一种带有教练口的无人机智能地面站和控制无人机的方法技术

本发明专利技术属于无人机领域，特别涉及一种带有教练口的无人机智能地面站，本发明专利技术提供了一种带有教练口的无人机智能地面站，包括数据传输模块和CPU，CPU模块通过数据传输模块和无人机进行数据传输，还包括教练口模块，所述教练口模块一端连接无人机遥控器，一端连接CPU，所述教练口模块记录无人机遥控器的所有操作指令信息。本发明专利技术还提供了带有教练口的无人机智能地面站的控制无人机的方法。由于教练口模块的存在，采集了飞手的操作无人机遥控器的操作指令信息，当无人机坠毁或失联，能够通过飞手的操作指令信息判断出是否是飞手的责任，也便于找到无人机事故的原因。

Unmanned aerial vehicle intelligent ground station with trainer port and method for controlling unmanned aerial vehicle

The invention belongs to the field of UAV, especially a UAV Ground Station with intelligent coach port, the invention provides a UAV Ground Station with intelligent coach port, including the data transmission module and CPU CPU module through the data transmission module and UAV data transmission, including the export manager module. The coach port module connected at one end of the UAV remote control device is connected to one end of CPU, all instructions for operating the coach export module records the UAV remote control device. The invention also provides a method for controlling an unmanned aerial vehicle intelligent ground station with a trainer mouth. As the coach export module, operation instruction information collected fly hand UAV remote control operation, when the UAV crashed or lost, can fly through the hand operation instruction information to determine whether the hand is flying responsibility, also easy to find the reason of UAV accident.

【技术实现步骤摘要】
一种带有教练口的无人机智能地面站和控制无人机的方法
本专利技术属于无人机领域，特别涉及带有教练口的无人机智能地面站以及控制无人机的方法。
技术介绍
无人机作为一种性能优越的空中平台，最早用于军事领域。但随着技术的发展和变革，无人机开始在民用领域迅速发展。无人机主要是通过地面遥控或GPS飞控来实现各项作业。无人机作业与传统作业相比，具有作业精准、高效环保等特点，可以节省大量的人力成本。目前国内无人机作业普遍采用航模遥控器手动控制，其方式是由无人机操作人员（飞手）通过遥控器控制无人机的起降以及一系列动作，这要求飞手必须经过专业训练，且在操控飞机时需要精力高度集中，实时关注周围环境以及无人机的状态，不能有半点懈怠。而且无人机飞行一旦超出视线范围，操控就难以进行，很容易导致无人机坠毁或，并造成巨大的经济损失和安全问题。无人机坠毁或失联责任认证问题。这是为无人机减少损失迫切需要解决的问题，也是行业安全飞行的需求。现有的无人机地面站，只是采集无人机的飞行轨迹，无法获知飞手的操作动作，这样一旦无人机坠毁或失联时，责任无法确定是否是飞手操作失误还是其它问题。
技术实现思路
所要解决的技术问题：现有的无人机地面站不能记录飞手的控制动作，在无人机出问题时，无法确定故障原因。技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供了一种带有教练口的无人机智能地面站，其结构包括数据传输模块和CPU，CPU通过数据传输模块和无人机进行数据传输，还包括教练口模块，所述教练口模块一端连接无人机遥控器，一端连接CPU，所述教练口模块记录无人机遥控器的所有的操作指令信息。无人机遥控器的所有的操作指令信息单向向教练口模块传输，教练口模块接收到无人机控制器的所有的操作指令信息后单向向CPU传输。所述无人机遥控器的各个遥控信号以PPM或SBUS协议通过教练口模块发送到CPU。本专利技术还提供了带有教练口的无人机智能地面站控制无人机的方法，包括三种方式，自动模式、半自动模式和手动模式。在所述的自动模式下，所述无人机智能地面站将预先设置好的任务路线、飞行速度通过数据传输模块发给无人机，无人机通过数据传输模块接收后执行任务，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度等飞机状态数据通过数据模块传输到无人机智能地面站的CPU记录保存。在所述的半自动模式下，无人机智能地面站的CPU对接收到的无人机遥控器的操作指令信息预先设置，飞手操纵无人机遥控器，通过教练口模块将所有的操作指令信息传输到CPU，CPU根据操作指令信息对应的预先设置，通过数据传输模块发送指令给无人机，无人机按照所述预先设置飞行，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度等飞机状态数据通过数据传输模块传输到无人机智能地面站的CPU记录保存。在手动模式下，飞手操纵无人机遥控器，通过通过教练口模块将所有的操作指令信息传输到CPU，CPU将无人机遥控器的所有的操作指令信息通过数据传输模块发送到无人机，无人机根据无人机遥控器的操作指令信息而做相应的动作，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度通过数据传输模块传输到CPU记录保存。在手动模式下，飞手操纵无人机遥控器直接控制无人机，无人机按照无人机遥控器的操作指令飞行，同时无人机遥控器的所有操作指令信息通过教练接口模块发送到CPU，同时无人机上返回的关于无人机飞行状态和位置的信息通过数据传输模块发送到CPU，CPU记录保存。在手动模式下，能够训练出智能飞机控制模型，步骤如下，地面站通过教练口模块完整地收集到飞手的操作，同时，无人机将它的状态实时传回地面站，所述无人的状态包括无人机的位置、高度、姿态、航向、速度、喷洒量、相对高度，在某一时刻T0，地面站收集到的无人机状态S，收集到飞手的操作A，根据教练口传输延时T1和数传传输延时T2，可以得到S的发生时间为(T0-T2)，A的发生时间为(T0-T1)，得到同一时刻的飞机状态和飞手操作的集合(A,S)，建立一个飞手操作学习网络，把这个集合作为训练数据导入网络，当数据足够多时，训练出一个智能飞机控制模型。有益效果：由于采集了飞手的操作无人机遥控器的所有操作指令信息，当无人机坠毁或失联时，能够通过飞手的操作指令信息判断出是否飞手有责任，也便于找到无人机事故的原因。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术手动模式的遥控器直接控制无人机的示意图。图3为本专利技术中手动模式的通过智能地面站控制无人机的示意图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术在无人机智能地面站上设置了一个教练口模块，所述的教练口模块和训练机中的教练不同，本专利技术所述的教练口模块单向的向CPU传送数据，并不接收CPU的操作指令信息对无人机遥控器进行任何控制。本专利技术中的教练口模块只用来采集无人机控制器的操作指令信息，教练口模块将采集的飞手对无人机遥控器做的操作指令信息发送到无人机智能地面站的CPU中。无人机智能地面站和无人机通过这数据传输模块相互传输数据，无人机智能地面站的CPU接收无人的飞行轨迹的数据，无人机智能地面站的CPU发送操作指令信息给无人机，使无人机按照操作指令信息进行飞行。无人机智能地面站有三种模式，分别为自动模式、半自动模式和手动模式。下面通过无人机应用于植保的实施例来对三种模式进行详细说明。实施例1植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，主要是通过地面遥控或GPS飞控来实现喷洒药剂作业。在自动模式下，无人机遥控器和教练口模块不参与，在智能地面站中编程，规划好飞行路径、飞行高度、飞行速度以及喷洒药剂的速度等一系列参数，然后通过数据传输模块发送到无人机，无人机按照预定程序来进行植保工作。无人机将飞行的数据发回到智能地面站，智能地面站将这些数据信息进行记录。在自动模式下，不存在飞手的操作问题，教练口模块也不工作，可以不连接无人机遥控器，所有对无人机的操作都是由智能地面站完成。但在有些情况下，存在一些不可预料以及情况比较复杂的问题，比如飞鸟比较多，杆子比较多等，这种情况下，需要用到手动模式。在手动模式下，无人机遥控器通过教练口模块连接到智能地面站，飞手操作无人机遥控器，教练口模块采集飞手的操作指令信息，将飞手的的操作指令信息发送到智能地面站的CPU，CPU将操作指令信息通过数据传输模块发送到无人机，无人机根据指令做相应的飞行动作并将实际的位置、高度、姿态、航向、速度、喷洒量等信息通过数据传输模块发送到CPU，CPU记录保存。在手动模式下，智能地面站记录下飞手的操作指令信息以及无人机的飞行信息以及喷洒信息。在手动模式下，可以是通过带有教练口模块的智能地面站将操作指令信息发送到无人机上，无人机根据无人机遥控器的操作指令信息而做相应的动作，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度通过数据传输模块传输到地面站。也可以是飞手操纵无人机遥控器直接控制无人机，同时遥控器将所有的操作指令信息以及无人机上飞控反馈的无人机的各种状态、位置信息都会通过教练接口模块发送到地面站，地面站接收并保存所有的指令信息；同时无人机上返回的关于无人机飞行状态和位置等信息通过数据传输模块发送到地面站记录保存。因为智能地面站能够记录飞手的操作指令信息，在无人机坠毁的情况下，就可以通过智能地面站记录的飞手操作指令信息和对应的飞机状态，来判断飞手的操作是否存在失误，如果飞手操作完全正确，那可以从其他方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有教练口的无人机智能地面站，包括数据传输模块和CPU，CPU通过数据传输模块和无人机进行数据传输，其特征在于：还包括教练口模块，所述教练口模块一端连接无人机遥控器，一端连接CPU，所述教练口模块记录无人机遥控器的所有的操作指令信息。

