一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统，包括无人机、地面站、后台服务器三部分；所述地面站包括移动设备、北斗天线和无线收发装置，该移动设备集成了地面站的显示和遥控器的功能，无人机的飞行状态信号可通过无线收发装置发送给地面站，同时地面站手动设置的控制信号也可以通过无线收发装置发送给无人机，以实现对无人机的控制；后台服务器主要储存和分析地面站收发的各种数据，各个地面站之间可以通过服务器分享数据信息，实现地面站之间及时通讯。本实用新型专利技术的无人机系统，方便携带，操作灵活，且可以实现在无移动通信网络的情况下仍进行正常通信，极大地提高无人机系统正常工作的有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统
本技术涉及一种无人机系统，尤其是一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统。
技术介绍
随着无人机航空技术的迅速发展，无人机在我们的工作和生活中发挥着越来越大的作用，各行各业都可以看到无人机的应用。典型的无人机应用是通过地面站和无人机实现数据的双向交互，而且地面站普遍体积比较大，笨重携带不方便，操作不灵活，且地面站之间也没有实现数据分享的功能，无法实现地面站之间的实时沟通。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术提供了一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统，移动设备主要是平板或者手机等，用户可以在这些移动设备上直接操作控制无人机，非常轻便灵活，同时每个手持终端还可以进行数据分享，实现互相通信，从而可以在进行无人机作业的时候相互协作。本技术的技术方案为：一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统，其包括无人机部分、地面站部分、后台服务器部分，其特征在于：地面站包括地面站无线收发装置、移动设备、北斗通信模块；无人机部分包括机载无线收发装置、信号采集模块、信号处理模块、导航模块、动作执行模块；信号采集模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、图像采集装置、气压高度计、超声波传感器、光流传感器；无线收发装置主要是无人机和地面站的通信媒介，接收和发送数据让无人机和地面站进行双向的数据传输；地面站无线收发装置与机载无线收发装置进行数据的传输交换，将地面站的控制信号发送给无人机的主控计算机，控制信号由移动设备安装的APP通过手动设置生成，然后通过MAVLink通讯协议将数据传输给无人机端。同样的，安装了地面站APP的移动设备也可以通过无线收发装置接收无人机发送的信息，在APP上显示所连接无人机的各种状态，包括无人机的飞行曲线、飞行参数、回放文件和GPS卫星状态。每个安装有地面站APP的手持移动设备都集成了即时通信的功能，从而实现了不同的地面站之间可以互相交流分享相关数据，每个地面站可以通过后台服务器实时分享无人机传输到地面站的各种数据。同时，所述地面站还集成了北斗通信模块，即使在没有移动通信网络的情况下，地面站依然可以通过北斗通信的短报文技术发送和接收信息。本技术的有益效果：方便携带，操作灵活，可以通过在移动设备上安装相应软件实现对无人机的控制，地面站之间可以互相通信，分享信息，尤其在无人机作业时进行团队协作，作用极大，系统还集成了北斗通信，可以保证地面站在无移动通信网络的情况下仍然可以正常通信，极大的提高无人机系统正常工作的有效性。附图说明图1为本技术的系统框图图中1、无人机；10、导航模块；11、信号采集模块；12、信号处理模块；13、动作执行模块；14、机载无线收发装置；2、地面站；3、后台服务器。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步的说明。本技术的实施例参考图1所示，一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统，其包括无人机1、地面站2以及后台服务器3三部分，其中，无人机包括机载无线收发装置14、信号采集模块11、信号处理模块12、导航模块10、动作执行模块13；信号采集模块11包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、图像采集装置、气压高度计、超声波传感器、光流传感器；信号处理模块12包括信号转换电路、主控计算机；导航模块10包括磁航向仪、GPS天线、北斗天线、多普勒雷达；旋翼、电机、电子调速器和PWM驱动器依次相连构成动作执行模块13；地面站2包括地面站无线收发装置、移动设备、北斗通信模块。