一种基于离线数字高程数据的飞控设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于离线数字高程数据的飞控设备，包括处理器、连接在处理器上的气压高度计以及卫星导航模块，卫星导航模块包括用于存储高程数据的存储器，存储器为以下两种方式中的任意一种或两种：与飞控设备中的电路固化在一起的闪存芯片、相对于飞控设备可拆离的可移动存储装置；当存储器为闪存芯片时，还包括与闪存芯片相连的数据接口，数据接口用于更新闪存芯片中的数据内容。该飞控设备利用离线数字高程数据来控制无人机飞行，且能够根据具体飞行需要录入特定的离线数字高程数据，这样，不仅可减小飞控设备的数据索引时间，增强飞控设备的实时性，同时由于不需要容量更大的存储设备，使得本飞控设备还具有成本低、功耗低的特点。

A flight control device based on off-line digital elevation data

The utility model discloses a flight control equipment based on off-line digital elevation data, including the processor, the processor connected to the altimeter and satellite navigation module, satellite navigation module includes a memory for storing memory for elevation data, any of the following two ways in one or two: and curing equipment in the flight control circuit in a flash memory chip, together with respect to the removable storage device control device detachable; when memory is flash memory chip, also includes a data interface connected with the flash memory chip, data interface for data updates in the flash memory chip. The flight control equipment to control the UAV flight using off-line digital elevation data, and can according to the specific needs of flight off-line digital elevation data, the specific input data in this way, not only can reduce the time index of the flight control system, enhance the real-time flight control system, at the same time, due to the larger capacity storage device, the device also has flight control the characteristics of low cost, low power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种基于离线数字高程数据的飞控设备
本技术涉及无人机飞控设备
，特别是涉及一种基于离线数字高程数据的飞控设备。
技术介绍
在无人机飞行作业中，飞行器无法有效获取作业环境的地形结构，飞行路径与路径中的地形冲突导致的无人机与地形碰撞、暴力降落是两种常见的飞行事故，通常会造成比较大的财产与经济损失。现有的无人机避障及降落控制主要从三个角度来进行。手动控制：对于较范围内的飞行作业而言，通常采用人工控制飞行避障、降落；提前路径规划：对于自动驾驶型无人机，在起飞前规划处合理的飞行计划，在飞行计划中避开各种可能遇到的障碍物，并设计降落方案；安装测距传感器：在机体中使用测距雷达、图像识别等手段进行距离闭环控制。以上三种方案均可在一定程度上提高无人机在飞行过程中的安全系数，同时也存在一定的局限性：人工干预控制飞行器通常适合空速较慢的旋翼类飞行器，对于航程远、异地起降、空速较快、无实时图像回传的机型，有很高的操作难度。提前路径规划适用于无人机电力线路巡查、公路巡查、管道巡检、航拍测绘等已有飞行计划的作业中，对于提前无确定飞行计划的作业如车辆锁定跟踪、山区抢险救灾、异地迫降、自动导航、应急飞行计划等场景，均无法使用。使用测距传感器如超声波雷达、相控阵雷达，在功耗、体积与测距范围之间无法很好妥协，通常更适用于载荷较大的飞行器使用，小型无人机难以应用。图像识别技术较复杂，无法在夜间等低光照条件下使用。对现有飞控设备作进一步改进，以优化飞控设备的性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述提出的对现有飞控设备作进一步改进，以优化飞控设备的性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题，本技术提供了一种基于离线数字高程数据的飞控设备，该飞控设备利用离线数字高程数据来控制无人机飞行，且能够根据具体飞行需要录入特定的离线数字高程数据，这样，不仅可减小飞控设备的数据索引时间，增强飞控设备的实时性，同时由于不需要容量更大的存储设备，使得本飞控设备还具有成本低、功耗低的特点。本技术提供的一种基于离线数字高程数据的飞控设备通过以下技术要点来解决问题：一种基于离线数字高程数据的飞控设备，包括处理器、连接在处理器上的气压高度计以及卫星导航模块，还包括用于存储高程数据的存储器，所述卫星导航模块与所述存储器数据连接以获取所述高程数据，所述存储器为以下两种方式中的任意一种或两种：与飞控设备中的电路固化在一起的闪存芯片、相对于飞控设备可拆离的可移动存储装置；当所述存储器为闪存芯片时，还包括与闪存芯片相连的数据接口，所述数据接口用于更新闪存芯片中的数据内容。