CN108803661A - 一种无人机快速巡检系统及方法 - Google Patents

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尹从源
李林
谭志平
邓彤
宋江
赖志鹏
叶茂林
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    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft

Abstract

本发明公开了一种无人机快速巡检系统,其特征在于,包括多功能地面站和无人机本体;所述的多功能地面站包括控制模块和通信模块,其中,所述的数据处理模块进行数据处理,并对有效的数据进行保存,所述的预置位模块可以在多功能地面站上生成一个预置位,所述的航线生成模块是将预置位形成一条航线,所述的多功能地面站的通信模块包括数据通信模块和图像传输模块,数据通信模块负责接收无人机的信号传递功能,图像传输模块负责接收无人机的图像传输,所述的无人机本体,可以控制无人机的起飞降落、数据传输,图像采集云控制台控制等;本发明在无人机巡查时,便于二次监视时快速定位、检查,全自动快速巡检,提高无人机的工作效率。

Description

一种无人机快速巡检系统及方法
技术领域
本发明属于无人机巡检装置技术领域,具体涉及一种无人机快速巡检系统及方法。
背景技术
随着无人机制造技术和控制技术的发展,越来越多的领域引入了无人机的应用,现有无人机搭载云台相机,在进行常规观察、监视的时候需要飞到目标区域附近控制云台方位确定目标位置大概方位再进行定位、放大、定位再继续放大,步骤多,单点进行监视的时候操作复杂度不大,但需要无人机进行多点定位巡检的时候缺乏高效定位从而进行巡检的方法,多点定位巡检时需反复进行调节且对已经进行巡检过的位置不具有记忆功能,再次巡检时需进行二次调节才可进行巡检,效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机快速巡检系统及方法,用以解决无人机进行巡检时反复进行调节才可进行巡检的问题,使得无人机的作业效率较大幅度上升。
本发明解决上述技术问题所采用的方案是:
一种无人机快速巡检系统,包括多功能地面站和无人机本体;
所述的多功能地面站包括控制模块和通信模块,其中,控制模块包括数据处理模块、预置位模块,航线生成模块;
所述的预置位模块是操作员通过遥控触发多功能地面站记录下此时无人机的位置信息、状态信息、云台相对于无人机的位置、相机放大倍数、聚焦倍数等属性并保存于多功能地面站,多功能地面站上生成一个预置位;
所述的航线生成模块是将多功能地面站中的预置位模块生成的多个预置位按照巡检的顺序排列后可以形成一条航线;
所述的数据处理模块进行数据处理,并对有效的数据进行保存;
所述的多功能地面站的通信模块包括数据通信模块和图像传输模块,数据通信模块负责接收无人机的信号传递功能,图像传输模块负责接收无人机的图像传输;
所述的无人机本体包括旋翼无人机、无人机控制模块、云台控制模块、云台、相机、GPS模块,通信模块;
所述的无人机控制模块实现无人机的控制飞行,数据初步处理;
所述的旋翼无人机在飞控控制下飞行到目标区域附近悬停;
所述的云台控制模块用于让操作员通过遥控控制云台转到要进行检查的方向,并控制相机进行变倍、聚焦;
所述的相机负责获取目标物的图像;
所述的GPS模块为了获取无人机的位置信息;
所述的无人机本体中的通信模块包括数据通信、图像传输,所述的数据通信负责与多功能地面站的数据通信传输,所述的图像传输模块负责与多功能地面站进行图像的传输。
优选的是,所述的无人机控制模块可以接收到航线生成模块生成的航线信息,控制无人机根据生成的航线信息进行全自动快速巡检。
