CN103034185A - 通信系统及其地面站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信系统，包括地面站及能与该地面站进行通信的无人机，该地面站设置有操作模块、控制模块及摇杆，该无人机设置有执行模块，操作模块根据用户的操作输出第一检测信号至控制模块及执行模块，控制模块根据第一检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，执行模块在接收到第一检测信号后触发，并接收来自控制模块的控制指令而使无人机执行自动飞行模式；或者操作模块根据用户的操作输出第二检测信号至摇杆及执行模块，摇杆根据第二检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，执行模块在接收到第二检测信号后触发，并接收来自摇杆的控制指令而使该无人机执行手动飞行模式。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统，尤其涉及一种用于实现无人机与地面站之间通信的通信系统及其地面站。
背景技术
现有的用于实现诸如航拍或侦查实务的飞机，一般都是无人驾驶。这些无人驾驶飞机可飞行于自动飞行模式中以完成航拍或侦查事务，并同时受控于设置在地面上的地面站。地面站中通常设置有控制中心，控制者可通常直接操作控制中心的按键而实现控制无人驾驶飞机的起飞、降落或自动回航等。如，当控制起飞的按键被按下时，无人驾驶飞机即会自动完成起飞的操作，这个起飞过程通常无法中途暂停或中断，而只能等到无人驾驶飞机起飞完毕再通过操作按键控制刚完成起飞的飞机降落，导致控制者无法根据突然情况及时、快速地实现对无人驾驶飞机的控制。再者，在天气情况或周围环境较为恶劣的情况下，利用自动飞行模式来实现控制无人驾驶飞机的效果也通常不理想。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够使无人机飞行于多种模式中并实现及时、快速控制无人机飞行状况的通信系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种通信系统，包括地面站及能与该地面站进行通信的无人机，该地面站设置有操作模块、控制模块及摇杆，该无人机设置有执行模块，该操作模块根据用户的操作输出第一检测信号至该控制模块及该执行模块，该控制模块根据第一检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该执行模块在接收到第一检测信号后触发，并接收来自该控制模块的控制指令而使该无人机执行自动飞行模式；或者该操作模块根据用户的操作输出第二检测信号至该摇杆及该执行模块，该摇杆根据第二检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该执行模块在接收到第二检测信号后触发，并接收来自摇杆的控制指令而使该无人机执行手动飞行模式。
优选地，所述操作模块还根据用户的操作输出第三检测信号至该控制模块、该摇杆及该执行模块，该控制模块、该摇杆分别根据第三检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该执行模块在接收到该第三检测信号后触发，并接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令而使该无人机执行混合飞行模式。
优选地，所述操作模块包括模式切换开关及检测单元，该模式切换开关用于在自动飞行档及手动飞行档之间切换，该检测单元用于检测该模式切换开关所处的档位并相应输出该第一检测信号及该第二检测信号。
优选地，所述操作模块包括模式切换开关及检测单元，该模式切换开关用于在自动飞行档、手动飞行档及混合飞行档之间切换，该检测单元用于检测该模式切换开关所处的档位并相应输出该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号。
优选地，所述控制模块在接收该第一检测信号或该第三检测信号之后上电，并根据用户的操作而输出相应的控制指令至该执行模块，所述检测单元在接收该第二检测信号或该第三检测而上电并根据用户的操作输出相应的控制指令至该无人机。
优选地，所述执行模块包括接收单元、第一执行单元及第二执行单元，该接收单元无线连接至所述检测单元，用于接收该检测单元输出的第一检测信号、第二检测信号及第三检测信号并相应选择性地输出触发信号至第一执行单元和/或第二执行单元以触发该第一执行单元和/或该第二执行单元，该第一执行单元及该第二执行单元在触发后可分别接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令。
优选地，所述接收单元在接收到该第一检测信号之后输出触发信号至该第一执行单元以触发该第一执行单元，该第一执行单元在触发后可接收来自该控制模块的控制指令以控制该无人机执行自动飞行模式；该接收单元在接收到该第二检测信号之后输出触发信号至该第二执行单元以触发该第二执行单元，该第二执行单元在触发后可接收来自该摇杆的控制指令以控制该无人机手动执行手动飞行模式；该接收单元在接收到第三检测信号之后输出触发信号至该第一执行单元及该第二执行单元以同时触发第一执行单元及该第二执行单元，该第一执行单元及该第二执行单元在触发后可分别接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令以控制该无人机执行混合飞行模式。