主控计算机与信号转换电路、PWM驱动器及机载无线收发装置相连；移动设备与地面无线收发装置、后台服务器及北斗通信模块相连；机载无线收发装置与地面站无线收发装置相连接。地面站无线收发装置与机载无线收发装置进行数据的传输交换，将地面站的控制信号发送给无人机的主控计算机，控制信号由移动设备安装的APP通过手动设置生成，然后通过MAVLink通讯协议将数据传输给无人机端。同时，该移动设备也可以通过地面站无线收发装置接收无人机发送的信息，在APP上显示所连接无人机的各种状态，包括无人机的飞行曲线、飞行参数、回放文件和GPS卫星状态。进一步的说，磁航向仪、GPS天线、多普勒雷达、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计、超声波传感器、光流传感器的模拟信号被信号采集装置采集，然后通过信号转换电路转换为数字信号提供给主控计算机，进而得出无人机的姿态、位置、方位以及速度，经过数据处理后向PWM驱动器提供调制驱动信号控制电子调速器，电子调速器与安装有旋翼的电机机械连接，从而控制旋翼的转速。进一步的说，磁航向仪测量无人机的绝对方位；GPS天线获取GPS卫星定位信号，并转换为位置坐标；北斗天线同样可以获取卫星定位信号，并转换为位置坐标，同时还可以通过北斗短报文技术发送特定的短报文；多普勒雷达测量无人机的飞行速度；三轴陀螺仪测量无人机的三轴角加速度；三轴加速度计测量无人机的三轴线加速度；气压高度计测量无人机的绝对海拔高度；超声波传感器用于测量无人机与前方物体之间的相对距离；光流传感器测量无人机与地面间的相对距离。进一步的说，主控计算机通过信号转换电路接收来自图像采集装置的实时图像的数字信号，进行图像处理；图像采集装置由云台、CCD摄像头和图像采集卡构成，云台固定在无人机的前端，CCD摄像头固定在云台上，云台调节CCD摄像头的角度使CCD摄像头的镜头光轴与地面保持平行。进一步的说，旋翼为四个、六个或者八个。以上所述实施方式仅表达了本技术的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本技术范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统，其包括无人机、地面站以及后台服务器三部分，其特征在于：无人机包括机载无线收发装置、信号采集模块、信号处理模块、导航模块和动作执行模块；信号采集模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、图像采集装置、气压高度计、超声波传感器和光流传感器；信号处理模块包括信号转换电路和主控计算机；导航模块包括磁航向仪、GPS天线、北斗天线和多普勒雷达；旋翼、电机、电子调速器和PWM驱动器依次相连构成该动作执行模块；地面站包括地面站无线收发装置、移动设备和北斗通信模块；信号采集模块及导航模块与信号转换电路相连；主控计算机与信号转换电路、PWM驱动器及机载无线收发装置相连；移动设备与地面站无线收发装置、后台服务器及北斗通信模块相连；机载无线收发装置与地面站无线收发装置相连接；地面站的控制信号，发送给无人机的主控计算机，并通过MAVLink通讯协议将数据传输给无人机，其中，所述控制信号由移动设备安装的地面站APP生成，安装了该地面站APP的移动设备通过地面站无线收发装置接收无人机发送的信息，在APP上显示所连接的无人机的各种状态，包括无人机的飞行曲线、飞行参数、回放文件和GPS卫星状态。...

【技术特征摘要】
1.一种基于移动设备实现地面站功能的无人机系统，其包括无人机、地面站以及后台服务器三部分，其特征在于：无人机包括机载无线收发装置、信号采集模块、信号处理模块、导航模块和动作执行模块；信号采集模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、图像采集装置、气压高度计、超声波传感器和光流传感器；信号处理模块包括信号转换电路和主控计算机；导航模块包括磁航向仪、GPS天线、北斗天线和多普勒雷达；旋翼、电机、电子调速器和PWM驱动器依次相连构成该动作执行模块；地面站包括地面站无线收发装置、移动设备和北斗通信模块；信号采集模块及导航模块与信号转换电路相连；主控计算机与信号转换电路、PWM驱动器及机载无线收发装置相连；移动设备与地面站无线收...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈滨，陈美琦，吕国朋，刘兴荣，
申请(专利权)人：广州激速智能航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44