CN107380443A - 无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站,其中,所述无人机控制系统,包括无人机和地面控制设备,还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站;所述地面控制设备用于,发送控制指令以控制所述无人机;所述中继站用于,当符合预设条件时,接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。本发明实施例通过增加中继站,大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离;无人机控制系统组网灵活,配置可自选,可自组网,也可接入公网;自组网模式延时可控,实时性强,能保证遥控和图像传输实时性和稳定性;用户使用方便,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域,尤指一种无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站。
背景技术
现有技术中,无人机的实时遥控都需要满足视距的前提条件,如果需要超视距遥控和图像传输,需要用到较低的频段,比如300MHz~400MHz频段或者更低的频段,利用低频段的绕射能做到一定程度的超视距传输。但是这种情况下,利用低频绕射的可靠性较低,受环境影响较大。
另外,也可利用无人机与卫星的交互通信,再利用地面控制端与卫星之间的通信,达到控制无人机和接收无人机图像的需求。但是,利用卫星做中继转发,延时较大,实时性较差;需租用卫星频段,使用受限,普通用户无法使用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种无人机控制系统及实现方法、地面控制设备和中继站,以解决无人机超视距实时通信的问题。
为了达到本发明目的,本发明实施例提供了一种无人机控制系统,包括无人机和地面控制设备,还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站;
所述地面控制设备用于,发送控制指令以控制所述无人机;
所述中继站用于,当符合预设条件时,接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。
可选地,所述中继站进一步用于,实时检测与无人机之间的通信信号强度。
可选地,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
可选地,所述地面控制设备进一步用于,发送控制指令以控制所述无人机之后,执行如下操作中的一种或多种组合:
直接接收所述无人机发送的图像信号;
直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。
可选地,所述中继站进一步用于,接收所述无人机发送的图像信号,并转发至所述地面控制设备。
可选地,所述中继站进一步用于,当符合所述预设条件时,接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并转发至所述地面控制设备。
可选地,所述当前状态信号包括:当前飞行速度、当前位置、当前高度、当前姿态和当前温度中的一种或多种。
可选地,所述中继站通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。
可选地,当所述中继站为多个时,所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。
本发明实施例还提供一种地面控制设备,包括通信单元、飞行控制单元、数据传输单元和射频单元;其中,
所述通信单元通过局域网或因特网与一个或多个中继站通信连接;
所述飞行控制单元,用于将控制指令发送至所述数据传输单元;
所述数据传输单元,用于通过所述射频单元将所述控制指令发送至无人机,以及,当有中继站符合预设条件时,通过所述通信单元将所述控制指令经所述符合预设条件的中继站发送至无人机。
可选地,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
可选地,所述数据传输单元,进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号,或者,通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号反馈信号、当前状态信号和图像信号。
可选地,所述数据传输单元,进一步用于通过通信单元,经所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号。
可选地,所述数据传输单元,进一步用于通过通信单元,经所述一个或多个中继站接收所述无人机的发送的图像信号。
可选地,所述通信单元通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。
可选地,所述通信单元采用星形连接的方式与多个中继站通信连接。
本发明实施例还提供一种中继站,包括通信单元、数据传输单元和射频单元;其中,
所述通信单元通过局域网或因特网与地面控制设备通信连接,用于当所述中继站符合预设条件时,接收所述地面控制设备发送的控制指令;
所述数据传输单元,用于获取所述控制指令,通过所述射频单元发送至无人机。
可选地,所述射频单元,用于实时检测与无人机之间的通信信号强度。
可选地,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
可选地,所述数据传输单元,进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号,并通过所述通信单元转发至所述地面控制设备。
可选地,所述数据传输单元,进一步用于当所述中继站符合所述预设条件时,通过所述射频单元接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并通过所述通信单元转发至所述地面控制设备。
可选地,所述通信单元通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。
本发明实施例还提供一种无人机控制系统的实现方法,所述无人机控制系统包括无人机、地面控制设备以及一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站,所述实现方法包括:
地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机;
