一种多功能便携无人机地面站制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能便携无人机地面站，包括：便携工控机主机、以及分别与便携工控机主机相连的显示系统、无人机通信链路系统、无人机发射控制系统、电源系统及外围接口配件；便携工控机主机通过无人机地面控制软件对两种以上的无人机进行飞行控制；显示系统用于显示无人机的侦查画面和无人机地面站的控制界面；无人机通信链路系统用于向无人机发送控制信号，并接收通过无人机获取的数据；无人机发射控制系统用于检测待发射的无人机，并控制待发射的无人机的电源与发射。解决了当前无人机地面站体积大且功能单一，对各类无人机功能支持不全面的问题。

A multifunctional portable UAV Ground Station

【技术实现步骤摘要】
一种多功能便携无人机地面站
本专利技术涉及无人机领域，尤其涉及一种多功能便携无人机地面站。
技术介绍
无人机地面站用于对无人机进行遥控和管理，并监视无人机的飞行状况。具体的，包括：控制无人机的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能以及控制通讯链路的工作，还包括利用无人机武器平台的传感器获取发现目标和通过辅助决策反馈攻击目标，完成单一作战任务，以及对无人机的发射和回收。随着当前无人机行业的快速发展，对无人机地面站的需求也越来越多。无人机地面站除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证无人机系统整体功能的成功实现。但是，由于现有的无人机地面站中尚未见成熟可用的兼顾攻击型固定翼无人机发射、火工品引信控制的便携地面站，大部分便携地面站研究集中在民用市场，支持军用火工品控制的多功能便携无人机地面站尚未见成熟应用，因此，本专利技术主要解决现有的无人机地面站对各类无人机支持不全面，尤其没有兼顾到攻击型固定翼发射型无人机的问题。此外，现有的无人机地面站的通信链路复杂、通信设备多以及频段多，在操作无人机地面站时存在操作体验差以及对无人机的控制难度高。进一步地，现有的无人机地面站还存在无人机地面站的体积大、功能简单以及接口种类少的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多功能便携无人机地面站，以解决现有的无人机地面站对各类无人机支持不全面，尤其没有兼顾到攻击型固定翼发射型无人机这一问题。一种多功能便携无人机地面站，包括：便携工控机主机、以及分别与所述便携工控机主机相连的显示系统、无人机通信链路系统、无人机发射控制系统、电源系统及外围接口配件，所述便携工控机主机通过无人机地面控制软件对两种以上的无人机进行飞行控制；所述显示系统用于显示无人机的侦查画面和无人机地面站的控制界面，所述显示系统包括上下分布的大触摸屏和主显示屏；所述无人机通信链路系统用于向无人机发送控制信号，并接收通过无人机获取的数据，所述无人机通信链路系统包括：数据融合模块、摇杆控制模块、飞行模式切换开关、开伞开关、引信开关、遥测数据接口、图像传输模块、遥测数据传输模块；所述无人机发射控制系统用于检测待发射的无人机，并控制待发射的无人机的电源与发射，所述无人机发射控制系统包括：地面软件通信模块、发射电源开关以及发射按钮。进一步地，在一种实现方式中，所述无人机通信链路系统中，所述便携工控机主机与无人机通信链路系统之间传输无人机的姿态、位置、图像、航线数据以及控制信号；所述遥测数据接口用于为无人机地面站收发无人机的飞行数据；所述图像传输模块用于接收机载摄像头回传的画面；所述遥测数据传输模块用于发射接收高频无线信号，传输遥测数据接口的各类数据；所述数据融合模块用于接收所述无人机地面控制软件发送的控制信号，并发送至对应的控制模块；所述摇杆控制模块用于接收所述数据融合模块的控制信号后，通过摇杆对无人机的油门、滚转、俯仰以及偏航量进行控制；所述飞行模式切换开关用于接收所述数据融合模块的控制信号后，对无人机的飞行模式进行控制；所述开伞开关用于接收所述数据融合模块的控制信号后，对无人机的开伞进行控制；所述引信开关用于接收所述数据融合模块的控制信号后，对无人机的引信进行控制。进一步地，在一种实现方式中，所述无人机发射控制系统中，便携工控机主机传输无人机自检信息、发射控制信息给无人机发射控制系统；所述地面软件通信模块与无人机地面控制软件通信，无人机内部自检通过后，向地面控制软件发送自检成功信号，地面软件通信模块接收到待发无人机的自检成功信号后后智能打开发射电源开关；所述发射电源开关用于控制无人机的发射电源；所述发射按钮用于控制无人机的发射。进一步地，在一种实现方式中，所述显示系统中，便携工控机主机传输视频信号给显示系统，显示系统反馈点击触屏位置信息给便携工控主机；所述大触摸屏为寸触摸屏，用于显示侦查画面，所述侦查画面包括模拟图传和数字图传；所述主显示屏为寸非触摸屏，用于显示便携工控机主机内的无人机地面控制软件；所述显示系统还包括HDMI接口和AV接口，所述HDMI接口用于连接头戴显示器，通过所述头戴显示器监视无人机侦查画面、控制无人机姿态；所述AV接口用于将模拟图传接入大触摸屏。