CN107037845A - 一种航拍无人机飞行控制系统 - Google Patents

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李培鹏
王亚利
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张超
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Abstract

本发明公开了无人机技术领域的一种航拍无人机飞行控制系统，该航拍无人机飞行控制系统包括：移动控制端、通信单元、A/D转换单元、无人机参数检测系统、距离传感器、飞行环境检测系统、定位系统、照明控制系统、飞行动力调控系统、存储单元、焦距调节单元和航拍相机；所述移动控制端包括显示屏、控制系统和报警单元，所述显示屏显示接收的无人机参数和飞行状况，所述控制系统调控无人机的飞行方式的改变，该航拍无人机飞行控制系统，通过将无人机参数、飞行环境的参数、距离地面值和位置传输到移动控制端，操作人员对于无人机说出环境和自身状况一目了然，便于对无人机的控制，能够对危险状况进行提前预防和紧急处理。

Description

一种航拍无人机飞行控制系统
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体为一种航拍无人机飞行控制系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。由于其无需人员驾驶，所以能执行更危险的任务，无人机技术广泛的应用在摄影、地质勘探、侦查搜索等领域，操作人员根据无人机的当前位置，通过无线遥控器发送控制参数至安装在无人机上的控制装置，控制装置根据控制参数控制驱动装置调节无人机的飞行参数，从而实现无人机无线控制。由于需要操作人员观察无人机当前位置调整控制参数，操控人员对于无人机的飞行参数与飞行环境不了解，难以对无人机的信息进行准确掌控，容易造成信息误判，为此，我们提出了一种航拍无人机飞行控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航拍无人机飞行控制系统，以解决上述背景技术中提出的由于需要操作人员观察无人机当前位置调整控制参数，操控人员对于无人机的飞行参数与飞行环境不了解，难以对无人机的信息进行准确掌控，容易造成信息误判的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航拍无人机飞行控制系统，该航拍无人机飞行控制系统包括：移动控制端、通信单元、A/D转换单元、无人机参数检测系统、距离传感器、飞行环境检测系统、定位系统、照明控制系统、飞行动力调控系统、存储单元、焦距调节单元和航拍相机；
所述移动控制端包括显示屏、控制系统和报警单元，所述显示屏显示接收的无人机参数和飞行状况，所述控制系统调控无人机的飞行方式的改变，所述移动控制端为地面控制手柄；
所述通信单元的信号输出端与移动控制端信号接收端信号传输连接，所述通信单元作为信号传输的介质；
所述A/D转换单元将模拟信号转换为移动控制端能够获取信息的电压信号，所述A/D转换单元通过通信单元将电压信号传输至移动控制端；
所述无人机参数检测系统的信号输出端与A/D转换单元的信号输入端连接，所述无人机参数检测系统包括电池电量检测模块、飞行速度传感器、飞行加速度传感器和角度传感器，所述电池电量检测模块、飞行速度传感器、飞行加速度传感器和角度传感器分别对无人机的电池电量、飞行速度、飞行加速度和机身飞行角度进行检测，检测值传输至A/D转换单元；
所述距离传感器的信号输出端与A/D转换单元信号输入端连接，所述距离传感器测量无人机距离地面高度，高度值作为航拍的调焦基础；
所述飞行环境检测系统的信号输出端与A/D转换单元信号输入端连接，所述飞行环境检测系统包括风速检测模块、光照强度传感器、天气信息接收模块和气压传感器，所述风速检测模块、光照强度传感器、天气信息接收模块和气压传感器对无人机飞行时的风速、光照强度、天气情况和大气压力进行检测，并将检测数据传输至A/D转换单元；
所述定位系统的信号输出端与A/D转换单元信号输入端连接，所述定位系统接收来自定位卫星的位置信号，并将位置信号传输至A/D转换单元；
所述照明控制系统包括触发单元，所述触发单元的信号输入端与移动控制端的信号输出端连接，所述触发单元的信号输出端与控制开关信号输入端连接，所述控制开关分别与轮廓灯和拍摄补光灯并联；
所述飞行动力调控系统包括转速调节单元、转向调节单元和动力电机，所述转速调节单元、转向调节单元信号输入端均与移动控制端的信号输出端连接，所述转速调节单元、转向调节单元的信号输出端均与动力电机的信号输入端连接；
所述存储单元的信号输入端与移动控制端的信号输出端连接；
所述焦距调节单元的信号输入端与移动控制端的信号输出端连接，所述焦距调节单元的信号输出端与航拍相机的信号输入端连接，所述焦距调节单元以距离传感器采集的无人机距离地面的高度作为调节航拍相机拍摄焦距的基础。