符合预设条件的中继站接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。
可选地,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
可选地,所述实现方法还包括:
所述地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机之后,执行如下操作中的一种或多种组合:
直接接收所述无人机发送的图像信号;
直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。
可选地,所述实现方法还包括:
所述中继站接收所述无人机发送的图像信号,并转发至所述地面控制设备。
可选地,所述实现方法还包括:
所述符合预设条件的中继站接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并转发至所述地面控制设备。
可选地,所述地面控制设备通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。
可选地,当所述中继站为多个时,所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。
本发明实施例的无人机控制系统包括无人机和地面控制设备,还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站;所述地面控制设备用于,发送控制指令以控制所述无人机;所述中继站用于,当符合预设条件时,接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。在本发明实施例中,通过增加中继站,大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离。无人机控制系统组网灵活,配置可自选,可自组网(如局域网),也可接入公网(如因特网);自组网模式延时可控,实时性强,能保证遥控和图像传输实时性和稳定性;用户使用方便,成本低。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例的无人机控制系统的示意图;
图2为本发明实施例的无人机飞行过程通信示意图;
图3为本发明实施例的地面控制设备和中继站联网示意图;
图4为本发明实施例的中继站采用无线连接的示意图;
图5为本发明实施例的地面控制设备组成示意图;
图6为本发明实施例的中继站组成示意图;
图7为本发明实施例的无人机控制系统的实现方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
由于无人机飞行高度受限,地形、建筑等遮挡问题较严重,要实现超视距的飞行,这时需要解决无人机超视距实时遥控和图像传输的问题。
如图1所示,本发明实施例提出一种无人机控制系统,包括:无人机11、地面控制设备12,以及一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站13(图中示出了两个中继站的情况,中继站的个数可以是一个或多个)。
所述地面控制设备12用于,发送控制指令以控制所述无人机11;
所述中继站13用于,当符合预设条件时,接收所述地面控制设备12发出的控制指令,并发送至无人机11。
在发明实施例中,通过增加中继站,大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离。无人机控制系统组网灵活,可自组网(如局域网),也可接入公网(如因特网);自组网模式延时可控,实时性强,能保证通信实时性和稳定性;用户使用方便,成本低。
其中地面控制设备12为无人机控制系统的控制端,实时控制无人机11,给无人机11下发控制指令,控制无人机11上的设备完成飞行任务,同时接收无人机11上回传的多种信号,包含但不限于反馈信号、当前状态信号和图像信号。在其它的一些实施例中,控制端还可以是遥控器、控制手柄,或其它具有遥控功能的电子设备。
本发明实施例中,中继站13数量和位置可以根据地形遮挡程度,信号干扰强度等多方面的具体情况灵活布置
中继站13与地面控制设备12之间可以通过有线局域网或无线局域网的方式实现中继站13与地面控制设备12之间的通信,比如有线局域网可以通过光纤、网线等实现,无线局域网可通过Wi-Fi(Wireless-Fidelity,无线保真)、蓝牙等实现。
在对延时要求不高的情况下,可以通过因特网(Internet)把各个中继站13与地面控制设备12之间连接起来进行通信,可以使用有线方式连接,比如网线、光纤等,但不限于有线方式,比如可以通过无线方式,例如2G、3G、4G或5G模块无线接入移动通信网络实现因特网的连接。
当所述中继站为多个时,所述地面控制设备可以与各中继站之间采用星形连接的方式进行通信连接,即以地面控制设备为中央节点,各中继站分别与地面控制设备建立连接。这种连接方式又称为星型拓扑结构。
在一实施方式中,所述中继站13进一步用于,实时检测与无人机之间的通信信号强度。
在一实施方式中,所述地面控制设备12进一步用于,实时检测与无人机11之间的通信信号强度。
在一实施方式中,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机11之间的通信信号强度比其他中继站13以及地面控制设备12与所述无人机11之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备12与无人机11的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站13中,与无人机11之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
其中,所述地面控制设备12可以与无人机11直接通信,在符合预设条件时,通过中继站13与无人机11通信。
其中,所述预设条件可以根据实际情况进行设置,通常是由于地面控制设备12与无人机11之间的通信信号弱,而中继站与无人机之间的通信信号强,则切换至通过中继站与无人机通信,也可以是由于收到了切换指令,而切换至通过中继站与无人机通信。本发明实施例并不限于此,还可以是根据实际情况设置的其他预设条件。
所述地面控制设备12进一步用于,发送控制指令以控制所述无人机11之后,执行如下操作中的一种或多种组合:
直接接收所述无人机11发送的图像信号;
直接接收所述无人机11发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