现有技术中，包括气压计及GPS模块的用于无人机自动驾驶的飞控设备的工作流程如下：工作时，飞行控制器将某个确定位置的经纬度数据通过通信口传输到设备中，设备在存储的数据库中查询所述经纬度对应的地理高程数据，并将数据回复给飞行控制器。飞行控制器可以利用所述高程数据与GPS、气压计中所计算出的高度数据比对，用以决策判断飞行高度、降落方式、路线规划等。从而减少自主飞行的无人机在飞行过程中，尤其是在山区、丘陵地区进行的飞行作业中的地形因素造成飞行事故。同时可以利用此数据在操作人员不可及的地方进行异地盲降、自动跟踪目标等操作，增加无人机的地形适用范围。以上气压计即为本案中所述的气压高度计。但针对小型无人机，作为本领域技术人员，无人机的飞行重量、功耗等对无人机的性能均有关键影响。本方案中，通过限定为存储器包括固化的闪存芯片、可移动存储装置两者中的一种或两种，针对闪存芯片，可通过所述数据接口实现对存储器中存储内容的更新，针对可移动存储装置，可通过将可移动存储装置由飞控设备上拆离后，在飞控设备的外部完成可移动存储装置中的数据更新后再安装至飞控设备中，这样，针对特定的飞行任务，只需要将特定区域的高程数据存储于存储器中即可用于指导无人机的自动驾驶，这样，数据量更少的离线数字高程数据不仅可减小飞控设备的数据索引时间，增强飞控设备的实时性；同时由于存储器满足特定飞行任务的高程数据存储即可，不需要容量更大的存储设备，使得本飞控设备还具有成本低、功耗低的特点。同时，本方案中，飞控设备中的存储器可在以上两种方式中择其一或两者同时设置，这样，针对经常需要更新数据的飞行需要，可选择将数据存储于可移动存储装置中，如将所述可移动存储装置设置为SD卡，采用多张SD卡存储不同区域的高程数据，根据具体飞行区域，切换不同的SD卡安装于飞控设备中即可，在更新数据时也不需要将无人机或整个飞控设备携带至数据更新现场；而针对对安全性要求更高的飞行任务，由于固化的闪存芯片在飞控设备中具有更为可靠的电气连接关系，故此中任务状态优选将数据存储于固化的闪存芯片中。即本方案还具有根据具体的任务情况，合理存储高程数据的优点。更进一步的技术方案为：作为闪存芯片的具体实现方式，所述闪存芯片为NandFlash或eMMC。作为可移动存储装置的具体实现方式，所述可移动存储装置为SD卡。现有技术中，针对普通小型无人机，无人机的航速一般在百公里每小时以下，续航时间多为数小时，如航速按照80km/h，平均航时以6小时计算，单次航行可能覆盖的范围圆面积为720000平方公里，根据现有高程数据存储方式，高程数据所需存储数据容量为1.6GB左右，故作为一种在能够满足大部分小型无人机飞行需要，且具有成本低、功耗小的存储器实现方案，所述存储器的容量介于1GByte至4GByte之间。优选的，所述存储器的容量为2GByte。以上处理器可采用无人机本身无人机驾驶系统上的处理器，也可以采用通过通信接口与无人机驾驶系统数据连接的外部控制器，以上通信接口用于转换两者之间的通信电平及逻辑控制，使二者通信相互匹配。本技术具有以下有益效果：本方案中，通过限定为存储器包括固化的闪存芯片、可移动存储装置两者中的一种或两种，针对闪存芯片，可通过所述数据接口实现对存储器中存储内容的更新，针对可移动存储装置，可通过将可移动存储装置由飞控设备上拆离后，在飞控设备的外部完成可移动存储装置中的数据更新后再安装至飞控设备中，这样，针对特定的飞行任务，只需要将特定区域的高程数据存储于存储器中即可用于指导无人机的自动驾驶，这样，数据量更少的离线数字高程数据不仅可减小飞控设备的数据索引时间，增强飞控设备的实时性；同时由于存储器满足特定飞行任务的高程数据存储即可，不需要容量更大的存储设备，使得本飞控设备还具有成本低、功耗低的特点。同时，本方案中，飞控设备中的存储器可在以上两种方式中择其一或两者同时设置，这样，针对经常需要更新数据的飞行需要，可选择将数据存储于可移动存储装置中，如将所述可移动存储装置设置为SD卡，采用多张SD卡存储不同区域的高程数据，根据具体飞行区域，切换不同的SD卡安装于飞控设备中即可，在更新数据时也不需要将无人机或整个飞控设备携带至数据更新现场；而针对对安全性要求更高的飞行任务，由于固化的闪存芯片在飞控设备中具有更为可靠的电气连接关系，故此中任务状态优选将数据存储于固化的闪存芯片中。即本方案还具有根据具体的任务情况，合理存储高程数据的优点。附图说明图1是本技术所述的一种基于离线数字高程数据的飞控设备一个具体实施例的系统拓扑图。具体实施方式下面结合实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于离线数字高程数据的飞控设备，包括处理器、连接在处理器上的气压高度计以及卫星导航模块，其特征在于，还包括用于存储高程数据的存储器，所述卫星导航模块与所述存储器数据连接以获取所述高程数据，所述存储器为以下两种方式中的任意一种或两种：与飞控设备中的电路固化在一起的闪存芯片、相对于飞控设备可拆离的可移动存储装置；当所述存储器为闪存芯片时，还包括与闪存芯片相连的数据接口，所述数据接口用于更新闪存芯片中的数据内容。

【技术特征摘要】
1.一种基于离线数字高程数据的飞控设备，包括处理器、连接在处理器上的气压高度计以及卫星导航模块，其特征在于，还包括用于存储高程数据的存储器，所述卫星导航模块与所述存储器数据连接以获取所述高程数据，所述存储器为以下两种方式中的任意一种或两种：与飞控设备中的电路固化在一起的闪存芯片、相对于飞控设备可拆离的可移动存储装置；当所述存储器为闪存芯片时，还包括与闪存芯片相连的数据接口，所述数据接口用于更新闪存芯片中的数据内容。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖毅，王陈，刘新江，
申请(专利权)人：成都纵横自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51