优选的，所述通信单元满足无线通信协议、蓝牙通信协议和红外线通信协议。
优选的，所述天气信息接收模块的信号输入端与气象预报软件的信号输出端连接，且气象预报软件为手机客户端或者电脑客户端，所述天气信息接收模块通过互联网与气象预报软件连接。
优选的，所述控制开关为双刀双掷开关。
优选的，所述移动控制端的报警单元为声光报警器，且报警单元的报警情况为电池电量检测模块检测到电池电量低于10％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该航拍无人机飞行控制系统，通过将无人机参数、飞行环境的参数、距离地面值和位置传输到移动控制端，操作人员对于无人机说出环境和自身状况一目了然，便于对无人机的控制，能够对危险状况进行提前预防和紧急处理。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明无人机参数检测系统原理框图；
图3为本发明飞行环境检测系统原理框图；
图4为本发明照明控制系统原理框图；
图5为本发明飞行动力调控系统原理框图。
图中：1移动控制端、2通信单元、3A/D转换单元、4无人机参数检测系统、41电池电量检测模块、42飞行速度传感器、43飞行加速度传感器、44角度传感器、5距离传感器、6飞行环境检测系统、61风速检测模块、62光照强度传感器、63天气信息接收模块、64气压传感器、7定位系统、8照明控制系统、81触发单元、82控制开关、83轮廓灯、84拍摄补光灯、9飞行动力调控系统、91转速调节单元、92转向调节单元、93动力电机、10存储单元、11焦距调节单元、12航拍相机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种航拍无人机飞行控制系统，该航拍无人机飞行控制系统包括：移动控制端1、通信单元2、A/D转换单元3、无人机参数检测系统4、距离传感器5、飞行环境检测系统6、定位系统7、照明控制系统8、飞行动力调控系统9、存储单元10、焦距调节单元11和航拍相机12；
移动控制端1包括显示屏、控制系统和报警单元，显示屏显示接收的无人机参数和飞行状况，控制系统调控无人机的飞行方式的改变，移动控制端1为地面控制手柄；
通信单元2的信号输出端与移动控制端1信号接收端信号传输连接，通信单元2作为信号传输的介质；
A/D转换单元3将模拟信号转换为移动控制端1能够获取信息的电压信号，A/D转换单元3通过通信单元2将电压信号传输至移动控制端1；
无人机参数检测系统4的信号输出端与A/D转换单元3的信号输入端连接，无人机参数检测系统4包括电池电量检测模块41、飞行速度传感器42、飞行加速度传感器43和角度传感器44，电池电量检测模块41、飞行速度传感器42、飞行加速度传感器43和角度传感器44分别对无人机的电池电量、飞行速度、飞行加速度和机身飞行角度进行检测，检测值传输至A/D转换单元3；
距离传感器5的信号输出端与A/D转换单元3信号输入端连接，距离传感器5测量无人机距离地面高度，高度值作为航拍的调焦基础；
飞行环境检测系统6的信号输出端与A/D转换单元3信号输入端连接，飞行环境检测系统6包括风速检测模块61、光照强度传感器62、天气信息接收模块63和气压传感器64，风速检测模块61、光照强度传感器62、天气信息接收模块63和气压传感器64对无人机飞行时的风速、光照强度、天气情况和大气压力进行检测，并将检测数据传输至A/D转换单元3；
定位系统7的信号输出端与A/D转换单元3信号输入端连接，定位系统7接收来自定位卫星的位置信号，并将位置信号传输至A/D转换单元3；
照明控制系统8包括触发单元81，触发单元81的信号输入端与移动控制端1的信号输出端连接，触发单元81的信号输出端与控制开关82信号输入端连接，控制开关82分别与轮廓灯83和拍摄补光灯84并联；
飞行动力调控系统9包括转速调节单元91、转向调节单元92和动力电机93，转速调节单元91、转向调节单元92信号输入端均与移动控制端1的信号输出端连接，转速调节单元91、转向调节单元92的信号输出端均与动力电机93的信号输入端连接；
存储单元10的信号输入端与移动控制端1的信号输出端连接；
焦距调节单元11的信号输入端与移动控制端1的信号输出端连接，焦距调节单元11的信号输出端与航拍相机12的信号输入端连接，焦距调节单元11以距离传感器5采集的无人机距离地面的高度作为调节航拍相机12拍摄焦距的基础。
其中，通信单元2满足无线通信协议、蓝牙通信协议和红外线通信协议，天气信息接收模块63的信号输入端与气象预报软件的信号输出端连接，且气象预报软件为手机客户端或者电脑客户端，天气信息接收模块63通过互联网与气象预报软件连接，控制开关82为双刀双掷开关，移动控制端1的报警单元为声光报警器，且报警单元的报警情况为电池电量检测模块41检测到电池电量低于10％。