本发明进一步提供了一种地面站，用于与无人机之间进行通信，该地面站设置有操作模块、控制模块及摇杆，该操作模块可根据用户的操作输出第一检测信号至该控制模块及该无人机，该控制模块根据第一检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该无人机在接收到第一检测信号后可接收来自该控制模块的控制指令而执行自动飞行模式；或者该操作模块根据用户的操作输出第二检测信号至该摇杆及该无人机，该摇杆根据第二检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该无人机在接收到该第二检测信号后可接收来自该摇杆的控制指令而执行自动飞行模式。
优选地，所述操作模块还根据用户的操作输出第三检测信号至该控制模块、该摇杆及该执行模块，该控制模块及该摇杆分别根据第三检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该无人机在接收到该第三检测信号后可接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令而执行混合飞行模式。
优选地，该操作模块包括模式切换开关及检测单元，该模式切换开关用于在自动飞行档、手动飞行档及混合飞行档之间切换，该检测单元用于检测该模式切换开关所处的档位并相应输出该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号。
本发明所提供的通信系统，通过设置于地面站的操作模块、控制模块及摇杆，与设置于无人机上的执行模块的配合，使得用户可通过操作模式切换开关而控制无人机飞行于自动飞行模式、手动飞行模式或混合飞行模式中。而当工作于混合飞行模式中时，用户可在无人机自动飞行之后通过摇杆及时调整无人机的飞行姿态或飞行速度，从而及时、快速地实现对无人机的控制。
附图说明
图1为本发明实施例的通信系统的模块示意图；
图2为图1所示的通信系统的控制模块的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，其为本发明实施例中通信系统10的模块示意图。在本实施例中，通信系统10包括无人机100及能与无人机100之间进行通信的地面站300。在本实施例中，地面站300可为具有遥控能力的遥控器，用户可通过地面站300控制无人机100可选择地飞行于自动飞行模式、手动飞行模式或混合飞行模式中，从而使无人机100可完成航拍或侦查等事务。
地面站300设置有操作模块310、控制模块330及摇杆340。操作模块310可根据用户的操作相应输出第一检测信号至控制模块330及无人机100；或者输出第二检测信号至摇杆340及无人机100；或者，输出第三检测信号至控制模块330、摇杆340及无人机100。在本实施例中，操作模块310包括模式切换开关311及检测单元312。模式切换开关311用于供用户操作以于自动飞行档、手动飞行档以及混合飞行档三个档位之间的切换，从而实现控制无人机100于自动飞行模式、手动飞行模式及混合飞行模式之间切换。检测单元312连接至模式切换开关311，用于检测模式切换开关311所处的档位并输出相应的检测信号。具体而言，当检测到模式切换开关311处于自动飞行档位时，检测单元312输出第一检测信号至控制模块330及无人机100；当检测到模式切换开关311处于手动飞行档位时，检测单元312输出第二检测信号至摇杆340及无人机100；而当检测到模式切换开关311处于混合飞行档位时，检测单元312输出第三检测信号控制模块330、摇杆340及无人机100。
控制模块330连接至检测单元312，用于在接收到相应的检测信号之后上电从而使用户可操作控制模块330而控制无人机100执行自动飞行模式。具体而言，控制模块330连接至检测单元312，用于在接收到第一检测信号或第三检测信号之后上电工作，从而可被用户操作以输出相应的控制指令至无人机100而实现对无人机100的自动飞行的控制。在一些实施例中，控制模块330连接至检测单元312的端口可为低电平触发端口，第一检测信号可为低电平信号，而第三检测信号可为在预设时间段内由高电平切换至低电平的信号。如此，当接收到第一检测信号或第三检测信号后，控制模块330连接至检测单元312的端口可被触发，从而使得控制模块330可实现上电工作，此时，用户可通过按压按键而使控制模块330输出相应的控制指令至无人机100。
在一些实施例中，控制模块330进一步包括起飞单元331、降落单元332、以及自动回航单元333。起飞单元331、降落单元332及自动回航单元333可分别与三个按键，如起飞按键、降落按键及自动回航按键等相对应，并在对应的按键被按下时产生相应的控制指令至无人机100以实现控制无人机100自动起飞、降落或回航。例如，当起飞单元331所对应的按键被按下时，起飞单元331输出起飞控制指令至无人机100，无人机100因此在接收到起飞信号之后自动起飞。