此外,本发明的另外一个目的还在于提出一种无人机快速巡检的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、操作员通过遥控控制无人机飞行到巡检点,云台控制模块控制云台转到要进行检查的方向,并控制相机进行变倍、聚焦和拍照以获取目标物的图像,进行第一次巡检操作;
步骤B、拍照时无人机将位置信息、状态信息、云台相对于无人机的位置、相机放大倍数、聚焦倍数等信息发送到多功能地面站;
步骤C、预置位模块将多功能地面站接收的步骤B的信息生成一个预置位后进行保存,无人机飞行到下一巡航点,重复步骤B,可以在多功能地面站上保存多个预置位的信息;
步骤D、此时无人机在第一次巡检任务结束后,无人机的控制模块将控制无人机返回到起航点;
步骤E、之后再次进行巡航前,操作人员输入预置位的地点和巡检顺序后,航线生成模块将预置位模块记录的多个预置位按照巡检的顺序排列后可以生成一条航线,发送到无人机;
步骤F、无人机的控制模块控制无人机沿着生成的航线信息进行快速巡检当无人机巡检到当前位置信息、状态与首次记录的位置、状态信息进行对比后,若航向有一定的偏移量,则无人机将向减少偏移量的方向做调节;
步骤G、操作人员通过多功能地面站可以对当前巡检到的位置信息、状态进行保存、名称修改、替换首次记录的预置位的信息。
步骤H、操作人员操作无人机将发生偏移的巡检点的位置信息进行调整,调整后的第二次巡航到巡检点的位置、相机放大倍数、聚焦倍数等信息传输给多功能地面站,操作人员有选择的对多功能地面站上二次巡航到的巡检点的数据信息进行保存或对多功能地面站首次纪录的预置位的信息替换为二次巡航到的巡检点的数据信息。
优选的是,所述的步骤E还包括步骤E01、无人机第二次对同一位置的巡检点进行巡检时,即可在多功能地面站中将该巡检点首次在预置位生成的信息发送给无人机,通过对比当前巡检点的位置信息、状态与首次记录巡检点的位置、状态信息,无人机自动进行调整,若航向有一定的偏移量,则无人机将向减少偏移量的方向做调节。
本发明的优点在于:无人机将巡检点的位置信息、状态信息、云台相对于无人机的位置、相机放大倍数、聚焦倍数等信息发送到多功能地面站,多功能地面站的预置位模块生成的预置位可以在多功能地面站上保存,便于二次监视时快速定位、检查;无人机控制模块可以接收到航线生成模块生成的航线信息,控制无人机根据生成的航线信息进行全自动快速巡检。
附图说明
图1为发明的一种无人机快速巡检系统的结构框图。
图2为发明的一种无人机快速巡检方法的第一次巡检流程图。
图3为发明的一种无人机快速巡检方法的第二次巡检流程图。
图4为本发明的一种无人机快速巡检系统及方法的结构示意图。
其中:1-无人机本体,2-云台,3-相机,4-旋翼,5-机腿,6-GPS模块,7-多功能地面站。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1所示,一种无人机快速巡检系统的,包括多功能地面站7和无人机本体1;
所述的多功能地面站7包括控制模块和通信模块,其中,控制模块包括数据处理模块、预置位模块,航线生成模块;
所述的预置位模块是操作员通过遥控触发多功能地面站7记录下此时无人机的位置信息、状态信息、云台2相对于无人机的位置、相机3放大倍数、聚焦倍数等属性并保存于多功能地面站7,多功能地面站7上生成一个预置位,可设置名称,默认名称为point1,以此类推,可在多功能地面站7上记录多个点;
所述的航线生成模块是将多功能地面站7中的预置位模块生成的多个预置位按照巡检的顺序排列后可以形成一条航线;
所述的数据处理模块进行数据处理,并对有效的数据进行保存;
