无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站，其中，所述无人机控制系统，包括无人机和地面控制设备，还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站；所述地面控制设备用于，发送控制指令以控制所述无人机；所述中继站用于，当符合预设条件时，接收所述地面控制设备发出的控制指令，并发送至无人机。本发明专利技术实施例通过增加中继站，大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离；无人机控制系统组网灵活，配置可自选，可自组网，也可接入公网；自组网模式延时可控，实时性强，能保证遥控和图像传输实时性和稳定性；用户使用方便，成本低。

【技术实现步骤摘要】
无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站
本专利技术涉及无人机领域，尤指一种无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站。
技术介绍
现有技术中，无人机的实时遥控都需要满足视距的前提条件，如果需要超视距遥控和图像传输，需要用到较低的频段，比如300MHz～400MHz频段或者更低的频段，利用低频段的绕射能做到一定程度的超视距传输。但是这种情况下，利用低频绕射的可靠性较低，受环境影响较大。另外，也可利用无人机与卫星的交互通信，再利用地面控制端与卫星之间的通信，达到控制无人机和接收无人机图像的需求。但是，利用卫星做中继转发，延时较大，实时性较差；需租用卫星频段，使用受限，普通用户无法使用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站，以解决无人机超视距实时通信的问题。为了达到本专利技术目的，本专利技术实施例提供了一种无人机控制系统，包括无人机和地面控制设备，还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站；所述地面控制设备用于，发送控制指令以控制所述无人机；所述中继站用于，当符合预设条件时，接收所述地面控制设备发出的控制指令，并发送至无人机。可选地，所述中继站进一步用于，实时检测与无人机之间的通信信号强度。可选地，所述预设条件包括如下条件之一：与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值；所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值，且在中继站中，与无人机之间的通信信号强度最强；接收到切换指令，所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。可选地，所述地面控制设备进一步用于，发送控制指令以控制所述无人机之后，执行如下操作中的一种或多种组合：直接接收所述无人机发送的图像信号；直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号；通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号；获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。可选地，所述中继站进一步用于，接收所述无人机发送的图像信号，并转发至所述地面控制设备。可选地，所述中继站进一步用于，当符合所述预设条件时，接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号，并转发至所述地面控制设备。可选地，所述当前状态信号包括：当前飞行速度、当前位置、当前高度、当前姿态和当前温度中的一种或多种。可选地，所述中继站通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。可选地，当所述中继站为多个时，所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。本专利技术实施例还提供一种地面控制设备，包括通信单元、飞行控制单元、数据传输单元和射频单元；其中，所述通信单元通过局域网或因特网与一个或多个中继站通信连接；所述飞行控制单元，用于将控制指令发送至所述数据传输单元；所述数据传输单元，用于通过所述射频单元将所述控制指令发送至无人机，以及，当有中继站符合预设条件时，通过所述通信单元将所述控制指令经所述符合预设条件的中继站发送至无人机。可选地，所述预设条件包括如下条件之一：与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值；所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值，且在中继站中，与无人机之间的通信信号强度最强；接收到切换指令，所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。可选地，所述数据传输单元，进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号，或者，通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号反馈信号、当前状态信号和图像信号。可选地，所述数据传输单元，进一步用于通过通信单元，经所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号。可选地，所述数据传输单元，进一步用于通过通信单元，经所述一个或多个中继站接收所述无人机的发送的图像信号。可选地，所述通信单元通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。可选地，所述通信单元采用星形连接的方式与多个中继站通信连接。本专利技术实施例还提供一种中继站，包括通信单元、数据传输单元和射频单元；其中，所述通信单元通过局域网或因特网与地面控制设备通信连接，用于当所述中继站符合预设条件时，接收所述地面控制设备发送的控制指令；所述数据传输单元，用于获取所述控制指令，通过所述射频单元发送至无人机。可选地，所述射频单元，用于实时检测与无人机之间的通信信号强度。可选地，所述预设条件包括如下条件之一：与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值；所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值，且在中继站中，与无人机之间的通信信号强度最强；接收到切换指令，所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。可选地，所述数据传输单元，进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号，并通过所述通信单元转发至所述地面控制设备。可选地，所述数据传输单元，进一步用于当所述中继站符合所述预设条件时，通过所述射频单元接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号，并通过所述通信单元转发至所述地面控制设备。可选地，所述通信单元通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。本专利技术实施例还提供一种无人机控制系统的实现方法，所述无人机控制系统包括无人机、地面控制设备以及一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站，所述实现方法包括：地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机；符合预设条件的中继站接收所述地面控制设备发出的控制指令，并发送至无人机。