CN108919834A - 多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置及其使用方法，属于无人机技术领域，多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置及其使用方法，包括中枢型控制无人机、器官型执行无人机和地面控制装置，所述中枢型控制无人机上端转动连接有四个均匀排布的扩展式飞行旋翼，所述中枢型控制无人机下端固定连接有两个并排的扩起落架，所述中枢型控制无人机下端固定连接有核心局域网通讯装置，所述中枢型控制无人机上端固定连接有核移动通信装置，所述器官型执行无人机上端转动连接有四个均匀排布的核心局域网通讯装置，可以实现提升控制装置与多无人机的信息交流的稳定性，增强控制装置对多无人机在复杂地形的赛事中的飞行控制。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置及其使用方法。
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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务，无人机按应用领域，可分为军用与民用，军用方面，无人机分为侦察机和靶机，民用方面，无人机与行业应用相配合，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
现有的多无人机在赛事中的飞行控制受限于飞行单位与控制装置的间距，受到地球曲度限制，当飞行单位的位置处于低高度远距离状态时，或受复杂地形干扰影响状态时，地面控制装置与飞行单位无法进行良好的信息交流，即控制装置无法较好地接收飞行单位传回的由飞行单位采集的图像与环境等数据信息，同时飞行单位无法实时接收由控制装置发出的控制指令并作出相应的飞行调整，一旦飞行单位接近或脱离控制装置的控制有效范围，飞行单位极易脱离控制，意外坠落造成飞行单位的损坏或丢失。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置及其使用方法，它可以实现提升控制装置与多无人机的信息交流的稳定性，增强控制装置对多无人机在复杂地形的赛事中的飞行控制。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，包括中枢型控制无人机、器官型执行无人机和地面控制装置，所述中枢型控制无人机上端转动连接有四个均匀排布的扩展式飞行旋翼，所述中枢型控制无人机下端固定连接有两个并排的扩起落架，所述中枢型控制无人机下端固定连接有核心局域网通讯装置，所述中枢型控制无人机上端固定连接有核移动通信装置，所述器官型执行无人机上端转动连接有四个均匀排布的核心局域网通讯装置，所述器官型执行无人机内固定连接有单极局域网通讯装置，所述器官型执行无人机内固定连接有感应器集成装置，所述核移动通信装置内包括中转移动通信模块、中央控制器和控制指令传输模块，所述中转移动通信模块与中央控制器电性连接，所述中转移动通信模块包括移动数据上传模块与移动指令接收模块，所述核心局域网通讯装置包括局域网信号接收模块与局域网信号发射模块，所述单极局域网通讯装置包括单极控制器、单极局域信号接收模块和单极局域信息上传模块，所述单极局域信号接收模块和单极局域信息上传模块均与单极局域控制器电性连接，所述地面控制装置包括远端控制器、远端移动通信模块和指令输入模块，所述远端移动通信模块和指令输入模块均与远端控制电性连接，可以实现提升控制装置与多无人机的信息交流的稳定性，增强控制装置对多无人机在复杂地形的赛事中的飞行控制。
进一步的，所述单极局域网通讯装置内还包括地理信息采集模块，便于记录器官型执行无人机的飞行轨迹。
进一步的，所述核移动通信装置内还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与中央控制器电性连接，通过在核移动通信装置内增设的GPS定位模块，便于工作人员及时对中枢型控制无人机所在的位置了解，同时对单极局域网通讯装置采集到的地理信息进行及时校正。
进一步的，所述核移动通信装置还包括人工智能控制模块，所述人工智能控制模块与控制指令传输模块电性连接，所述人工智能控制模块与中央控制器电性连接，通过在核移动通信装置内增设的人工智能控制模块，便于中枢型控制无人机对器官型执行无人机进行简易的飞行控制。
进一步的，所述拨号连接步骤中，当连接信息无法正常传输至器官型执行无人机内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，控制器官型执行无人机的基本飞行状态，便于在无法建立连接时，保持器官型执行无人机的飞行状态。
