压变换器；43-多路电子开关；44-无线收发模块；45-MCU控制器；46-数据库。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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，包括机盒(1)和机载探测器(2)，所述机盒(1)的上表面固定安装有接地板(15)，在接地板(15)的前部固定安装有微带天线(16)和导体贴片(17)，且导体贴片(17)设置在微带天线(16)的右方，在导体贴片(17)的上表面还固定安装有功能按钮(18)，其特征在于：所述机载探测器(2)的输入端连接有接收单元(3)，机载探测器(2)的输出端连接有救援信标机(4)，且机载探测器(2)、接收单元(3)和救援信标机(4)均安装在机盒(1)的内部，所述接收单元(3)包括超声波测距仪(5)和GPRS模块(6)，所述超声波测距仪(5)和GPRS模块(6)的输入端连接有接收天线(14)，超声波测距仪(5)和GPRS模块(6)的输出端连接有信号调理模块(7)；所述机载探测器(2)包括核心处理器(8)和无线收发模块(44)，所述无线收发模块(44)通过MCU控制器(45)与核心处理器(8)相连接，所述核心处理器(8)的数据输入端连接有信息读取模块(9)，核心处理器(8)的输出端连接有数据处理模块(10)，数据处理模块(10)连接到救援信标机(4)的输入端，核心处理器(8)还连接有图像采集模块(11)、人机交互模块(12)和电源模块(13)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，包括机盒(1)和机载探测器(2)，所述机盒(1)的上表面固定安装有接地板(15)，在接地板(15)的前部固定安装有微带天线(16)和导体贴片(17)，且导体贴片(17)设置在微带天线(16)的右方，在导体贴片(17)的上表面还固定安装有功能按钮(18)，其特征在于：所述机载探测器(2)的输入端连接有接收单元(3)，机载探测器(2)的输出端连接有救援信标机(4)，且机载探测器(2)、接收单元(3)和救援信标机(4)均安装在机盒(1)的内部，所述接收单元(3)包括超声波测距仪(5)和GPRS模块(6)，所述超声波测距仪(5)和GPRS模块(6)的输入端连接有接收天线(14)，超声波测距仪(5)和GPRS模块(6)的输出端连接有信号调理模块(7)；所述机载探测器(2)包括核心处理器(8)和无线收发模块(44)，所述无线收发模块(44)通过MCU控制器(45)与核心处理器(8)相连接，所述核心处理器(8)的数据输入端连接有信息读取模块(9)，核心处理器(8)的输出端连接有数据处理模块(10)，数据处理模块(10)连接到救援信标机(4)的输入端，核心处理器(8)还连接有图像采集模块(11)、人机交互模块(12)和电源模块(13)。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，其特征在于：所述超声波测距仪(5)的输入端还连接有UART转换接口(19)，所述GPRS模块(6)的主要组成为基带芯片(20)，所述GPRS模块(6)采用SIRF三代芯片。3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，其特征在于：所述信号调理模块(7)包括功率放大器(21)，所述功率放大器(21)的输出端连接有低通滤波器(22)，所述低通滤波器(22)的输出端连接有调制解调器(23)。4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的无人机搜索系统，其特征在于：所述核...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春松，
申请(专利权)人：芜湖扬展新材料科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34