进一步地，在一种实现方式中，所述电源系统用于给全系统提供稳定可靠的动力电源，传输电源信号给便携工控机主机、显示系统、无人机通信链路系统、无人机发射控制系统、及外围接口配件；所述电源系统包括电池、电量显示仪、充电口、伏稳压输出模块以及伏稳压输出模块；所述电源系统中，所述电池为松下18650锂电池组；所述电量显示仪用于显示电池的电量；所述充电口用于对电池进行智能充电，所述充电口具备电池电压自动检测能力，当测量到电池电压负增量时智能将充电转变为涓流充电；所述伏稳压输出模块用于给便携工控机主机、显示系统和无人机通信链路系统多路设备供电，伏稳压输出模块用于给无人机发射控制系统及外围接口配件供电。进一步地，在一种实现方式中，所述外围接口配件用于扩展无人机地面站的输入输出接口，所述便携工控机主机与外围接口配件之间传输USB数据信号、网络信号、音频信号、键盘鼠标信号以及WiFi信号；所述外围接口配件包括：两个以上的USB口、网口、喇叭及耳机、鼠标及键盘以及WiFi天线接口，所述外围接口配件中，所述两个以上的USB口用于外接其他遥测数传设备；所述网口用于通过RTSP即时串流方式将数字图传接入主机地面控制软件，并将所述主机地面控制软件的显示画面显示在大触摸屏；喇叭及耳机用于语音提示飞行信息；鼠标及键盘用于输入飞行航线、飞行模式以及航点经纬度信息；所述WiFi天线接口用于扩展安装WiFi天线，为用户提供无线上网功能。进一步地，在一种实现方式中，所述便携工控机主机是无风扇酷睿J1900四核工控电脑。进一步地，在一种实现方式中，所述多功能便携无人机地面站的工作方法包括：步骤S1：无人机地面站初始化，所述便携工控机主机开机，打开所述无人机地面控制软件，无人机地面站通过遥测数据模块自动搜索适配波特率连接无人机，进入无人机任务模式选择界面，所述任务模式包括：攻击型、侦查型以及物资运送型，不同任务模式下无人机地面站开伞开关、引信开关的使能与否、无人机地面控制软件的软件界面操作键和飞行默认参数配置不同；步骤S2：自动进行传感器及任务载荷状态检测，无人机检测正常后通过遥测数据传输模块给无人机地面站回传信息，此时无人机地面控制软件向发射控制系统内的地面软件通信模块发送自检成功信息，地面软件通信模块根据自检成功信息控制发射电源开关启动，当发射按钮按下时，无人机发射起飞；步骤S3：无人机按照预设航线飞行，在飞行过程中，无人机地面站能够进入无人机地面控制软件通过鼠标及键盘输入新航点的经纬度信息，通过摇杆控制模块或通过头戴显示器控制无人机姿态，通过飞行模式切换开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能便携无人机地面站，其特征在于，包括：便携工控机主机(1)、以及分别与所述便携工控机主机(1)相连的显示系统(2)、无人机通信链路系统(3)、无人机发射控制系统(4)、电源系统(5)及外围接口配件(6)，所述便携工控机主机(1)通过无人机地面控制软件(11)对两种以上的无人机进行飞行控制；/n所述显示系统(2)用于显示无人机的侦查画面和无人机地面站的控制界面，所述显示系统(2)包括上下分布的大触摸屏(21)和主显示屏(22)；/n所述无人机通信链路系统(3)用于向无人机发送控制信号，并接收通过无人机获取的数据，所述无人机通信链路系统(3)包括：数据融合模块(31)、摇杆控制模块(32)、飞行模式切换开关(33)、开伞开关(34)、引信开关(35)、遥测数据接口(36)、图像传输模块(37)、遥测数据传输模块(38)；/n所述无人机发射控制系统(4)用于检测待发射的无人机，并控制待发射的无人机的电源与发射，所述无人机发射控制系统(4)包括：地面软件通信模块(41)、发射电源开关(42)以及发射按钮(43)。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能便携无人机地面站，其特征在于，包括：便携工控机主机(1)、以及分别与所述便携工控机主机(1)相连的显示系统(2)、无人机通信链路系统(3)、无人机发射控制系统(4)、电源系统(5)及外围接口配件(6)，所述便携工控机主机(1)通过无人机地面控制软件(11)对两种以上的无人机进行飞行控制；
所述显示系统(2)用于显示无人机的侦查画面和无人机地面站的控制界面，所述显示系统(2)包括上下分布的大触摸屏(21)和主显示屏(22)；
所述无人机通信链路系统(3)用于向无人机发送控制信号，并接收通过无人机获取的数据，所述无人机通信链路系统(3)包括：数据融合模块(31)、摇杆控制模块(32)、飞行模式切换开关(33)、开伞开关(34)、引信开关(35)、遥测数据接口(36)、图像传输模块(37)、遥测数据传输模块(38)；
所述无人机发射控制系统(4)用于检测待发射的无人机，并控制待发射的无人机的电源与发射，所述无人机发射控制系统(4)包括：地面软件通信模块(41)、发射电源开关(42)以及发射按钮(43)。