进一步的，所述指令传输步骤中，当控制指令无法正常传输至器官型执行无人机内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，维持器官型执行无人机的基本飞行状态，便于在控制指令中断时，中枢型控制无人机控制器官型执行无人机维持基本的飞行状态。
进一步的，所述指令传输步骤中，当控制指令经过断线无法传输至器官型执行无人机内后，恢复正常的控制指令时，由中央控制器传输的飞行指令覆盖由人工智能传输至控制指令传输模块内的原有飞行指令，从而完成对器官型执行无人机的飞行状态的修改与及时校正，便于及时更正器官型执行无人机的飞行状态。
进一步的，所述核移动通信装置内的GPS定位模块将附近的地理信息传输至中央控制器内，人工智能模块依据当地的地理信息对器官型执行无人机与中枢型控制无人机的飞行状态进行提前警示，便于技术人员通过结合当地地理信息对器官型执行无人机的飞行状态进行预调整。
进一步的，所述感应器集成装置采集到的环境信息传输至器官型执行无人机内的中央控制器，同时与GPS定位模块建立信息密钥，便于采集当地地理信息后与特定地点建立数据联系，方便更新当地地理信息。
多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其使用方法为，拨号连接：技术人员使用地面控制装置发射连接指令信息，技术人员控制指令输入模块向远端控制器输入连接命令，远端控制器将连接命令通过远端移动通信模块将连接命令进行信号发射至附近的信号基站，信号基站将连接命令传输至核移动通信装置内的中转移动通信模块，通过地面控制装置内的远端移动通信模块与核移动通信装置内的中转移动通信模块建立移动通信连接；
指令传输：技术人员将控制指令通过输入模块向远端控制器输入控制指令，远端控制器将控制指令通过远端移动通信模块将控制指令进行信号发射至附近的信号基站，信号基站将控制指令传输至核移动通信装置内的中转移动通信模块，核移动通信装置内的中转移动通信模块将控制指令传输至中枢型控制无人机内的中央控制器，再经由中枢型控制无人机内核心局域网通讯装置的局域网信号发射模块将控制指令传输至多个器官型执行无人机内单极局域网通讯装置的单极局域网信号接收模块，从而通过远程控制中枢型控制无人机，对多个器官型执行无人机的远程控制；
信息采集与上传：由器官型执行无人机内的单极局域网通讯装置对飞行单位附近的待采集数据通过感应器集成装置内的多种传感器进行数据采集，数据采集完毕后，将数据信息通过器官型执行无人机内的感应器集成装置将数据信息传输至器官型执行无人机内单极控制器内，再经由器官型执行无人机内单极局域网通讯装置的单极局域信息上传模块将采集到的数据信息传输至中枢型控制无人机内，经由中枢型控制无人机内核移动通信装置的移动数据上传模块将采集到的数据信息上传，再经由地面控制装置内的远端移动通信模块接收数据信息。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现提升控制装置与多无人机的信息交流的稳定性，增强控制装置对多无人机在复杂地形的赛事中的飞行控制。
（2）单极局域网通讯装置内还包括地理信息采集模块，便于记录器官型执行无人机的飞行轨迹。
（3）核移动通信装置内还包括GPS定位模块，GPS定位模块与中央控制器电性连接，通过在核移动通信装置内增设的GPS定位模块，便于工作人员及时对中枢型控制无人机所在的位置了解，同时对单极局域网通讯装置采集到的地理信息进行及时校正。
（4）核移动通信装置还包括人工智能控制模块，人工智能控制模块与控制指令传输模块电性连接，人工智能控制模块与中央控制器电性连接，通过在核移动通信装置内增设的人工智能控制模块，便于中枢型控制无人机对器官型执行无人机进行简易的飞行控制。
（5）拨号连接步骤中，当连接信息无法正常传输至器官型执行无人机内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，控制器官型执行无人机的基本飞行状态，便于在无法建立连接时，保持器官型执行无人机的飞行状态。
（6）指令传输步骤中，当控制指令无法正常传输至器官型执行无人机内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，维持器官型执行无人机的基本飞行状态，便于在控制指令中断时，中枢型控制无人机控制器官型执行无人机维持基本的飞行状态。
（7）指令传输步骤中，当控制指令经过断线无法传输至器官型执行无人机内后，恢复正常的控制指令时，由中央控制器传输的飞行指令覆盖由人工智能传输至控制指令传输模块内的原有飞行指令，从而完成对器官型执行无人机的飞行状态的修改与及时校正，便于及时更正器官型执行无人机的飞行状态。