通过所述符合预设条件的中继站13接收所述无人机11的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
获取一个或多个中继站13接收到的无人机11的图像信号。
其中,直接接收无人机11的信号是指地面控制设备12不通过中继站13中转,从无人机11接收信号。
需要说明的是,图像信号也可称为图像数据,当前状态信号也可称为当前状态数据,为表达一致,无人机发送的数据/信号在本文中统称为信号。
其中,所述当前状态信号可以是无人机中内置传感器和检测设备检测到多种无人机的当前状态,例如当前飞行速度、当前位置、当前高度、当前姿态和当前温度中的一种或多种。
其中,地面控制设备12可以通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机11的反馈信号、当前状态信号和图像信号,从而获知无人机11的情况,也可以选择直接接收无人机11的反馈信号、当前状态信号和图像信号或其中的部分信号。
其中,地面控制设备12可以选择获取一个或多个中继站13接收到的无人机的图像信号,并进行显示。
在一实施方式中,所述中继站13进一步用于,接收所述无人机11发送的图像信号,并转发至所述地面控制设备12。
当中继站13不负责转发控制指令时,虽然不用于控制无人机,但也可以接收无人机11发送的图像信号,进而发送给地面控制设备12。
在一实施方式中,所述中继站进一步用于,当符合所述预设条件时,接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并转发至所述地面控制设备。
下面对实现过程进行描述:
如图2所示,无人机在起飞点由地面控制设备直接控制,无人机与地面控制设备之间的信号通过空间链路①直接交互;其中,上行信号为地面控制设备发送的信号,可包括控制指令(控制信号),下行信号为无人机发送的信号,可包括反馈信号、当前状态信号和图像信号,所述当前状态信号可包括当前飞行速度、当前位置、当前高度、当前姿态和当前温度中的一种或多种。
当无人机飞行到链路①信号较弱(比如被遮挡超出视距)时,若中继站1符合预设条件,则切换至中继站1与无人机之间通过空间链路②通信,传输上行信号和/或下行信号。其中,预设条件可以根据实际情况设置,例如,中继站1与无人机之间的信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值,或者,地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,中继站1与无人机之间的通信信号强度最强,或者,中继站1和地面控制设备接收到切换指令。这时中继站1通过自组网系统或者公网系统与地面控制设备通信,实现地面控制设备对无人机的实时遥控和图像传输。
无人机飞行到中继站1的通信范围外(弱信号时),到达中继站2的通信范围内时,若中继站2符合预设条件,则地面控制设备可切换到通过中继站2和无线链路③的通信实现对无人机的遥控和图像信号传输;以此类推,可根据无人机飞行距离,地面遮挡等实际情况选择中继站数量和具体位置。
当地面控制设备与无人机之间通过无线链路①进行交互通信时,其余的中继站可以只接收图像信号,并且实时检测遥控信号的信号强度;当其中一个中继站判断符合预设条件,例如,检测到的遥控信号强度比其余的中继站(包含地面控制设备)的信号强度高于一个门限值(根据实际测试需要设置,比如可以设置为6dB)时,地面控制设备与无人机的遥控信号通信就由此中继站进行转发,保证无人机的遥控信号质量最佳。举例来说,地面控制设备通过无线链路①与无人机通信时,检测到接收无人机的信号强度为-90dBm,此时中继站1检测通过无线链路②接收到无人机的遥控信号强度为-84dBm,那么地面控制设备下发同步指令,通知中继站1与无人机同步,地面控制设备只通过无线链路①接收无人机信号,控制指令通过地面控制设备与中继站1之间的自有网络或者公网,再通过中继站1与无人机通过无线链路②通信。
地面控制设备与各个中继站之间的通信可由IP访问实现,地面控制设备作为服务器,与各个中继站之间星形连接,如图3所示的组网形式。
中继站可无需人员值守,仅提供电源(电池、市电等),有条件的地方可以用光纤、CAT-5网线接入进行组网,无有线网络条件下用无线通信模块(例如2G、3G、4G或5G模块)作为一个节点接入移动通信网络,如图4所示,中继站采用一4G模块,通过移动基站接入因特网,进而与地面控制设备相连。
地面控制设备和各个中继站单独接收到的图像信号可通过地面控制设备实时显示,可显示地面控制设备或某个中继站接收到的图像信号,也可以同时显示地面控制设备和各个中继站的图像信号,由用户在地面控制设备端自行选择。
参照上述说明,如图5所示,本发明实施例还提供一种地面控制设备,包括飞行控制单元21、数据传输单元22、通信单元23和射频单元24;其中,
所述通信单元23通过局域网或因特网与一个或多个中继站通信连接;
所述飞行控制单元21,用于将控制指令发送至所述数据传输单元22;
所述数据传输单元22,用于通过所述射频单元24将所述控制指令发送至无人机,以及,当有中继站符合预设条件时,通过所述通信单元23将所述控制指令经所述符合预设条件的中继站发送至无人机。
其中,通信单元23通过有线局域网与中继站通信连接时,可包括网口,当通过无线局域网与中继站通信连接时,可包括无线通信模块,例如,Wi-Fi模块、蓝牙模块、移动通信模块(例如2G、3G、4G或5G模块),还可以包括USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)、PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)等接口。
所述地面控制设备还可以包括辅助控制单元(例如负责控制无人机上的云台)、电源单元、显示单元等。
在一实施方式中,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
在一实施方式中,所述数据传输单元22,进一步用于通过所述射频单元24接收所述无人机发送的图像信号,或者,通过所述射频单元24接收所述无人机发送的图像信号反馈信号、当前状态信号和图像信号。
在一实施方式中,所述数据传输单元22,进一步用于通过通信单元23,经所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号。
在一实施方式中,所述数据传输单元22,进一步用于通过通信单元23,经所述一个或多个中继站接收所述无人机的发送的图像信号。
在一实施方式中,所述通信单元23通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。