可选地，所述预设条件包括如下条件之一：与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值；所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值，且在中继站中，与无人机之间的通信信号强度最强；接收到切换指令，所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。可选地，所述实现方法还包括：所述地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机之后，执行如下操作中的一种或多种组合：直接接收所述无人机发送的图像信号；直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号；通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号；获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。可选地，所述实现方法还包括：所述中继站接收所述无人机发送的图像信号，并转发至所述地面控制设备。可选地，所述实现方法还包括：所述符合预设条件的中继站接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号，并转发至所述地面控制设备。可选地，所述地面控制设备通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。可选地，当所述中继站为多个时，所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。本专利技术实施例的无人机控制系统包括无人机和地面控制设备，还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站；所述地面控制设备用于，发送控制指令以控制所述无人机；所述中继站用于，当符合预设条件时，接收所述地面控制设备发出的控制指令，并发送至无人机。在本专利技术实施例中，通过增加中继站，大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机控制系统，包括无人机和地面控制设备，其特征在于，还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站；所述地面控制设备用于，发送控制指令以控制所述无人机；所述中继站用于，当符合预设条件时，接收所述地面控制设备发出的控制指令，并发送至无人机。

【技术特征摘要】
1.一种无人机控制系统，包括无人机和地面控制设备，其特征在于，还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站；所述地面控制设备用于，发送控制指令以控制所述无人机；所述中继站用于，当符合预设条件时，接收所述地面控制设备发出的控制指令，并发送至无人机。2.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述中继站进一步用于，实时检测与无人机之间的通信信号强度。3.根据权利要求1或2所述的无人机控制系统，其特征在于，所述预设条件包括如下条件之一：与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值；所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值，且在中继站中，与无人机之间的通信信号强度最强；接收到切换指令，所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。4.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述地面控制设备进一步用于，发送控制指令以控制所述无人机之后，执行如下操作中的一种或多种组合：直接接收所述无人机发送的图像信号；直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号；通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号；获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。5.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述中继站进一步用于，接收所述无人机发送的图像信号，并转发至所述地面控制设备。6.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述中继站进一步用于，当符合所述预设条件时，接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号，并转发至所述地面控制设备。7.根据权利要求4或5所述的无人机控制系统，其特征在于，所述当前状态信号包括：当前飞行速度、当前位置、当前高度、当前姿态和当前温度中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述中继站通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。9.根据权利要求1或6所述的无人机控制系统，其特征在于，当所述中继站为多个时，所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。10.一种地面控制设备，其特征在于，包括通信单元、飞行控制单元、数据传输单元和射频单元；其中，所述通信单元通过局域网或因特网与一个或多个中继站通信连接；所述飞行控制单元，用于将控制指令发送至所述数据传输单元；所述数据传输单元，用于通过所述射频单元将所述控制指令发送至无人机，以及，当有中继站符合预设条件时，通过所述通信单元将所述控制指令经所述符合预设条件的中继站发送至无人机。11.根据权利要求10所述的地面控制设备，其特征在于，所述预设条件包括如下条件之一：与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值；所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值，且在中继站中，与无人机之间的通信信号强度最强；接收到切换指令，所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。12.根据权利要求10所述的地面控制设备，其特征在于，所述数据传输单元，进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号，或者，通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号反馈信号、当前状态信号和图像信号。13.根据权利要求10所述的地面控制设备，其特征在于，所述数据传输单元，进一步用于通过通信单元，经所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号。14.根据权利要求10所述的地面控制设备，其特征在于，所述数据传输单元，进一步用于通过通信单元，经所述一个或多个中继站接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪，胡小军，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44