（8）核移动通信装置内的GPS定位模块将附近的地理信息传输至中央控制器内，人工智能模块依据当地的地理信息对器官型执行无人机与中枢型控制无人机的飞行状态进行提前警示，便于技术人员通过结合当地地理信息对器官型执行无人机的飞行状态进行预调整。
（9）感应器集成装置采集到的环境信息传输至器官型执行无人机内的中央控制器，同时与GPS定位模块建立信息密钥，便于采集当地地理信息后与特定地点建立数据联系，方便更新当地地理信息。
附图说明
图1为本发明中枢型控制无人机的仰视图；
图2为本发明中枢型控制无人机的俯视图；
图3为本发明器官型执行无人机的结构示意图；
图4为本发明地面控制装置的结构示意图；
图5为本发明移动通信装置的结构连接示意图；
图6为本发明单机局域网通讯装置的结构连接示意图；
图7为本发明地面控制装置的结构连接示意图。
图中标号说明：
1中枢型控制无人机、2器官型执行无人机、3地面控制装置、4扩展式飞行旋翼、5起落架、6核心局域网通讯装置、7移动通信装置、8副机旋翼、9单极局域网通讯装置、10感应器集成装置。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-7，多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置及其使用方法，包括中枢型控制无人机1、器官型执行无人机2和地面控制装置3，中枢型控制无人机1上端转动连接有四个均匀排布的扩展式飞行旋翼4，中枢型控制无人机1下端固定连接有两个并排的扩起落架5，中枢型控制无人机1下端固定连接有核心局域网通讯装置6，中枢型控制无人机1上端固定连接有核移动通信装置7，器官型执行无人机2上端转动连接有四个均匀排布的核心局域网通讯装置8，器官型执行无人机2内固定连接有单极局域网通讯装置9，器官型执行无人机2内固定连接有感应器集成装置10，核移动通信装置7内包括中转移动通信模块、中央控制器和控制指令传输模块，中转移动通信模块与中央控制器电性连接，中转移动通信模块包括移动数据上传模块与移动指令接收模块，核心局域网通讯装置6包括局域网信号接收模块与局域网信号发射模块，单极局域网通讯装置9包括单极控制器、单极局域信号接收模块和单极局域信息上传模块，单极局域信号接收模块和单极局域信息上传模块均与单极局域控制器电性连接，地面控制装置3包括远端控制器、远端移动通信模块和指令输入模块，远端移动通信模块和指令输入模块均与远端控制电性连接；
本发明的使用方法为，拨号连接：技术人员使用地面控制装置3发射连接指令信息，技术人员控制指令输入模块向远端控制器输入连接命令，远端控制器将连接命令通过远端移动通信模块将连接命令进行信号发射至附近的信号基站，信号基站将连接命令传输至核移动通信装置7内的中转移动通信模块，通过地面控制装置3内的远端移动通信模块与核移动通信装置7内的中转移动通信模块建立移动通信连接；
指令传输：技术人员将控制指令通过输入模块向远端控制器输入控制指令，远端控制器将控制指令通过远端移动通信模块将控制指令进行信号发射至附近的信号基站，信号基站将控制指令传输至核移动通信装置7内的中转移动通信模块，核移动通信装置7内的中转移动通信模块将控制指令传输至中枢型控制无人机1内的中央控制器，再经由中枢型控制无人机1内核心局域网通讯装置6的局域网信号发射模块将控制指令传输至多个器官型执行无人机2内单极局域网通讯装置9的单极局域网信号接收模块，从而通过远程控制中枢型控制无人机1，对多个器官型执行无人机2的远程控制；
信息采集与上传：由器官型执行无人机2内的单极局域网通讯装置9对飞行单位附近的待采集数据通过感应器集成装置10内的多种传感器进行数据采集，数据采集完毕后，将数据信息通过器官型执行无人机2内的感应器集成装置10将数据信息传输至器官型执行无人机2内单极控制器内，再经由器官型执行无人机2内单极局域网通讯装置9的单极局域信息上传模块将采集到的数据信息传输至中枢型控制无人机1内，经由中枢型控制无人机1内核移动通信装置7的移动数据上传模块将采集到的数据信息上传，再经由地面控制装置3内的远端移动通信模块接收数据信息，可以实现提升控制装置与多无人机的信息交流的稳定性，增强控制装置对多无人机在复杂地形的赛事中的飞行控制。
单极局域网通讯装置9内还包括地理信息采集模块，便于记录器官型执行无人机2的飞行轨迹，核移动通信装置7内还包括GPS定位模块，GPS定位模块与中央控制器电性连接，通过在核移动通信装置7内增设的GPS定位模块，便于工作人员及时对中枢型控制无人机1所在的位置了解，同时对单极局域网通讯装置9采集到的地理信息进行及时校正，核移动通信装置7还包括人工智能控制模块，人工智能控制模块与控制指令传输模块电性连接，人工智能控制模块与中央控制器电性连接，通过在核移动通信装置7内增设的人工智能控制模块，便于中枢型控制无人机1对器官型执行无人机2进行简易的飞行控制。
