一种无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无人机。该无人机包括：处理器、功率放大器、天线以及GPS模块，处理器分别与功率放大器和GPS模块相连，功率放大器与天线相连；GPS模块获取无人机和地面站的位置信息，将位置信息发送至处理器；处理器对位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向功率放大器发送对应工作模式的控制信号；功率放大器根据控制信号选择对应工作模式的增益参数阈值，按照增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大；天线将放大后的信号发送至地面站。可见，本实用新型专利技术根据无人机和地面站的位置信息调整功率放大器的工作模式，既能保证射频发射信号传输质量，同时也降低了功率放大器的功耗，提高了无人机的续航时间。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机
本技术涉及无人机
，特别涉及一种无人机。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，常用于空中拍摄、地理测绘、交通实时监控、供电线路巡检、农药喷洒等方面。随着无人机技术的发展，无人机上的电子器件也日益增加，越来越多的新电子器件被加入到无人机中，一方面提高了无人机的性能，而另一方面又增加了无人机的功耗，降低无人机的续航时间。在现有的无人机上，按照功耗从高到低排列，主要的电子器件包括：(1)螺旋桨电机；(2)射频通信发射模块；(3)主控制系统芯片；(4)摄像头；(5)传感器；(6)射频通信接收模块。在无人机的各种电子器件中射频通信发射模块耗电较大，特别是工作在5.8GHz的数传射频模块(用于发射飞行状态数据等)和图传射频模块(用于发射无人机采集的图像数据、视频数据等)。由于5.8GHz的环境信号衰减较大，而功率放大器本身存在功放效率的问题，为了保证无人机的飞行状态数据和采集的图像数据、视频数据等能够远距离的传回地面站，常常需要使用32dBm的大功率放大器。当数传射频模块和图传射频模块同时产生射频发射信号的时候，功率放大器对二者的射频发射信号进行功率放大消耗的功耗达到了10W左右，降低了无人机的续航时间。如此高功率的放大器，能使射频发射模块与地面站的通信距离达到1km以上。然而在实际应用中，无人机也有近距离工作(如无人机离地面站操作人员几十米)的情况，在此种近距离工作的情况下，图传、数传的射频发射功率只需要十几个dBm，实际消耗的功率不到1W，若仍然采用大功率放大器会造成能源的浪费。
技术实现思路
为了解决现有无人机的功率放大器功耗大、无人机续航时间短的问题，本技术提供了一种无人机，该无人机包括：处理器、功率放大器、天线以及GPS模块，处理器分别与功率放大器和GPS模块相连，功率放大器与天线相连；GPS模块获取无人机和地面站的位置信息，并将位置信息发送至处理器；处理器对无人机与地面站的位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向功率放大器发送对应工作模式的控制信号；功率放大器根据控制信号选择对应工作模式的增益参数阈值，按照增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大；天线将放大后的射频发射信号发送至地面站。可选地，功率放大器的工作模式包括第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；第一工作模式的增益参数阈值小于第二工作模式的增益参数阈值小于第三工作模式的增益参数阈值。可选地，功率放大器为增益可调功率放大器。可选地，增益可调功率放大器为间接电流反馈功率可调放大器。可选地，无人机还包括与增益可调功率放大器相连的增益开关，处理器根据控制信号控制增益开关与增益可调功率放大器的不同控制端口相连，不同的控制端口对应不同的增益参数阈值。可选地，GPS模块为差分GPS模块。可选地，还包括射频通信发射模块，射频通信发射模块的输入端与处理器相连，射频通信发射模块的输出端与功率放大器相连，射频通信发射模块根据处理器发送的控制信号将射频发射信号发送至功率放大器。可选地，射频通信发射模块的工作频段为5.8GHz。可选地，射频通信发射模块包括数传射频模块和图传射频模块。可选地，数传射频模块和图传射频模块在处理器的控制下以时域复用的方式分别向功率放大器发送无人机的飞行状态数据和无人机采集的图像数据。本技术的有益效果是，本技术在无人机中设置GPS模块、处理器、功率放大器和天线，通过GPS模块获取无人机的位置信息和地面站的位置信息，将位置信息发送至处理器；处理器对位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向功率放大器发送对应工作模式的控制信号；功率放大器根据控制信号对射频发射信号进行功率放大；天线将放大后的信号发送至地面站。相对于现有技术中，为了保证无人机的飞行状态数据和采集的图像数据等能够远距离的传回地面站，统一使用大功率放大器的技术方案，本技术能根据无人机与地面站的位置信息动态调整功率放大器的工作模式，使得无人机在向地面站传输数据时，选择最合适的增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大，如当无人机与地面站之间的距离较小时，控制功率放大器在低功率工作模式下运行，当无人机与地面站之间的距离较大时，控制功率放大器在高功率工作模式下运行，既能保证射频发射信号传输质量，同时也降低了功率放大器的功耗，提高了无人机的续航时间。附图说明图1为本技术一个实施例的无人机的原理框图；图2为本技术一个实施例的无人机通信方法的流程示意图；图3为本技术一个实施例的无人机的结构示意图；图4为本技术另一个实施例的无人机通信方法的流程示意图。具体实施方式为了解决
