CN104333733A - 一种无人机机载电脑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机机载电脑系统，包括网络交换机，网络交换机分别与传感器组及图像传输系统连接收集传感器组及图像传输系统的采集信号，网络交换机与舵机控制系统连接，实现舵机控制信号的相互通信，网络交换机与工控机连接，由工控机实现网络交换机收集数据的预处理，网络交换机与通讯电台连接，实现无人机机载电脑系统对地面端的数据发送，电源板为整个系统供电。本发明作为飞行远程设备的核心系统，承载着信息收集、处理、智能化指令发布等重要功能，可同时执行多项任务。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其是一种无人机机载电脑系统。
背景技术
目前无人机操控作业相对单一、多任务困难,单一作业现如今已经无法满足作业的要求，但多任务控制难度大，辅助设备需求过高，对于成本要求越来越高,因此亟需研发出能够同时完成多项任务作业的集成式无人机机载电脑系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种无人机机载电脑系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种无人机机载电脑系统，包括网络交换机，网络交换机分别与传感器组及图像传输系统连接收集传感器组及图像传输系统的采集信号，网络交换机与舵机控制系统连接，实现舵机控制信号的相互通信，网络交换机与工控机连接，由工控机实现网络交换机收集数据的预处理，网络交换机与通讯电台连接，实现无人机机载电脑系统对地面端的数据发送，电源板为整个系统供电；
其中，所述网络交换机加入POE供电，并通过开关控制板控制POE供电；
其中，所述传感器组包括内部传感器组、外部传感器组及其他传感器预留接口，内部传感器组装载在机载电脑盒内，采集机载电脑各个模块的电压、电流、温度，外部传感器组装载在无人机各个电器设备及机械设备部位，采集各设备部位的电压、电流、温度、湿度、气体资料信息，其他传感器预留接口，根据任务需要，挂载各种传感器，传感器组通过总线将采集数据传递给传感器采集模块，传感器采集模块经A/D转换后通过Lan方式将数据传送给网络交换机；
其中，所述图像传输系统包括安装在机载云台上的多路监控摄像机、热成像仪，多路监控摄像机输出的AV信号通过画面分割器将画面合成后通过视频编码器转化成网络信号，再通过网络交换机及通信电台发送给地面端，热成像仪通过网络交换机的网口POE供电，由网络交换机连接的开关控制板控制；高清照相机通过HDMI转Cvbs转换板将高清视频信号转化成AV信号，然后再通过视频编码器转化为网络信号，通过网络交换机及通信电台传回地面；
其中，所述舵机控制系统包括舵机接口及舵机驱动，舵机驱动控制飞机舵机及控制云台舵机，舵机控制系统通过Lan方式与网络交换机实现数据交换；
而且，所述电源板通过电源输入接口将14.8V5300mah电池介入到电源电路上，电源电路上集成有多个DC-DC降压模块，给不同电压的设备进行供电，电源板输出连接到网络交换机为网络交换机POE供电，电源板与开关控制板连接，开关控制板上集成有开关、电压及电流检测模块，通过网络交换机实现远程控制。
而且，所述无人机机载电脑系统中安装有散热风扇。
而且，所述电源板上预留多个供电接口，为其他新增模块供电。
而且，所述无人机机载电脑系统安装在机载电脑盒内，机载电脑盒外设置有固定架，固定架上安装有减震柱以缓解飞机起飞时的振动。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明作为飞行远程设备的核心系统，承载着信息收集、处理、智能化指令发布等重要功能，可同时执行多项任务。
2、本发明机载电脑X86架构内核，完整支持WindowsXP、Windows7、Windows8、WindowsEmbedded、WindowsCE以及Linux等多种操作系统，直接支持在这些操作系统上运行的软件执行复杂的自动化任务。
3、本发明系统内置通信电台与地面系统进行通讯。
附图说明
图1是本发明的模块连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种无人机机载电脑系统，如图1所示，包括网络交换机，网络交换机分别与传感器组、图像传输系统、舵机控制系统、工控机、通讯电台及电源板连接；
其中，所述传感器组包括内部传感器组、外部传感器组，其他传感器预留接口，内部传感器组装载在机载电脑盒内，采集机载电脑各个模块的电压、电流、温度，外部传感器组装载在无人机各个电器设备及机械设备部位，采集各设备部位的电压、电流、温度、湿度、气体资料信息，其他传感器预留接口，可根据任务需要，同时挂载各种传感器，传感器组通过总线将采集数据传递给传感器采集模块，传感器采集模块经A/D转换后通过Lan方式将数据 传送给交换机；
