CN105320010B - 支持二次开发的无人机飞控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种支持二次开发的无人机飞控系统，包括：核心控制单元用于接收传感器单元的检测数据和地面站及遥控器的控制指令，根据检测数据和控制指令对无人机的舵机和电机的运行进行控制；外部存储设备于存储用户写入的飞控开发脚本数据；外部控制单元与核心控制单元进行控制指令和无人机状态数据的交互共享，外部控制单元用于接收来自外部存储设备的飞控开发脚本数据，并根据飞控开发脚本数据对无人机的飞控系统进行二次开发，生成无人机的执行指令，根据执行指令控制无人机上的自动驾驶仪、通讯单元和执行单元完成相应的动作。本发明支持了二次开发API接口，通过读取外部存储设备内的脚本数据即可完成几乎地面站的所有工作。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术领域，特别涉及一种支持二次开发的无人机飞控系统。
背景技术
当前，市场上的无人机飞控(自驾仪)，只能通过专业且复杂的地面站软件来控制无人机的行为。其中，无人机的航线设定、任务设定、安全策略设定包含了一系列的UI(用户界面)操作。然而，不同的无人机飞控厂家所配备的地面站软件的界面并不统一，用户看到的只是过多的空气动力学专业细节，难以理解的参数设置；对于只懂业务的用户来说这不仅需要一个较长的学习周期，更需要熟练操控者的指导。这些都意味着用户需要付出高昂的学习成本。并且，配置参数的数据存放形式多为二进制文件或者不开放语法的文本文件，这对于用户来说是难以理解、难以共享的，阻碍了用户层面的横向交流与提高。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种支持二次开发的无人机飞控系统，支持了二次开发API(应用编程接口)，通过读取外部存储设备内的脚本数据即可完成几乎地面站的所有工作。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种支持二次开发的无人机飞控系统，包括：核心控制单元，所述核心控制单元与传感器单元、地面站和遥控器进行通信，用于接收所述传感器单元的检测数据和所述地面站及所述遥控器的控制指令，根据所述检测数据和所述控制指令对无人机的舵机和电机的运行进行控制；外部存储设备，所述外部存储设备用于存储用户写入的飞控开发脚本数据，其中，所述飞控开发脚本数据包括：所述无人机的航线数据、任务数据和安全策略数据；外部控制单元，所述外部控制单元通过串口与所述核心控制单元进行通信，以与所述核心控制单元进行所述控制指令和无人机状态数据的交互共享，并且所述外部控制单元与所述外部存储设备进行通信，用于接收来自所述外部存储设备的所述飞控开发脚本数据，并根据所述飞控开发脚本数据对所述无人机的飞控系统进行二次开发，生成所述无人机的执行指令，根据所述执行指令控制所述无人机上的自动驾驶仪、通讯单元和执行单元完成相应的动作，其中，所述执行指令包括：飞行指令、通讯指令和任务动作指令。
进一步，所述外部存储设备为SD卡，所述外部控制单元包括与所述SD卡相适配的SD卡插槽。
进一步，所述外部控制单元根据所述控制指令生成突发任务执行线程，所述突发任务执行线程向所述自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的所述执行单元发送任务动作指令。
进一步，所述外部控制单元根据所述航线数据和任务数据生成既定任务执行线程，所述既定任务执行线程向所述自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的所述执行单元发送任务动作指令。
进一步，所述外部控制单元根据所述安全策略数据生成安全监控线程，所述安全监控线程向所述自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的所述执行单元发送任务动作指令。
进一步，所述任务动作指令包括：开伞指令、拍照指令、云台升降指令、测距指令和报警指令。
进一步，所述外部控制单元进一步与无线定位模块通过串口进行通信，用于接收来自所述无线定位模块的所述无人机的当前位置数据，并将所述当前位置数据通过串口与所述核心控制单元共享。
进一步，所述无线定位模块为GPS定位芯片或北斗定位芯片。
根据本发明实施例的支持二次开发的无人机飞控系统，在兼容传统的无人机飞控功能的同时，进一步支持了二次开发API(应用编程接口)，通过读取外部存储设备内的脚本数据即可完成几乎地面站的所有工作。由于脚本语言和自然语言较为接近，用户学习简单，当用户按照API编写成功一个控制脚本时，必将会使得用户对本职工作的业务流程、无人机系统的功能进一步加深理解，开发过程更加快速便捷。所有用户使用统一的API编写脚本，并且，最终脚本数据以标准编码方式存放于外部存储设备中，使得用户之间的配置共享和学习交流变得非常便捷。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的支持二次开发的无人机飞控系统的结构框图；
图2为根据本发明实施例的支持二次开发的无人机飞控系统的示意图；
图3为根据本发明实施例的外部控制单元的工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例的支持二次开发的无人机飞控系统，包括：核心控制单元1、外部存储设备2和外部控制单元3。
具体地，如图2所示，核心控制单元(Core Unit,CU)1负责专业飞行的控制主机部分。核心控制单元1与传感器单元4、地面站5和遥控器6进行通信，用于接收来自传感器单元4的检测数据、来自地面站5及遥控器6的控制指令，根据检测数据和控制指令对无人机的舵机7和电机8的运行进行控制。
在本发明的一个实施例中，地面站5和遥控器6通过无线电与核心控制单元1进行通信。需要说明的是，地面站5可以接收用户通过声控模块9发出的语音指令，然后将该语音指令转换为控制指令发送给核心控制单元1。
外部存储设备2用于存储用户写入的飞控开发脚本数据。其中，飞控开发脚本数据包括：无人机的航线数据、任务数据和安全策略数据。
外部控制单元3(Outside Control Unit,OCU)，负责其他所有控制，通过串口与核心控制单元1进行通信，以与核心控制单元1进行控制指令和无人机状态数据的交互共享，协调完成整个飞控任务。