技术介绍
中提出的技术问题，本申请的专利技术人想到在无人机中设置GPS模块、处理器、功率放大器和天线，通过GPS模块获取无人机的位置信息和地面站的位置信息，将位置信息发送至处理器；处理器对位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向功率放大器发送对应工作模式的控制信号；功率放大器根据控制信号对射频发射信号进行功率放大；天线将放大后的信号发送至地面站。相对于现有技术中，为了保证无人机的飞行状态数据和采集的图像数据等能够远距离的传回地面站，统一使用大功率放大器的技术方案，本技术能根据无人机与地面站的位置信息动态调整功率放大器的工作模式，使得无人机在向地面站传输数据时，选择最合适的增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大，如当无人机与地面站之间的距离较小时，控制功率放大器在低功率工作模式下运行，当无人机与地面站之间的距离较大时，控制功率放大器在高功率工作模式下运行，既能保证射频发射信号传输质量，同时也降低了功率放大器的功耗，提高了无人机的续航时间。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。图1为本技术一个实施例的无人机的原理框图。如图1所示，本技术的无人机包括：处理器13、功率放大器12、天线11以及GPS模块14，处理器13分别与功率放大器12和GPS模块14相连，功率放大器12与天线11相连；GPS模块14获取无人机和地面站的位置信息，并将位置信息发送至处理器13；处理器13对无人机与地面站的位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向功率放大器12发送对应工作模式的控制信号；功率放大器12根据控制信号选择对应工作模式的增益参数阈值，按照增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大；天线11将放大后的射频发射信号发送至地面站。以下结合图2说明本技术的无人机的工作原理，如图2所示，为一个实施例的无人机通信方法的流程示意图，该方法包括：S21：获取无人机的位置信息以及地面站的位置信息，其中，地面站与无人机进行无线通信；S22：根据无人机的位置信息和地面站的位置信息，确定无人机与地面站之间的距离；在实际应用中，位置信息包括经纬度信息和海拔信息，以地球的中心为原点，以指向北极的方向为Z轴，以指向起始子午线与赤道线的交点的方向为X轴，以垂直于X轴和Z轴所在的平面的方向为Y轴建立空间直角坐标系。本技术实施例中无人机与地面站之间的距离指的是无人机与地面站之间的直线距离，通过无人机的经纬度信息和海拔信息确定无人机的第一空间坐标，通过地面站的经纬度信息和海拔信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机，其特征在于，包括：处理器、功率放大器、天线以及GPS模块，所述处理器分别与所述功率放大器和所述GPS模块相连，所述功率放大器与所述天线相连；所述GPS模块获取无人机和地面站的位置信息，并将所述位置信息发送至处理器；所述处理器对所述无人机与地面站的位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向所述功率放大器发送对应所述工作模式的控制信号；所述功率放大器根据所述控制信号选择对应所述工作模式的增益参数阈值，按照所述增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大；所述天线将放大后的射频发射信号发送至所述地面站。

【技术特征摘要】
1.一种无人机，其特征在于，包括：处理器、功率放大器、天线以及GPS模块，所述处理器分别与所述功率放大器和所述GPS模块相连，所述功率放大器与所述天线相连；所述GPS模块获取无人机和地面站的位置信息，并将所述位置信息发送至处理器；所述处理器对所述无人机与地面站的位置信息进行处理，确定无人机上的功率放大器的工作模式，并向所述功率放大器发送对应所述工作模式的控制信号；所述功率放大器根据所述控制信号选择对应所述工作模式的增益参数阈值，按照所述增益参数阈值对射频发射信号进行功率放大；所述天线将放大后的射频发射信号发送至所述地面站。2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述功率放大器的工作模式包括第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；所述第一工作模式的增益参数阈值小于所述第二工作模式的增益参数阈值小于所述第三工作模式的增益参数阈值。3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述功率放大器为增益可调功率放大器。4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述增益可调功率放大器为间接电流反馈功率可调放大器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱剑，张向东，于振宇，罗志平，严栋，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37