拨号连接步骤中，当连接信息无法正常传输至器官型执行无人机2内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，控制器官型执行无人机2的基本飞行状态，便于在无法建立连接时，保持器官型执行无人机2的飞行状态，指令传输步骤中，当控制指令无法正常传输至器官型执行无人机2内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，维持器官型执行无人机2的基本飞行状态，便于在控制指令中断时，中枢型控制无人机1控制器官型执行无人机2维持基本的飞行状态，指令传输步骤中，当控制指令经过断线无法传输至器官型执行无人机2内后，恢复正常的控制指令时，由中央控制器传输的飞行指令覆盖由人工智能传输至控制指令传输模块内的原有飞行指令，从而完成对器官型执行无人机2的飞行状态的修改与及时校正，便于及时更正器官型执行无人机2的飞行状态。
核移动通信装置7内的GPS定位模块将附近的地理信息传输至中央控制器内，人工智能模块依据当地的地理信息对器官型执行无人机2与中枢型控制无人机1的飞行状态进行提前警示，便于技术人员通过结合当地地理信息对器官型执行无人机2的飞行状态进行预调整，感应器集成装置10采集到的环境信息传输至器官型执行无人机2内的中央控制器，同时与GPS定位模块建立信息密钥，便于采集当地地理信息后与特定地点建立数据联系，方便更新当地地理信息，感应器集成装置10内还包括距离传感器，单极局域网通讯装置9内还包括尾随控制装置，距离传感器测量器官型执行无人机2与中枢型控制无人机1之间的距离，当距离接近100m时，尾随控制装置启动，控制器官型执行无人机2向中枢型控制无人机1的方向靠近，同时若器官型执行无人机2与中枢型控制无人机1之间的距离小于感应器集成装置10m时，尾随控制装置启动，控制器官型执行无人机2向远离器官型执行无人机2的方向靠近。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：包括中枢型控制无人机（1）、器官型执行无人机（2）和地面控制装置（3），所述中枢型控制无人机（1）上端转动连接有四个均匀排布的扩展式飞行旋翼（4），所述中枢型控制无人机（1）下端固定连接有两个并排的扩起落架（5），所述中枢型控制无人机（1）下端固定连接有核心局域网通讯装置（6），所述中枢型控制无人机（1）上端固定连接有核移动通信装置（7），所述器官型执行无人机（2）上端转动连接有四个均匀排布的核心局域网通讯装置（8），所述器官型执行无人机（2）内固定连接有单极局域网通讯装置（9），所述器官型执行无人机（2）内固定连接有感应器集成装置（10），所述核移动通信装置（7）内包括中转移动通信模块、中央控制器和控制指令传输模块，所述中转移动通信模块与中央控制器电性连接，所述中转移动通信模块包括移动数据上传模块与移动指令接收模块，所述核心局域网通讯装置（6）包括局域网信号接收模块与局域网信号发射模块，所述单极局域网通讯装置（9）包括单极控制器、单极局域信号接收模块和单极局域信息上传模块，所述单极局域信号接收模块和单极局域信息上传模块均与单极局域控制器电性连接，所述地面控制装置（3）包括远端控制器、远端移动通信模块和指令输入模块，所述远端移动通信模块和指令输入模块均与远端控制电性连接。
2.根据权利要求1所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述单极局域网通讯装置（9）内还包括地理信息采集模块。
3.根据权利要求1所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述核移动通信装置（7）内还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与中央控制器电性连接。
4.根据权利要求1所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述核移动通信装置（7）还包括人工智能控制模块，所述人工智能控制模块与控制指令传输模块电性连接，所述人工智能控制模块与中央控制器电性连接。
5.根据权利要求4所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述拨号连接步骤中，当连接信息无法正常传输至器官型执行无人机（2）内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，控制器官型执行无人机（2）的基本飞行状态。
6.根据权利要求4所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述指令传输步骤中，当控制指令无法正常传输至器官型执行无人机（2）内时，由人工智能控制模块将基本飞行指令传输至控制指令传输模块内，维持器官型执行无人机（2）的基本飞行状态。