所述的多功能地面站7的通信模块包括数据通信模块和图像传输模块,数据通信模块负责接收无人机的信号传递功能,图像传输模块负责接收无人机的图像传输;
所述的无人机本体1包括旋翼无人机、无人机控制模块、云台控制模块、云台2、相机3、GPS控制模块6,通信模块;
所述的无人机控制模块实现无人机的控制飞行,数据初步处理;
所述的旋翼无人机在飞控控制下飞行到目标区域附近悬停;
所述的云台控制模块用于让操作员通过遥控控制云台2转到要进行检查的方向,并控制相机3进行变倍、聚焦;
所述的相机3负责获取目标物的图像;
所述的GPS控制模块6为了获取无人机的位置信息;
所述的无人机本体1中的通信模块包括数据通信、图像传输,所述的数据通信负责与多功能地面站7的数据通信传输,所述的图像传输模块负责与多功能地面站7进行图像的传输。
在本实施例中,所述的无人机控制模块可以接收到航线生成模块生成的航线信息,控制无人机根据生成的航线信息进行全自动快速巡检。
图2是基于上述一种无人机快速巡检系统实现的快速巡检的方法的流程,
步骤A、操作员通过遥控控制无人机飞行到巡检点,云台控制模块控制云台2转到要进行检查的方向,并控制相机3进行变倍、聚焦和拍照以获取目标物的图像,进行第一次巡检操作;
步骤B、拍照时无人机将位置信息、状态信息、云台2相对于无人机的位置、相机3放大倍数、聚焦倍数等信息发送到多功能地面站7;
步骤C、预置位模块将多功能地面站7接收的步骤B的信息生成一个预置位后进行保存,无人机飞行到下一巡航点,重复步骤B,可以在多功能地面站7上保存多个预置位的信息;
步骤D、此时无人机在第一次巡检任务结束后,无人机的控制模块将控制无人机返回到起航点;
步骤E、之后再次进行巡航前,操作人员输入预置位的地点和巡检顺序后,航线生成模块将预置位模块记录的多个预置位按照巡检的顺序排列后可以生成一条航线,发送到无人机;
步骤F、第二次巡检,无人机的控制模块控制无人机沿着生成的航线信息进行快速巡检当无人机巡检到当前位置信息、状态与首次记录的位置、状态信息进行对比后,若航向有一定的偏移量,无人机将偏移信息发送到多功能地面站7的数据处理模块,数据处理模块将处理后偏移量的信息发送给无人机的控制器,则无人机的控制器控制无人机将向减少偏移量的方向做调节;
步骤G、第二次巡检结束后,操作人员发出指令给无人机的控制模块,无人机的控制模块返回到起航点。
步骤H、操作人员操作无人机将发生偏移的巡检点的位置信息进行调整,调整后的第二次巡航到巡检点的位置、相机3放大倍数、聚焦倍数等信息传输给多功能地面站7,操作人员有选择的对多功能地面站7上二次巡航到的巡检点的数据信息进行保存或对多功能地面站7首次记录的预置位的信息替换为二次巡航到的巡检点的数据信息。
在本实施例中,所述的步骤E还包括步骤E01、无人机第二次对同一位置的巡检点进行巡检时,即可在多功能地面站中将该巡检点首次在预置位生成的信息发送给无人机,通过对比当前巡检点的位置信息、状态与首次记录巡检点的位置、状态信息,无人机自动进行调整,若航向有一定的偏移量,则无人机将向减少偏移量的方向做调节。
本发明的一种无人机快速巡检系统及方法中,无人机将巡检点的位置信息、状态信息、云台相对于无人机的位置、相机放大倍数、聚焦倍数等信息发送到多功能地面站,多功能地面站的预置位模块生成的预置位可以在多功能地面站上保存,便于二次监视时快速定位、检查;无人机控制模块可以接收到航线生成模块生成的航线信息,控制无人机根据生成的航线信息进行全自动快速巡检。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (4)

1.一种无人机快速巡检系统,其特征在于,包括多功能地面站(7)和无人机本体(1);
所述的多功能地面站(7)包括控制模块和通信模块,其中,控制模块包括数据处理模块、预置位模块,航线生成模块;