并且，外部控制单元3还与外部存储设备2进行通信，用于接收来自外部存储设备2的飞控开发脚本数据，并根据飞控开发脚本数据对无人机的飞控系统进行二次开发，生成无人机的执行指令。
在本发明的一个实施例中，外部存储设备2可以为SD卡，外部控制单元3包括与SD卡相适配的SD卡插槽。
用户可将编辑好的脚本数据按照一定格式先保存于SD卡中，然后将该SD卡插入外部控制单元3的SD卡插槽中，飞控即可自动执行用户的配置。
具体地，用户可以使用SD卡编辑工具软件，编写脚本代码，测试脚本代码，模拟运行脚本代码，其安装及部署步骤如下：
(1)使用SD卡编辑工具软件编辑、测试、模拟运行脚本代码；
(2)确认脚本无误后，使用SD卡编辑工具软件将代码存储到SD卡；
(3)将SD卡插入支持二次开发飞控的SD卡插槽中；
(4)按照起飞流程进行起飞。
外部控制单元3根据执行指令控制无人机上的自动驾驶仪、通讯单元和执行单元完成相应的动作。在本发明的实施例中，执行指令包括：飞行指令、通讯指令和任务动作指令。
具体地，参考图3，外部控制单元3根据控制指令生成突发任务执行线程，突发任务执行线程向自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的执行单元发送任务动作指令。
外部控制单元3根据航线数据和任务数据生成既定任务执行线程，既定任务执行线程向自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的执行单元发送任务动作指令。
外部控制单元3根据安全策略数据生成安全监控线程，安全监控线程向自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的执行单元发送任务动作指令。
例如，任务动作指令可以包括：开伞指令、拍照指令、云台升降指令、测距指令和报警指令等。
进一步，外部控制单元3进一步与无线定位模块10通过串口进行通信，用于接收来自无线定位模块10的无人机的当前位置数据，并将当前位置数据通过串口与核心控制单元1共享。
优选的，无线定位模块10可以为GPS定位芯片或北斗定位芯片。
并且，外部控制单元3还与移动终端11通过Wifi进行通信，接收移动终端发送来的控制指令，以及将无人机的状态数据实时反馈至移动终端11，以提供至用户监控查看。
根据本发明实施例的支持二次开发的无人机飞控系统，在兼容传统的无人机飞控功能的同时，进一步支持了二次开发API(应用编程接口)，通过读取外部存储设备内的脚本数据即可完成几乎地面站的所有工作。由于脚本语言和自然语言较为接近，用户学习简单，当用户按照API编写成功一个控制脚本时，必将会使得用户对本职工作的业务流程、无人机系统的功能进一步加深理解。所有用户使用统一的API编写脚本，并且，最终脚本数据以标准编码方式存放于外部存储设备中，使得用户之间的配置共享和学习交流变得非常便捷。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (8)
1.一种支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，包括：
核心控制单元，所述核心控制单元与传感器单元、地面站和遥控器进行通信，用于接收所述传感器单元的检测数据和所述地面站及所述遥控器的控制指令，根据所述检测数据和所述控制指令对无人机的舵机和电机的运行进行控制；
外部存储设备，所述外部存储设备用于存储用户写入的飞控开发脚本数据，其中，所述飞控开发脚本数据包括：所述无人机的航线数据、任务数据和安全策略数据；
外部控制单元，所述外部控制单元通过串口与所述核心控制单元进行通信，以与所述核心控制单元进行所述控制指令和无人机状态数据的交互共享，并且所述外部控制单元与所述外部存储设备进行通信，用于接收来自所述外部存储设备的所述飞控开发脚本数据，并根据所述飞控开发脚本数据对所述无人机的飞控系统进行二次开发，生成所述无人机的执行指令，根据所述执行指令控制所述无人机上的自动驾驶仪、通讯单元和执行单元完成相应的动作，其中，所述执行指令包括：飞行指令、通讯指令和任务动作指令。
2.如权利要求1所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述外部存储设备为SD卡，所述外部控制单元包括与所述SD卡相适配的SD卡插槽。
3.如权利要求1所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述外部控制单元根据所述控制指令生成突发任务执行线程，所述突发任务执行线程向所述自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的所述执行单元发送任务动作指令。
4.如权利要求1所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述外部控制单元根据所述航线数据和任务数据生成既定任务执行线程，所述既定任务执行线程向所述自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的所述执行单元发送任务动作指令。
5.如权利要求1所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述外部控制单元根据所述安全策略数据生成安全监控线程，所述安全监控线程向所述自动驾驶仪发送飞行指令，向对应的所述执行单元发送任务动作指令。
6.如权利要求1-5任一项所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述任务动作指令包括：开伞指令、拍照指令、云台升降指令、测距指令和报警指令。
7.如权利要求1所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述外部控制单元进一步与无线定位模块通过串口进行通信，用于接收来自所述无线定位模块的所述无人机的当前位置数据，并将所述当前位置数据通过串口与所述核心控制单元共享。
8.如权利要求7所述的支持二次开发的无人机飞控系统，其特征在于，所述无线定位模块为GPS定位芯片或北斗定位芯片。
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