7.根据权利要求4所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述指令传输步骤中，当控制指令经过断线无法传输至器官型执行无人机（2）内后，恢复正常的控制指令时，由中央控制器传输的飞行指令覆盖由人工智能传输至控制指令传输模块内的原有飞行指令，从而完成对器官型执行无人机（2）的飞行状态的修改与及时校正。
8.根据权利要求2或4所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述核移动通信装置（7）内的GPS定位模块将附近的地理信息传输至中央控制器内，人工智能模块依据当地的地理信息对器官型执行无人机（2）与中枢型控制无人机（1）的飞行状态进行提前警示。
9.根据权利要求2所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：所述感应器集成装置（10）采集到的环境信息传输至器官型执行无人机（2）内的中央控制器，同时与GPS定位模块建立信息密钥。
10.根据权利要求1所述的多无人机在复杂地形的赛事中保障控制装置，其特征在于：本发明的使用方法为，拨号连接：技术人员使用地面控制装置（3）发射连接指令信息，技术人员控制指令输入模块向远端控制器输入连接命令，远端控制器将连接命令通过远端移动通信模块将连接命令进行信号发射至附近的信号基站，信号基站将连接命令传输至核移动通信装置（7）内的中转移动通信模块，通过地面控制装置（3）内的远端移动通信模块与核移动通信装置（7）内的中转移动通信模块建立移动通信连接；
指令传输：技术人员将控制指令通过输入模块向远端控制器输入控制指令，远端控制器将控制指令通过远端移动通信模块将控制指令进行信号发射至附近的信号基站，信号基站将控制指令传输至核移动通信装置（7）内的中转移动通信模块，核移动通信装置（7）内的中转移动通信模块将控制指令传输至中枢型控制无人机（1）内的中央控制器，再经由中枢型控制无人机（1）内核心局域网通讯装置（6）的局域网信号发射模块将控制指令传输至多个器官型执行无人机（2）内单极局域网通讯装置（9）的单极局域网信号接收模块，从而通过远程控制中枢型控制无人机（1），对多个器官型执行无人机（2）的远程控制；
信息采集与上传：由器官型执行无人机（2）内的单极局域网通讯装置（9）对飞行单位附近的待采集数据通过感应器集成装置（10）内的多种传感器进行数据采集，数据采集完毕后，将数据信息通过器官型执行无人机（2）内的感应器集成装置（10）将数据信息传输至器官型执行无人机（2）内单极控制器内，再经由器官型执行无人机（2）内单极局域网通讯装置（9）的单极局域信息上传模块将采集到的数据信息传输至中枢型控制无人机（1）内，经由中枢型控制无人机（1）内核移动通信装置（7）的移动数据上传模块将采集到的数据信息上传，再经由地面控制装置（3）内的远端移动通信模块接收数据信息。
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| CN (1) | CN108919834A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110120074A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-13 | 清研同创机器人（天津）有限公司 | 一种复杂环境下的带电作业机器人线缆定位方法 |
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| CN106184790A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-07 | 杨珊珊 | 一种无人飞行器航拍数据处理装置和处理方法、航拍系统 |
| US20160364004A1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | Intel Corporation | Drone controlling device and method |
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| CN108369417A (zh) * | 2015-12-25 | 2018-08-03 | 夏普株式会社 | 移动体、通信终端以及移动体的控制方法 |
-
2018
- 2018-08-29 CN CN201810995018.8A patent/CN108919834A/zh active Pending
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