所述的预置位模块是操作员通过遥控触发地面站记录下此时无人机的位置信息、状态信息、云台(2)相对于无人机的位置、相机(3)放大倍数、聚焦倍数等属性并保存于地面站,多功能地面站(7)上生成一个预置位;
所述的航线生成模块是将多功能地面站(7)中的预置位模块生成的多个预置位按照巡检的顺序排列后可以形成一条航线;
所述的数据处理模块进行数据处理,并对有效的数据进行保存;
所述的多功能地面站(7)的通信模块包括数据通信模块和图像传输模块,数据通信模块负责接收无人机的信号传递功能,图像传输模块负责接收无人机的图像传输;
所述的无人机本体(1)包括旋翼无人机、无人机控制模块、云台控制模块、云台2、相机(3)、GPS控制模块(6),通信模块;
所述的无人机控制模块实现无人机的控制飞行,数据初步处理;
所述的旋翼无人机在飞控控制下飞行到目标区域附近悬停;
所述的云台控制模块用于让操作员通过遥控控制云台(2)转到要进行检查的方向,并控制相机(3)进行变倍、聚焦;
所述的相机(3)负责获取目标物的图像;
所述的GPS控制模块(6)为了获取无人机的位置信息;
所述的无人机本体(1)中的通信模块包括数据通信、图像传输,所述的数据通信负责与多功能地面站(7)的数据通信传输,所述的图像传输模块负责与多功能地面站(7)进行图像的传输。
2.根据权利要求1所述一种无人机快速巡检系统,其特征在于,所述的无人机控制模块可以接收到航线生成模块生成的航线信息,控制无人机根据生成的航线信息进行全自动快速巡检。
3.一种无人机快速巡检的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、操作员通过遥控控制无人机飞行到巡检点,云台控制模块控制云台2转到要进行检查的方向,并控制相机(3)进行变倍、聚焦和拍照以获取目标物的图像,进行第一次巡检操作;
步骤B、拍照时无人机将位置信息、状态信息、云台(2)相对于无人机的位置、相机(3)放大倍数、聚焦倍数等信息发送到多功能地面站(7);
步骤C、预置位模块将多功能地面站(7)接收的步骤B的信息生成一个预置位后进行保存,无人机飞行到下一巡航点,重复步骤B,可以在多功能地面站(7)上保存多个预置位的信息;
步骤D、此时无人机在第一次巡检任务结束后,无人机的控制模块将控制无人机返回到起航点;
步骤E、之后再次进行巡航前,操作人员输入预置位的信息和巡检顺序后,航线生成模块将预置位模块记录的多个预置位按照巡检的顺序排列后可以生成一条航线,发送到无人机;
步骤F、无人机的控制模块控制无人机沿着生成的航线信息进行快速巡检,当无人机巡检到当前位置信息、状态与首次记录的位置、状态信息进行对比后,若航向有一定的偏移量,则无人机将向减少偏移量的方向做调节;
步骤G、第二次巡检结束后,操作人员发出指令给无人机的控制模块,无人机的控制模块返回到起航点;
步骤H、操作人员操作无人机将发生偏移的巡检点的位置信息进行调整,调整后的第二次巡航到巡检点的位置、相机3放大倍数、聚焦倍数等信息传输给多功能地面站7,操作人员有选择的对多功能地面站7上二次巡航到的巡检点的数据信息进行保存或对多功能地面站7首次记录的预置位的信息替换为二次巡航到的巡检点的数据信息。
4.根据权利要求3所述的一种无人机快速巡检的方法,其特征在于,所述的步骤E还包括步骤E01、无人机第二次对同一位置的巡检点进行巡检时,即可在多功能地面站(7)中将该巡检位置对应的首次预置位的信息发送给无人机,通过对比当前巡检点的位置信息、状态与首次记录巡检点的位置、状态信息,无人机自动进行调整,若航向有一定的偏移量,则无人机将向减少偏移量的方向做调节。
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