摇杆340亦连接至检测单元312，用于在接收到第二检测信号或第三检测信号之后上电工作，从而使得摇杆340可被用户操作以实现手动控制无人机100的飞行。在一些实施例中，摇杆340连接至检测单元312的端口可为高电平触发端口，第二检测信号可为高电平信号，而第三检测信号可为在预设之间段内由高电平切换至低电平的信号。如此，当接收到第二检测信号或第三检测信号后，摇杆340连接至检测单元312的端口可被触发，从而使得摇杆340可上电工作，此时，用户可通过操作摇杆340而控制手动控制无人机100的飞行。
无人机100无线连接至地面站300的控制模块330及摇杆340，用于在接收到第一检测信号、第二检测信号及第三检测信号之后进一步接收控制模块330及摇杆340所输出的控制指令而执行相应的操作而实现飞行于自动飞行模式、手动飞行模式或混合飞行模式中。在本实施例中，无人机100中设置有执行模块110，执行模块110在接收到该第一检测信号之后被触发并可接收来自控制模块330的控制指令从而使无人机100执行自动飞行模式，在接收到第二检测信号之后被触发并可接收来自摇杆340的控制指令从而使无人机100执行手动飞行模式，在接收到第三检测信号之后被触发并可同时接收来自控制模块330及摇杆340的控制指令而使无人机100执行混合飞行模式。具体而言，执行模块110包括接收单元111、第一执行单元112及第二执行单元113。
接收单元111无线连接至检测单元312，用于接收检测单元312发出的第一检测信号、第二检测信号及第三检测信号，并分别根据第一检测信号、第二检测信号及第三检测信号而选择性地输出触发信号至第一执行单元112和/或第二执行单元113。在本实施中，当接收到第一检测信号之后，接收单元111输出触发信号至第一执行单元112，第一执行单元112在接收到触发信号之后被触发，因此可进一步接收控制模块330所输出的控制指令而实现对无人机100的自动飞行控制；当接收到第二检测信号之后，接收单元111输出触发信号至第二执行单元113，第二执行单元113在接收到触发信号之后被触发，因此可进一步接收摇杆340所输出的控制指令而实现对无人机100的手动飞行控制；而当接收到第三接触信号之后，接收单元111则同时输出触发信号至第一执行单元112及第二执行单元113，因此，第一执行单元112及第二执行单元113同时被触发并可进一步接收到来自控制模块330及摇杆340的控制指令而实现对无人机100的混合飞行控制。
应用该通信系统10控制无人机100的飞行时，首先可依据具体情况而拨动模式切换开关311至合适的档位中从而实现控制无人机100飞行于对应的模式中。具体而言，当将模式切换开关311拨动至自动飞行档时，检测单元312输出第一检测信号至控制模块330及接收单元111，控制模块330在接收到第一检测信号之后上电工作，而接收单元111在接收到第一检测信号之后则触发第一执行单元112，此时，用户此时可按压对应的按键以实现控制无人机100的自动飞行，例如，按压起飞单元331所对应的按键，此时，起飞单元331产生对应的控制指令至第一执行单元112，第一执行单元112因此控制无人机100执行自动飞行操作。当将模式切换开关311拨动至手动飞行档时，检测单元312输出第二检测信号至摇杆340及接收单元111，摇杆340在接收到第二检测信号之后上电工作，接收单元111在接收到第二检测信号之后则触发第二执行单元113，而后，当用户操作摇杆340，如，左右移动摇杆340或上下移动摇杆340后，摇杆340所产生的控制指令将传输到第二执行单元113上，第二执行单元113因此可手动控制无人机100的飞行状况，如，调整无人机100的飞行姿态或飞行速度等。当将模式切换开关311拨动至混合飞行档时，检测单元312输出第三检测信号至控制模块330、摇杆340及接收单元111，控制模块330及摇杆340在接收到第三检测信号之后均上电工作，执行模块110的接收单元111在接收到第三检测信号之后同时触发第一执行单元112及第二执行单元113，此时，用户可在利用控制模块330控制无人机100自动飞行之后，再通过操作摇杆340及时手动调整无人机100的飞行状况，例如，当用户按下对应控制模块330起飞单元331的按键之后，起飞单元331产生控制信号至第一执行单元112，第一执行单元112因此控制无人机100起飞，当无人机100起飞之后，用户在发现到无人机100的飞行姿态存在问题时，还可通过操纵摇杆340而及时调整无人机100的飞行姿态等。
本发明所提供的通信系统10，通过设置在地面站300的操作模块310、控制模块330及摇杆340，与设置于无人机100上的执行模块111的配合，使得用户可通过操作模式切换开关311而控制无人机100飞行于自动飞行模式、手动飞行模式或混合飞行模式中。而当工作于混合飞行模式中时，用户可在无人机100自动飞行之后通过摇杆340及时调整无人机100的飞行姿态或飞行速度，从而及时、快速地实现对无人机100的控制。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种通信系统，包括地面站及能与该地面站进行通信的无人机，其特征在于，该地面站设置有操作模块、控制模块及摇杆，该无人机设置有执行模块，该操作模块根据用户的操作输出第一检测信号至该控制模块及该执行模块，该控制模块根据第一检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该执行模块在接收到第一检测信号后触发，并接收来自该控制模块的控制指令而使该无人机执行自动飞行模式；或者该操作模块根据用户的操作输出第二检测信号至该摇杆及该执行模块，该摇杆根据第二检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该执行模块在接收到第二检测信号后触发，并接收来自该摇杆的控制指令而使该无人机执行手动飞行模式。
