CN108958286A - 多旋翼飞行器云服务器网络系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开多旋翼飞行器云服务器网络系统及其控制方法，系统包括远程管理中心、云服务器、远程服务站以及多旋翼飞行器。多个远程服务站分别固定在各种塔杆上，多旋翼飞行器搭载微处理器和各类传感器，多旋翼飞行器停靠于远程服务站上并用于执行各类任务；多旋翼飞行器通过远程服务与远程管理中心建立通信连接，远程管理中心与云服务器连接。本发明通过远程管理中心进行管理调度、云服务器对待处理信息进行快速分析处理、多个远程服务站提供服务、多架多旋翼飞行器来执行任务，对目标任务实时快速的管理、分析和处理；且使用云服务器对数据进行快速处理解决多旋翼飞行器因为飞行控制板载微处理器对需处理数据量较大的信息运算能力不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及多旋翼飞行器云服务器网络系统及其控制方法。
背景技术
近年来，由于多旋翼飞行器的灵活度高，控制简单，对起降场地几乎没有要求，维护简单，不易损坏，成本低等优点，广泛地应用在航拍摄影、山林防护、精确农业、电力巡检、快递运输等领域。
在多旋翼飞行器传感器信息处理方面，目前飞行器主要是通过飞行控制器板载微处理器对各个传感器采集到的数据进行运算，得到飞行器的姿态量进而控制其飞行姿态。
由于飞行控制器板载微处理器运算能力的局限性，对飞行器传感器采集到数据量较大且需实时处理的复杂信息，处理响应时间较长影响实时任务的进行，这将大大限制多旋翼飞行器的应用领域。因此，如何提高多旋翼飞行器数据处理效率，保证任务时效性，成为当前备受关注的问题。
云服务器是基于网络的高可用计算模式，是将跨服务器甚至跨数据中心的物理服务器集群虚拟化，支持自由快速地调度高可用计算资源。利用云服务器对多旋翼飞行器采集到数据量较大且需实时处理的复杂信息进行运算处理后回传控制指令到执行任务的飞行器，可弥补由板载微处理器运算能力不足带来的任务时效性问题，将大大提高飞行器执行任务的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供多旋翼飞行器云服务器网络系统及其控制方法。
本发明采用的技术方案是：
多旋翼飞行器云服务器网络系统，其包括远程管理中心、云服务器、远程服务站以及多旋翼飞行器；。多个远程服务站分别固定在各种塔杆上，多旋翼飞行器搭载微处理器和各类传感器，多旋翼飞行器停靠于远程服务站上并用于执行各类任务；多旋翼飞行器通过远程服务与远程管理中心建立通信连接，远程管理中心与云服务器连接；
多旋翼飞行器搭载的微处理器用于对各个传感器采集到简单信息进行本地分析运算，进而指派飞行器执行对应的任务动作；
远程服务站用于多旋翼飞行器停靠充电以及数据传输；
远程管理中心用于任务点的分析、与远程服务站进行实时数据交互以及给飞行器发送相应的任务指派指令；
云服务器用于快速运算处理多旋翼飞行器上传的复杂信息并回传控制指令到多旋翼飞行器以控制多旋翼飞行器做出精准快速的任务动作。
进一步地，远程管理中心与远程服务站交互的实时数据包括文字、音频和视频。
进一步地，简单信息为无需实时处理的小数据量信息。
进一步地，简单信息包括位置、高度和速度。
进一步地，复杂信息为飞行器本地微处理器无法快速做出实时操作的大数据量信息，大数据量信息为传感器采集到图像视频等信息，图像视频等信息包括图像和视频；复杂信息一般存在于对于多旋翼飞行器所执行的时效性要求较高的任务。
本发明进一步公开了多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，采用了所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，控制方法包括多旋翼飞行器任务数据处理步骤；多旋翼飞行器任务数据处理步骤包括以下步骤：
步骤1.1：多旋翼飞行器接收到任务调度；
步骤1.2：多旋翼飞行器搭载的传感器采集数据信息；
步骤1.3：本地微处理器判断采集的数据信息是否为需要实时处理的大数据量信息的复杂信息；
当采集的数据信息为无需实时处理的小数据量信息，则飞行器本地微处理器对传感器数据进行运算处理输出控制指令，并执行步骤1.5；
当采集的数据信息为需要实时处理的大数据量信息的复杂信息，将复杂信息上传至云服务器；
步骤1.4：云服务器进行运算处理并回传控制指令到多旋翼飞行器；
步骤1.5：多旋翼飞行器基于控制指令完成任务动作。
进一步地，所述控制方法还包括远程管理中心控制步骤；
步骤2.1：远程管理中心获取任务：