在一实施方式中,所述通信单元23采用星形连接的方式与多个中继站通信连接。
在本发明实施例中,通过中继站转发控制指令,大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离。地面控制设备与中继站组网灵活,配置可自选,可自组网(如局域网),也可接入公网(如因特网);自组网模式延时可控,实时性强,能保证遥控和图像传输实时性和稳定性;用户使用方便,成本低。
参照上述说明,如图6所示,本发明实施例还提供一种中继站,包括通信单元31、数据传输单元32和射频单元33;其中,
所述通信单元31通过局域网或因特网与地面控制设备通信连接,用于当所述中继站符合预设条件时,接收所述地面控制设备发送的控制指令;
所述数据传输单元32,用于获取所述控制指令,通过所述射频单元33发送至无人机。
其中,通信单元31通过有线局域网与地面控制设备通信连接时,可包括网口,当通过无线局域网与地面控制设备通信连接时,可包括无线通信模块,例如,Wi-Fi模块、蓝牙模块、移动通信模块(例如2G、3G、4G或5G模块),还可以包括USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)、PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)等接口。
所述中继站还可以包括电源单元等。
在一实施方式中,所述射频单元33,用于实时检测与无人机之间的通信信号强度。
在一实施方式中,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
在一实施方式中,所述数据传输单元32,进一步用于通过所述射频单元33接收所述无人机发送的图像信号,并通过所述通信单元31转发至所述地面控制设备。
在一实施方式中,所述数据传输单元32,进一步用于当所述中继站符合所述预设条件时,通过所述射频单元33接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并通过所述通信单元31转发至所述地面控制设备。
在一实施方式中,所述通信单元31通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。
在本发明实施例中,通过中继站转发控制指令,大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离。中继站与地面控制设备组网灵活,配置可自选,可自组网(如局域网),也可接入公网(如因特网);自组网模式延时可控,实时性强,能保证遥控和图像传输实时性和稳定性;用户使用方便,成本低。
如图7所示,本发明实施例还提供一种无人机控制系统的实现方法,所述无人机控制系统包括无人机、地面控制设备以及一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站,所述实现方法包括:
步骤401,地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机;
步骤402,符合预设条件的中继站接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。
在一实施方式中,所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
在一实施方式中,所述地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机之后,执行如下操作中的一种或多种组合:
直接接收所述无人机发送的图像信号;
直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。
在一实施方式中,所述实现方法,还包括:
所述中继站接收所述无人机发送的图像信号,并转发至所述地面控制设备。
在一实施方式中,所述实现方法,还包括:
所述符合预设条件的中继站接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并转发至所述地面控制设备。
在一实施方式中,所述地面控制设备通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。
在一实施方式中,当所述中继站为多个时,所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。
在本发明实施例中,通过增加中继站,大大增加了无人机与地面控制端之间遥控与图传的距离。无人机控制系统组网灵活,配置可自选,可自组网(如局域网),也可接入公网(如因特网);自组网模式延时可控,实时性强,能保证遥控和图像传输实时性和稳定性;用户使用方便,成本低。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行时实现上述无人机控制系统的实现方法。
在本实施例中,上述计算机可读存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例中的示例可以参考上述实施例及实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的模块或步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (29)
1.一种无人机控制系统,包括无人机和地面控制设备,其特征在于,还包括一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站;
所述地面控制设备用于,发送控制指令以控制所述无人机;
所述中继站用于,当符合预设条件时,接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。
2.根据权利要求1所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述中继站进一步用于,实时检测与无人机之间的通信信号强度。
3.根据权利要求1或2所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
4.根据权利要求1所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述地面控制设备进一步用于,发送控制指令以控制所述无人机之后,执行如下操作中的一种或多种组合:
直接接收所述无人机发送的图像信号;
直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。