【技术特征摘要】
1.一种带有教练口的无人机智能地面站，包括数据传输模块和CPU，CPU通过数据传输模块和无人机进行数据传输，其特征在于：还包括教练口模块，所述教练口模块一端连接无人机遥控器，一端连接CPU，所述教练口模块记录无人机遥控器的所有的操作指令信息。2.如权利要求1所述的带有教练口的无人机智能地面站，其特征在于：无人机遥控器的数据单向向教练口模块传输，教练口模块接收到无人机遥控器的所有操作指令信息后单向传向CPU传输。3.如权利要求1或2所述的带有教练口的无人机智能地面站，其特征在于：所述的无人机遥控器的各个遥控信号以PPM或SBUS协议通过教练口模块发送到CPU。4.一种如权利要求1-3任一权利要求所带有教练口的无人机智能地面站控制无人机的方法，包括三种模式，自动模式、半自动模式和手动模式。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述的自动模式下，所述无人机智能地面站将预先设置好的任务路线、飞行速度通过数据传输模块发给无人机，无人机上通过数据传输模块接收后执行任务，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度、高度、姿态信息通过数据传输模块传输到CPU记录保存。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述的半自动模式下，无人机智能地面站的CPU对接收到的无人机遥控器的操作指令信息预先设置，飞手操纵无人机遥控器，通过教练口模块将所有的操作指令信息传输到CPU，CPU根据无人机遥控器的行为对应的预先设置，通过数据传输模块发送指令给无人机，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度、高度、姿态信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，汪启惠，黄晓康，于航，
申请(专利权)人：南京嘉谷初成通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32