2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述操作模块还根据用户的操作输出第三检测信号至该控制模块、该摇杆及该执行模块，该控制模块、该摇杆分别根据第三检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该执行模块在接收到该第三检测信号后触发，并接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令而使该无人机执行混合飞行模式。
3.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述操作模块包括模式切换开关及检测单元，该模式切换开关用于在自动飞行档及手动飞行档之间切换，该检测单元用于检测该模式切换开关所处的档位并相应输出该第一检测信号及该第二检测信号。
4.如权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述操作模块包括模式切换开关及检测单元，该模式切换开关用于在自动飞行档、手动飞行档及混合飞行档之间切换，该检测单元用于检测该模式切换开关所处的档位并相应输出该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号。
5.如权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述控制模块在接收该第一检测信号或该第三检测信号之后上电，并根据用户的操作而输出相应的控制指令至该执行模块，所述检测单元在接收该第二检测信号或该第三检测而上电并根据用户的操作输出相应的控制指令至该无人机。
6.如权利要求5所述的通信系统，其特征在于，所述执行模块包括接收单元、第一执行单元及第二执行单元，该接收单元无线连接至所述检测单元，用于接收该检测单元输出的第一检测信号、第二检测信号及第三检测信号并相应选择性地输出触发信号至第一执行单元和/或第二执行单元以触发该第一执行单元和/或该第二执行单元，该第一执行单元及该第二执行单元在触发后可分别接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令。
7.如权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述接收单元在接收到该第一检测信号之后输出触发信号至该第一执行单元以触发该第一执行单元，该第一执行单元在触发后可接收来自该控制模块的控制指令以控制该无人机执行自动飞行模式；该接收单元在接收到该第二检测信号之后输出触发信号至该第二执行单元以触发该第二执行单元，该第二执行单元在触发后可接收来自该摇杆的控制指令以控制该无人机手动执行手动飞行模式；该接收单元在接收到第三检测信号之后输出触发信号至该第一执行单元及该第二执行单元以同时触发第一执行单元及该第二执行单元，该第一执行单元及该第二执行单元在触发后可分别接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令以控制该无人机执行混合飞行模式。
8.一种地面站，用于与无人机之间进行通信，其特征在于，该地面站设置有操作模块、控制模块及摇杆，该操作模块可根据用户的操作输出第一检测信号至该控制模块及该无人机，该控制模块根据第一检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该无人机在接收到第一检测信号后可接收来自该控制模块的控制指令而执行自动飞行模式；或者该操作模块根据用户的操作输出第二检测信号至该摇杆及该无人机，该摇杆根据第二检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该无人机在接收到该第二检测信号后可接收来自该摇杆的控制指令而执行自动飞行模式。
9.如权利要求8所述的地面站，其特征在于，所述操作模块还根据用户的操作输出第三检测信号至该控制模块、该摇杆及该执行模块，该控制模块及该摇杆分别根据第三检测信号而触发以接收用户的操作，并根据用户的操作产生控制指令，该无人机在接收到该第三检测信号后可接收来自该控制模块及该摇杆的控制指令而执行混合飞行模式。
10.如权利要求9所述的地面站，其特征在于，该操作模块包括模式切换开关及检测单元，该模式切换开关用于在自动飞行档、手动飞行档及混合飞行档之间切换，该检测单元用于检测该模式切换开关所处的档位并相应输出该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号。
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