5.根据权利要求1所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述中继站进一步用于,接收所述无人机发送的图像信号,并转发至所述地面控制设备。
6.根据权利要求1所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述中继站进一步用于,当符合所述预设条件时,接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并转发至所述地面控制设备。
7.根据权利要求4或5所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述当前状态信号包括:当前飞行速度、当前位置、当前高度、当前姿态和当前温度中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的无人机控制系统,其特征在于,
所述中继站通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。
9.根据权利要求1或6所述的无人机控制系统,其特征在于,
当所述中继站为多个时,所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。
10.一种地面控制设备,其特征在于,包括通信单元、飞行控制单元、数据传输单元和射频单元;其中,
所述通信单元通过局域网或因特网与一个或多个中继站通信连接;
所述飞行控制单元,用于将控制指令发送至所述数据传输单元;
所述数据传输单元,用于通过所述射频单元将所述控制指令发送至无人机,以及,当有中继站符合预设条件时,通过所述通信单元将所述控制指令经所述符合预设条件的中继站发送至无人机。
11.根据权利要求10所述的地面控制设备,其特征在于,
所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
12.根据权利要求10所述的地面控制设备,其特征在于,
所述数据传输单元,进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号,或者,通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号反馈信号、当前状态信号和图像信号。
13.根据权利要求10所述的地面控制设备,其特征在于,
所述数据传输单元,进一步用于通过通信单元,经所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号。
14.根据权利要求10所述的地面控制设备,其特征在于,
所述数据传输单元,进一步用于通过通信单元,经所述一个或多个中继站接收所述无人机的发送的图像信号。
15.根据权利要求10~14中任意一项所述的地面控制设备,其特征在于,
所述通信单元通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。
16.根据权利要求10~14中任意一项所述的地面控制设备,其特征在于,
所述通信单元采用星形连接的方式与多个中继站通信连接。
17.一种中继站,其特征在于,包括通信单元、数据传输单元和射频单元;其中,
所述通信单元通过局域网或因特网与地面控制设备通信连接,用于当所述中继站符合预设条件时,接收所述地面控制设备发送的控制指令;
所述数据传输单元,用于获取所述控制指令,通过所述射频单元发送至无人机。
18.根据权利要求17所述的中继站,其特征在于,
所述射频单元,用于实时检测与无人机之间的通信信号强度。
19.根据权利要求17或18所述的中继站,其特征在于,
所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
20.根据权利要求17所述的中继站,其特征在于,
所述数据传输单元,进一步用于通过所述射频单元接收所述无人机发送的图像信号,并通过所述通信单元转发至所述地面控制设备。
21.根据权利要求17所述的中继站,其特征在于,
所述数据传输单元,进一步用于当所述中继站符合所述预设条件时,通过所述射频单元接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并通过所述通信单元转发至所述地面控制设备。
22.根据权利要求17所述的中继站,其特征在于,
所述通信单元通过有线或无线的方式与所述地面控制设备通信连接。
23.一种无人机控制系统的实现方法,其特征在于,所述无人机控制系统包括无人机、地面控制设备以及一个或多个通过局域网或因特网与所述地面控制设备通信连接的中继站,所述实现方法包括:
地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机;
符合预设条件的中继站接收所述地面控制设备发出的控制指令,并发送至无人机。
24.根据权利要求23所述的实现方法,其特征在于,
所述预设条件包括如下条件之一:
与所述无人机之间的通信信号强度比其他中继站以及地面控制设备与所述无人机之间的通信信号强度高于第一门限值;
所述地面控制设备与无人机的通信信号强度低于第二门限值,且在中继站中,与无人机之间的通信信号强度最强;
接收到切换指令,所述切换指令指示通过指定中继站转发控制指令。
25.根据权利要求23所述的实现方法,其特征在于,还包括:
所述地面控制设备发送控制指令以控制所述无人机之后,执行如下操作中的一种或多种组合:
直接接收所述无人机发送的图像信号;
直接接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
通过所述符合预设条件的中继站接收所述无人机的发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号;
获取一个或多个中继站接收到的无人机的图像信号。
26.根据权利要求23所述的实现方法,其特征在于,还包括:
所述中继站接收所述无人机发送的图像信号,并转发至所述地面控制设备。
27.根据权利要求23所述的实现方法,其特征在于,还包括:
所述符合预设条件的中继站接收所述无人机发送的反馈信号、当前状态信号和图像信号,并转发至所述地面控制设备。
28.根据权利要求23~27中任意一项所述的实现方法,其特征在于,
所述地面控制设备通过有线或无线的方式与所述中继站通信连接。
29.根据权利要求23~27中任意一项所述的实现方法,其特征在于,
当所述中继站为多个时,所述地面控制设备与各中继站之间采用星形连接。
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