其中，所述图像传输系统包括安装在机载云台上的多路监控摄像机、热成像仪，多路监控摄像机输出的AV信号通过画面分割器将画面合成后通过视频编码器转化成网络信号，再通过网络交换机及通信电台发送给地面端，热成像仪通过网口POE供电，由开关控制板控制，热成像信息通过地面端的软件(FLIRTools)录制，供后期分析存档；高清照相机通过HDMI转Cvbs转换板将高清视频信号转化成AV信号，然后再通过视频编码器转化为网络信号，通过网络交换机及通信电台传回地面；
其中，所述舵机控制系统包括舵机接口及舵机驱动，舵机驱动控制飞机舵机及控制云台舵机，预留舵机接口，实现其他作用系统的控制，舵机控制系统通过Lan方式与网络交换机实现数据交换；
所述网络交换机将交换机成品板上DC电源用电烙铁焊除，用电动焊锡器将网口站脚的焊锡一一吸除，将网口取下，在网口阵脚处焊上排针加入POE供电功能，可以通过开关控制板控制POE供电；
所述工控机为研华工控机，安装在无人机机载电脑系统盒体的上盖内部，CPU铺上散热硅胶垫，将上层机板、主板与工控机对接安装再通过Lan方式与网络交换机网口连接，研华工控机通过接收网络交换机收集的数据信息，并在飞机端对数据进行预处理，然后将处理的数据发回给地面；
所述电源板，通过电源输入接口将14.8V5300mah电池介入到电源电路上，电源电路上集成有多个DC-DC降压模块，给不同电压的设备进行供电，电源板输出连接到网络交换机为网络交换机POE供电，电源板与开关控制板连接，开关控制板上集成有开关、电压及电流检测模块，通过网络交换机可以远程控制，预留多个供电接口可以为其他新增模块供电；
所述散热风扇安装在机载电脑盒上盖，并将线引入盒内，以保障盒内设备的安全使用，维护工作温度正常范围值，保障工作的稳定性；
所述机载电脑安装，机载电脑盒外有专有的固定架，固定架上安装上减震柱以缓解飞机起飞振动较大对机载盒内设备过大的震动，避免设备工作不稳定；
所述机载电脑配套服务软件，系统完整支持WindowsXP、Windows7、Windows8、Linux等多种操作系统，所以机载电脑可以安装任意系统的服务软件。
Claims (5)
1.一种无人机机载电脑系统，其特征在于包括网络交换机，网络交换机分别与传感器组及图像传输系统连接收集传感器组及图像传输系统的采集信号，网络交换机与舵机控制系统连接，实现舵机控制信号的相互通信，网络交换机与工控机连接，由工控机实现网络交换机收集数据的预处理，网络交换机与通讯电台连接，实现无人机机载电脑系统对地面端的数据发送，电源板为整个系统供电；
其中，所述网络交换机加入POE供电，并通过开关控制板控制POE供电；
其中，所述传感器组包括内部传感器组、外部传感器组及其他传感器预留接口，内部传感器组装载在机载电脑盒内，采集机载电脑各个模块的电压、电流、温度，外部传感器组装载在无人机各个电器设备及机械设备部位，采集各设备部位的电压、电流、温度、湿度、气体资料信息，其他传感器预留接口，根据任务需要，挂载各种传感器，传感器组通过总线将采集数据传递给传感器采集模块，传感器采集模块经A/D转换后通过Lan方式将数据传送给网络交换机；
其中，所述图像传输系统包括安装在机载云台上的多路监控摄像机、热成像仪，多路监控摄像机输出的AV信号通过画面分割器将画面合成后通过视频编码器转化成网络信号，再通过网络交换机及通信电台发送给地面端，热成像仪通过网络交换机的网口POE供电，由网络交换机连接的开关控制板控制；高清照相机通过HDMI转Cvbs转换板将高清视频信号转化成AV信号，然后再通过视频编码器转化为网络信号，通过网络交换机及通信电台传回地面；
其中，所述舵机控制系统包括舵机接口及舵机驱动，舵机驱动控制飞机舵机及控制云台舵机，舵机控制系统通过Lan方式与网络交换机实现数据交换。
2.根据权利要求1所述的无人机机载电脑系统，其特征在于：所述电源板通过电源输入接口将14.8V5300mah电池介入到电源电路上，电源电路上集成有多个DC-DC降压模块，给不同电压的设备进行供电，电源板输出连接到网络交换机为网络交换机POE供电，电源板与开关控制板连接，开关控制板上集成有开关、电压及电流检测模块，通过网络交换机实现远程控制。
3.根据权利要求1所述的无人机机载电脑系统，其特征在于：所述无人机机载电脑系统中安装有散热风扇。
4.根据权利要求1或2所述的无人机机载电脑系统，其特征在于：所述电源板上预留多个供电接口，为其他新增模块供电。
5.根据权利要求1所述的无人机机载电脑系统，其特征在于：所述无人机机载电脑系统安装在机载电脑盒内，机载电脑盒外设置有固定架，固定架上安装有减震柱以缓解飞机起飞时的振动。
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