2.根据权利要求1所述的一种多功能便携无人机地面站，其特征在于，所述无人机通信链路系统(3)中，所述便携工控机主机(1)与无人机通信链路系统(3)之间传输无人机的姿态、位置、图像、航线数据以及控制信号；
所述遥测数据接口(36)用于为无人机地面站收发无人机的飞行数据；
所述图像传输模块(37)用于接收机载摄像头回传的画面；
所述遥测数据传输模块(38)用于发射接收高频无线信号，传输遥测数据接口(36)的各类数据；
所述数据融合模块(31)用于接收所述无人机地面控制软件(11)发送的控制信号，并发送至对应的控制模块；
所述摇杆控制模块(32)用于接收所述数据融合模块(31)的控制信号后，通过摇杆对无人机的油门、滚转、俯仰以及偏航量进行控制；
所述飞行模式切换开关(33)用于接收所述数据融合模块(31)的控制信号后，对无人机的飞行模式进行控制；
所述开伞开关(34)用于接收所述数据融合模块(31)的控制信号后，对无人机的开伞进行控制；
所述引信开关(35)用于接收所述数据融合模块(31)的控制信号后，对无人机的引信进行控制。


3.根据权利要求1所述的一种多功能便携无人机地面站，其特征在于，所述无人机发射控制系统(4)中，便携工控机主机(1)传输无人机自检信息、发射控制信息给无人机发射控制系统(4)；
所述地面软件通信模块(41)与无人机地面控制软件(11)通信，无人机内部自检通过后，向地面控制软件(11)发送自检成功信号，地面软件通信模块(41)接收到待发无人机的自检成功信号后后智能打开发射电源开关(42)；
所述发射电源开关(42)用于控制无人机的发射电源；
所述发射按钮(43)用于控制无人机的发射。


4.根据权利要求1所述的一种多功能便携无人机地面站，其特征在于，所述显示系统(2)中，便携工控机主机(1)传输视频信号给显示系统(2)，显示系统(2)反馈点击触屏位置信息给便携工控主机(1)；
所述大触摸屏(21)为15寸触摸屏，用于显示侦查画面，所述侦查画面包括模拟图传和数字图传；所述主显示屏(22)为12寸非触摸屏，用于显示便携工控机主机(1)内的无人机地面控制软件(11)；
所述显示系统(2)还包括HDMI接口(23)和AV接口(24)，所述HDMI接口(23)用于连接头戴显示器，通过所述头戴显示器监视无人机侦查画面、控制无人机姿态；所述AV接口(24)用于将模拟图传接入大触摸屏(21)。


5.根据权利要求1所述的一种多功能便携无人机地面站，其特征在于，所述电源系统(5)用于给全系统提供稳定可靠的动力电源，传输电源信号给便携工控机主机(1)、显示系统(2)、无人机通信链路系统(3)、无人机发射控制系统(4)、及外围接口配件(6)；
所述电源系统(5)包括电池(51)、电量显示仪(52)、充电口(53)、12伏稳压输出模块(54)以及5伏稳压输出模块(55)；
所述电源系统(5)中，所述电池(51)为松下18650锂电池组；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟梅，姚琪，周远远，商枝江，程文杰，周玉坤，李飞翔，丁伟，李翠侠，刘超，张磊磊，施新，王吉洁，卫颖，王强，
申请(专利权)人：中电莱斯信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32