步骤2.2：远程管理中心对任务进行任务分析获取任务点的信息；
步骤2.3：远程管理中心指派任务点附近的远程服务站的相应多旋翼飞行器执行任务；
步骤2.4：多旋翼飞行器执行任务并采集信息；
步骤2.5：任务执行过程中，远程管理中心实时地与各个服务站进行信息交互，将多旋翼飞行器采集的信息进行分析与处理；
步骤2.6：任务完成，通知多旋翼飞行器返回。
进一步地，步骤2.3中远程管理中心将多个远程服务站与任务点的距离按由近及远的顺序排序，并依照就近原则向远程服务站发送调度指令；当收到调度指令的远程服务站上没有能够执行相应任务的多旋翼飞行器时，远程管理中心则给次近的远程服务站发送调度指令直到有远程服务站的相应飞行器能够前往任务点执行任务。
进一步地，步骤2.5中当执行任务的多旋翼飞行器的电量不足时，远程管理中心继续指派任务点就近的远程服务站上的相应飞行器起飞接替原飞行器完成任务；并待替代的多旋翼飞行器到达任务点后，远程管理中心给原多旋翼飞行器发送返回指令并控制器停靠于就近远程服务站进行充电。
进一步地，所述控制方法还包括远程服务站控制步骤；
步骤3.1：远程服务站与远程管理中心进行信息交互获取指派任务；
步骤3.2：远程服务站与工作范围内的多旋翼飞行器通信并建立通信连接；
步骤3.3：远程服务站发送指派任务至多旋翼飞行器，并由多旋翼飞行器执行指派任务；
步骤3.4：接收多旋翼飞行器采集的数据信息，并与远程管理中心进行信息交互；
步骤3.5：任务完成后，远程服务站接收返回的多旋翼飞行器并进行充电和检修。
本发明采用以上技术方案，通过远程管理中心进行管理、云服务器自由快速调度高可用计算资源、多个远程服务站提供服务、多架多旋翼飞行器来执行任务，实现对目标任务实时快速的智能化管理、分析和处理。而云服务器主要解决多旋翼飞行器飞行控制板载微处理器对数据量较大的图像视频信息运算能力不足的问题，进而解决飞行器对高时效要求的紧急任务即时反应的问题。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为本发明多旋翼飞行器云服务器网络系统的结构示意图；
图2为本发明的多旋翼飞行器任务数据处理流程示意图；
图3为本发明的远程管理中心控制原理框图；
图4为本发明的远程服务站工作原理框图。
具体实施方式
如图1-4之一所示，本发明公开了一种多旋翼飞行器云服务器网络系统，其包括远程管理中心、云服务器、远程服务站以及多旋翼飞行器；多个远程服务站分别固定在各种塔杆上，多旋翼飞行器搭载微处理器和各类传感器，多旋翼飞行器停靠于远程服务站上并用于执行各类任务；
远程管理中心用于任务点的分析、与远程服务站进行实时数据交互以及给飞行器发送相应的任务指派指令；
多旋翼飞行器搭载的微处理器用于对各个传感器采集到简单信息进行本地分析运算，进而指派飞行器执行对应的任务动作；
云服务器用于快速运算处理多旋翼飞行器上传的复杂信息并回传控制指令到多旋翼飞行器以控制多旋翼飞行器做出精准快速的任务动作。
进一步地，远程管理中心与远程服务站交互的实时数据包括文字、音频和视频。
进一步地，简单信息为无需实时处理的小数据量信息。
进一步地，简单信息包括位置、高度和速度。
进一步地，复杂信息为飞行器本地微处理器无法快速做出实时操作的大数据量信息，大数据量信息为传感器采集到图像视频等信息，图像视频等信息包括图像和视频；复杂信息一般存在于对于多旋翼飞行器所执行的时效性要求较高的任务。
本发明进一步公开了多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，采用了所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，控制方法包括多旋翼飞行器任务数据处理步骤；多旋翼飞行器任务数据处理步骤包括以下步骤：
步骤1.1：多旋翼飞行器接收到任务调度；
步骤1.2：多旋翼飞行器搭载的传感器采集数据信息；
步骤1.3：本地微处理器判断采集的数据信息是否为需要实时处理的大数据量信息的复杂信息；
当采集的数据信息为无需实时处理的小数据量信息，则飞行器本地微处理器对传感器数据进行运算处理输出控制指令，并执行步骤1.5；
当采集的数据信息为需要实时处理的大数据量信息的复杂信息，将复杂信息上传至云服务器；
步骤1.4：云服务器进行运算处理并回传控制指令到多旋翼飞行器；
步骤1.5：多旋翼飞行器基于控制指令完成任务动作。
进一步地，所述控制方法还包括远程管理中心控制步骤；
步骤2.1：远程管理中心获取任务：
步骤2.2：远程管理中心对任务进行任务分析获取任务点的信息；
步骤2.3：远程管理中心指派任务点附近的远程服务站的相应多旋翼飞行器执行任务；