工作原理：电池电量检测模块41、飞行速度传感器42、飞行加速度传感器43和角度传感器44分别对无人机的电池电量、飞行速度、飞行加速度和机身飞行角度进行检测，距离传感器5测量无人机距离地面高度，高度值作为航拍的调焦基础，风速检测模块61、光照强度传感器62、天气信息接收模块63和气压传感器64对无人机飞行时的风速、光照强度、天气情况和大气压力进行检测，定位系统7接收来自定位卫星的位置信号，将以上检测信号传输至A/D转换单元3，A/D转换单元3将接收模拟信号转换为电压信号并通过通信单元2传输至移动控制端1，移动控制端1根据接收的信息对无人机进行调控，若光照强度较暗，触发单元81通过控制开关82将轮廓灯83和拍摄补光灯84所在电路接通，当需要进行飞行速度或者方向调节时，通过转速调节单元91、转向调节单元92调节动力电机93的转速和转向，从而改变无人机的飞行方向和速度，通过距离传感器5采集的无人机距离地面的高度作为调节航拍相机12拍摄焦距的基础，进行拍摄焦距的调节。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种航拍无人机飞行控制系统，其特征在于：该航拍无人机飞行控制系统包括：移动控制端(1)、通信单元(2)、A/D转换单元(3)、无人机参数检测系统(4)、距离传感器(5)、飞行环境检测系统(6)、定位系统(7)、照明控制系统(8)、飞行动力调控系统(9)、存储单元(10)、焦距调节单元(11)和航拍相机(12)；
所述移动控制端(1)包括显示屏、控制系统和报警单元，所述显示屏显示接收的无人机参数和飞行状况，所述控制系统调控无人机的飞行方式的改变，所述移动控制端(1)为地面控制手柄；
所述通信单元(2)的信号输出端与移动控制端(1)信号接收端信号传输连接，所述通信单元(2)作为信号传输的介质；
所述A/D转换单元(3)将模拟信号转换为移动控制端(1)能够获取信息的电压信号，所述A/D转换单元(3)通过通信单元(2)将电压信号传输至移动控制端(1)；
所述无人机参数检测系统(4)的信号输出端与A/D转换单元(3)的信号输入端连接，所述无人机参数检测系统(4)包括电池电量检测模块(41)、飞行速度传感器(42)、飞行加速度传感器(43)和角度传感器(44)，所述电池电量检测模块(41)、飞行速度传感器(42)、飞行加速度传感器(43)和角度传感器(44)分别对无人机的电池电量、飞行速度、飞行加速度和机身飞行角度进行检测，检测值传输至A/D转换单元(3)；
所述距离传感器(5)的信号输出端与A/D转换单元(3)信号输入端连接，所述距离传感器(5)测量无人机距离地面高度，高度值作为航拍的调焦基础；
所述飞行环境检测系统(6)的信号输出端与A/D转换单元(3)信号输入端连接，所述飞行环境检测系统(6)包括风速检测模块(61)、光照强度传感器(62)、天气信息接收模块(63)和气压传感器(64)，所述风速检测模块(61)、光照强度传感器(62)、天气信息接收模块(63)和气压传感器(64)对无人机飞行时的风速、光照强度、天气情况和大气压力进行检测，并将检测数据传输至A/D转换单元(3)；
所述定位系统(7)的信号输出端与A/D转换单元(3)信号输入端连接，所述定位系统(7)接收来自定位卫星的位置信号，并将位置信号传输至A/D转换单元(3)；
所述照明控制系统(8)包括触发单元(81)，所述触发单元(81)的信号输入端与移动控制端(1)的信号输出端连接，所述触发单元(81)的信号输出端与控制开关(82)信号输入端连接，所述控制开关(82)分别与轮廓灯(83)和拍摄补光灯(84)并联；
所述飞行动力调控系统(9)包括转速调节单元(91)、转向调节单元(92)和动力电机(93)，所述转速调节单元(91)、转向调节单元(92)信号输入端均与移动控制端(1)的信号输出端连接，所述转速调节单元(91)、转向调节单元(92)的信号输出端均与动力电机(93)的信号输入端连接；
所述存储单元(10)的信号输入端与移动控制端(1)的信号输出端连接；
所述焦距调节单元(11)的信号输入端与移动控制端(1)的信号输出端连接，所述焦距调节单元(11)的信号输出端与航拍相机(12)的信号输入端连接，所述焦距调节单元(11)以距离传感器(5)采集的无人机距离地面的高度作为调节航拍相机(12)拍摄焦距的基础。
2.根据权利要求1所述的一种航拍无人机飞行控制系统，其特征在于：所述通信单元(2)满足无线通信协议、蓝牙通信协议和红外线通信协议。
3.根据权利要求1所述的一种航拍无人机飞行控制系统，其特征在于：所述天气信息接收模块(63)的信号输入端与气象预报软件的信号输出端连接，且气象预报软件为手机客户端或者电脑客户端，所述天气信息接收模块(63)通过互联网与气象预报软件连接。
4.根据权利要求1所述的一种航拍无人机飞行控制系统，其特征在于：所述控制开关(82)为双刀双掷开关。
5.根据权利要求1所述的一种航拍无人机飞行控制系统，其特征在于：所述移动控制端(1)的报警单元为声光报警器，且报警单元的报警情况为电池电量检测模块(41)检测到电池电量低于10％。
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