步骤2.4：多旋翼飞行器执行任务并采集信息；
步骤2.5：任务执行过程中，远程管理中心实时地与各个服务站进行信息交互，将多旋翼飞行器采集的信息进行分析与处理；
步骤2.6：任务完成，通知多旋翼飞行器返回。
进一步地，步骤2.3中远程管理中心将多个远程服务站与任务点的距离按由近及远的顺序排序，并依照就近原则向远程服务站发送调度指令；当收到调度指令的远程服务站上没有能够执行相应任务的多旋翼飞行器时，远程管理中心则给次近的远程服务站发送调度指令直到有远程服务站的相应飞行器能够前往任务点执行任务。
进一步地，步骤2.5中当执行任务的多旋翼飞行器的电量不足时，远程管理中心继续指派任务点就近的远程服务站上的相应飞行器起飞接替原飞行器完成任务；并待替代的多旋翼飞行器到达任务点后，远程管理中心给原多旋翼飞行器发送返回指令并控制器停靠于就近远程服务站进行充电。
进一步地，所述控制方法还包括远程服务站控制步骤；
步骤3.1：远程服务站与远程管理中心进行信息交互获取指派任务；
步骤3.2：远程服务站与工作范围内的多旋翼飞行器通信并建立通信连接；
步骤3.3：远程服务站发送指派任务至多旋翼飞行器，并由多旋翼飞行器执行指派任务；
步骤3.4：接收多旋翼飞行器采集的数据信息，并与远程管理中心进行信息交互；
步骤3.5：任务完成后，远程服务站接收返回的多旋翼飞行器并进行充电和检修。
本发明通过远程管理中心进行管理调度、云服务器对待处理信息进行快速分析处理、多个远程服务站提供服务、多架多旋翼飞行器来执行任务，实现对目标任务实时快速智能化的管理、分析和处理。同时使用云服务器对数据进行快速处理并且使用多个通信中继节点进行快速传输，进而解决多旋翼飞行器因为飞行控制板载微处理器性能较差，对需处理数据量较大的信息运算能力不足的问题。
以下通过具体的实施例的描述对本发明的技术方案做出全面的、详细的描述。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释。
实施例一：
整个多旋翼飞行器云服务器网络系统由远程管理中心、云服务器、多个固定在各种塔杆上的远程服务站以及搭载微处理器和各类传感器的停靠于远程服务站上可执行各类任务的多旋翼飞行器构成。远程管理中心完成关于任务地点与情况的分析；指派距离任务点最近的远程服务站上的相应飞行器起飞执行任务；飞行器传感器采集各类基础数据信息至飞行器板载微处理器处进行处理，进而控制飞行器进行任务动作；对于飞行器采集到数据量较大且需实时处理的复杂信息，则通过通信设备上传云服务器进行运算处理，后由云服务器回传控制指令到飞行器，飞行器则根据控制指令进行任务动作，以确保受任务调度的飞行器能对复杂且高时效要求的任务情况做出快速精准的反应。
按照本实施例一所描述的技术方案，能够搭建出一套完整的多旋翼飞行器云服务器网络系统。此方案通过多旋翼飞行器本地微处理器，对远程管理中心发送的目标任务进行初步处理，而云服务器主要解决多旋翼飞行器飞行控制板载微处理器对数据量较大的图像视频信息运算能力不足的问题，进而解决飞行器对高时效要求的紧急任务即时反应的问题。本方案大大提高了飞行器执行任务的效率，使飞行器的应用场合更为广泛。
实施例二：
本实施例二描述了此多旋翼服务网络中的远程管理中心运作方案，如图2所示。
远程管理中心在接收到第三方发送的任务发生地点后，进行任务分析（也可由用户在服务系统的APP上报警，获取任务点的信息）；自动将多个远程服务站与任务点的距离按由近及远的顺序排序，优选地给就近的远程服务站发送调度指令。若此服务站没有能够执行相应任务的飞行器，则给次近的远程服务站发送调度指令，以此类推，直到有服务站的相应飞行器能够前往任务点执行任务。在任务执行过程中，实时地与各个服务站进行信息交互，将飞行器采集回的信息进行分析与处理。当获知执行任务的飞行器电量不足后，继续指派任务点就近的服务站上的相应飞行器起飞接替原飞行器完成任务。待飞行器到达任务点后，远程管理中心给原飞行器发送返回指令，使其能够自动停靠于就近服务站进行充电。
远程管理中心的智能化控制模式将使服务网络更加高效地执行任务。
本实施例的其它内容与实施例一相类似，在此不作赘述。
最后需要说明的是，上述实施例子及其说明内容仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (10)
1.多旋翼飞行器云服务器网络系统，其特征在于：其包括远程管理中心、云服务器、远程服务站以及多旋翼飞行器；多个远程服务站分别固定在各种塔杆上，多旋翼飞行器搭载微处理器和各类传感器，多旋翼飞行器停靠于远程服务站上并用于执行各类任务；多旋翼飞行器通过远程服务与远程管理中心建立通信连接，远程管理中心与云服务器连接；
多旋翼飞行器搭载的微处理器用于对各个传感器采集到简单信息进行本地分析运算，进而指派飞行器执行对应的任务动作；
远程服务站用于多旋翼飞行器停靠充电以及数据传输；
远程管理中心用于任务点的分析、与远程服务站进行实时数据交互以及给飞行器发送相应的任务指派指令；
云服务器用于快速运算处理多旋翼飞行器上传的复杂信息并回传控制指令到多旋翼飞行器以控制多旋翼飞行器做出精准快速的任务动作。
2.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，其特征在于：远程管理中心与远程服务站交互的实时数据包括文字、音频和视频。
3.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，其特征在于：简单信息为无需实时处理的小数据量信息。
4.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，其特征在于：简单信息包括位置、高度和速度。
5.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，其特征在于：复杂信息为飞行器本地微处理器无法快速做出实时操作的大数据量信息，大数据量信息为传感器采集到图像视频等信息，图像视频等信息包括图像和视频。
6.多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，采用了权利要求1-5之一所述的多旋翼飞行器云服务器网络系统，其特征在于：控制方法包括多旋翼飞行器任务数据处理步骤；多旋翼飞行器任务数据处理步骤包括以下步骤：
步骤1.1：多旋翼飞行器接收到任务调度；
步骤1.2：多旋翼飞行器搭载的传感器采集数据信息；
步骤1.3：本地微处理器判断采集的数据信息是否为需要实时处理的大数据量信息的复杂信息；
当采集的数据信息为无需实时处理的小数据量信息，则飞行器本地微处理器对传感器数据进行运算处理输出控制指令，并执行步骤1.5；
当采集的数据信息为需要实时处理的大数据量信息的复杂信息，将复杂信息上传至云服务器；
步骤1.4：云服务器进行运算处理并回传控制指令到多旋翼飞行器；
步骤1.5：多旋翼飞行器基于控制指令完成任务动作。
7.根据权利要求6所述的多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括远程管理中心控制步骤；
步骤2.1：远程管理中心获取任务：
步骤2.2：远程管理中心对任务进行任务分析获取任务点的信息；
步骤2.3：远程管理中心指派任务点附近的远程服务站的相应多旋翼飞行器执行任务；
步骤2.4：多旋翼飞行器执行任务并采集信息；
步骤2.5：任务执行过程中，远程管理中心实时地与各个服务站进行信息交互，将多旋翼飞行器采集的信息进行分析与处理；
步骤2.6：任务完成，通知多旋翼飞行器返回。
8.根据权利要求7所述的多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，其特征在于：步骤2.3中远程管理中心将多个远程服务站与任务点的距离按由近及远的顺序排序，并依照就近原则向远程服务站发送调度指令；当收到调度指令的远程服务站上没有能够执行相应任务的多旋翼飞行器时，远程管理中心则给次近的远程服务站发送调度指令直到有远程服务站的相应飞行器能够前往任务点执行任务。
9.根据权利要求7所述的多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，其特征在于：步骤2.5中当执行任务的多旋翼飞行器的电量不足时，远程管理中心继续指派任务点就近的远程服务站上的相应飞行器起飞接替原飞行器完成任务；并待替代的多旋翼飞行器到达任务点后，远程管理中心给原多旋翼飞行器发送返回指令并控制器停靠于就近远程服务站进行充电。
10.根据权利要求6所述的多旋翼飞行器云服务器网络的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括远程服务站控制步骤；
步骤3.1：远程服务站与远程管理中心进行信息交互获取指派任务；
步骤3.2：远程服务站与工作范围内的多旋翼飞行器通信并建立通信连接；
步骤3.3：远程服务站发送指派任务至多旋翼飞行器，并由多旋翼飞行器执行指派任务；
步骤3.4：接收多旋翼飞行器采集的数据信息，并与远程管理中心进行信息交互；
步骤3.5：任务完成后，远程服务站接收返回的多旋翼飞行器并进行充电和检修。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181207 |