CN108958287A - 一种无人机的飞行控制系统 - Google Patents

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王新刚
薛宏甫
冯万立
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Seven Zhengzhou Weizhi Technology Co Ltd
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Seven Zhengzhou Weizhi Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft

Abstract

本发明公开了一种无人机的飞行控制系统，包括中央处理器、分解飞行任务模块、建模飞行任务模块、任务碎片建模模块、数据处理器、规划飞行路径模块、数据转化器、航线指令模块、优化飞行路径模块、指令输出器、路径优化模块、执行飞行路径模块、转换器、天线、收集器、无人机、照明灯和摄像头，本发明的控制系统需要在地面站中进行运算、调度，然后通过外部传输介质将控制指令同时送达无人机，保证无人机能够协调地完成特定任务，同时能够增加起重量，在农田植保等需要大载量的应用中，具有优势，工作效率高。

Description

一种无人机的飞行控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，具体为一种无人机的飞行控制系统，属于无人机控制应用技术领域。
背景技术
随着无人机技术如飞行控制、姿态解算等的逐渐成熟，其在各领域的应用也在逐渐拓宽。如在农田植保领域，相比较传统方式，无人机具有快速、高效且作业准确等优点，能够有效地避免如在喷洒农药时人工的暴露等问题。
但是单架无人机个体在完成复杂任务时，不能很好地对无人机飞行系统进行控制，完成复杂的工作，对于无人机飞行处理系统处理速度慢，因此，针对上述问题提出一种无人机的飞行控制系统。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种无人机的飞行控制系统，工作效率高，系统设备比较完善。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种无人机的飞行控制系统，包括无人机和中央处理器，所述无人机的顶端安装天线、照明灯和摄像头，且所述无人机的内部安装所述中央处理器；所述中央处理器连接分解飞行任务模块，且所述中央处理器分别连接建模飞行任务模块、规划飞行路径模块、优化飞行路径模块和执行飞行路径模块；所述建模飞行任务模块连接任务碎片建模模块，所述建模飞行任务模块连接数据处理器，且数据处理器连接所述任务碎片建模模块；所述规划飞行路径模块连接航线指令模块，所述规划飞行路径模块连接数据转化器，且所述数据转化器连接所述航线指令模块；所述优化飞行路径模块连接路径优化模块，所述优化飞行路径模块连接所述指令输出器，且所述指令输出器连接所述路径优化模块；所述中央处理器连接转换器，且所述转化器连接所述天线；所述天线连接收集器，且所述收集器连接所述转换器。
优选的，为了方便接受、发出信号，所述天线位于所述无人机顶面边缘处，所述天线的底端安装所述收集器，且所述天线是一种可以收缩的天线。
优选的，为了保护整体结构，所述分解飞行任务模块、所述建模飞行任务模块、所述规划飞行路径模块、所述优化飞行路径模块、所述执行飞行路径模块和所述转换器位于所述无人机的内部。
优选的，为了方便信息交流，所述中央处理器与所述分解飞行任务模块、所述建模飞行任务模块、所述规划飞行路径模块、所述优化飞行路径模块、所述执行飞行路径模块和所述转换器之间双向连接。
优选的，为了使信息交流更加流通，所述数据转化器单向连接所述航线指令模块，所述路径优化模块单向连接指令输出器。
本发明的有益效果是：本发明的系统比较完善，在无人机的顶端安装天线，能够及时地接收和发出信号；同时无人机的顶端安装摄像头，可以实现实时拍摄的功能该控制系统需要在地面站中进行运算、调度，然后通过外部传输介质将控制指令同时送达无人机，保证无人机能够协调地完成特定任务，同时能够增加起重量，在农田植保等需要大载量的应用中，具有优势，工作效率高。
附图说明
图1为本发明整体内部结构原理图；
图2为本发明整体结构示意图。
图中：1、中央处理器，2、分解飞行任务模块，3、建模飞行任务模块，4、任务碎片建模模块，5、数据处理器，6、规划飞行路径模块，7、数据转化器，8、航线指令模块，9、优化飞行路径模块，10、指令输出器，11、路径优化模块，12、执行飞行路径模块，13、转换器，14、天线，15、收集器，16、无人机，17、照明灯，18、摄像头。
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1-2所示，一种无人机的飞行控制系统，包括无人机16和中央处理器1，所述无人机16的顶端安装天线14、照明灯17和摄像头18，且所述无人机16的内部安装所述中央处理器1；所述中央处理器1连接分解飞行任务模块2，且所述中央处理器1分别连接建模飞行任务模块3、规划飞行路径模块6、优化飞行路径模块9和执行飞行路径模块12；所述建模飞行任务模块3连接任务碎片建模模块4，所述建模飞行任务模块3连接数据处理器5，且数据处理器5连接所述任务碎片建模模块4；所述规划飞行路径模块6连接航线指令模块8，所述规划飞行路径模块6连接数据转化器7，且所述数据转化器7连接所述航线指令模块8；所述优化飞行路径模块9连接路径优化模块11，所述优化飞行路径模块9连接所述指令输出器10，且所述指令输出器10连接所述路径优化模块11；所述中央处理器1连接转换器13，且所述转化器13连接所述天线14；所述天线14连接收集器15，且所述收集器15连接所述转换器13。
作为本发明的一种技术优化方案，所述天线14位于所述无人机16顶面边缘处，所述天线14的底端安装所述收集器15，且所述天线14是一种可以收缩的天线。
作为本发明的一种技术优化方案，所述分解飞行任务模块2、所述建模飞行任务模块3、所述规划飞行路径模块6、所述优化飞行路径模块9、所述执行飞行路径模块12和所述转换器13位于所述无人机16的内部。
作为本发明的一种技术优化方案，所述中央处理器1与所述分解飞行任务模块2、所述建模飞行任务模块3、所述规划飞行路径模块6、所述优化飞行路径模块9、所述执行飞行路径模块12和所述转换器13之间双向连接。
作为本发明的一种技术优化方案，所述数据转化器7单向连接所述航线指令模块8，所述路径优化模块11单向连接指令输出器10。
本发明在使用时，首先，无人机16在飞行时，将无人机16顶端的天线14伸长，天线14接受的信息传递给收集器15，转换器13将收集器15收集信息转换电信号给中央处理器1处理，中央处理器1分析处理信息；将整体任务输入中央处理器1，中央处理器1将整体任务传递给分解飞行任务模块2，输出的任务分解进入建模飞行任务模块3，建模飞行任务模块3连接任务碎片建模模块4，确定具体每个任务碎片的飞行路径，需根据具体的作业地形而定，输出的每个任务碎片建模数据经过数据处理器5的处理后传递给中央处理器1，经中央处理器1处理后，传递给规划飞行路径模块6，数据转化器7能将建模数据转化为具体的无人机的航线指令，航线指令模块8将航线指令传递给中央处理器1，经中央处理器1的二次处理，将信息传递给优化飞行路径模块9，路径优化模块11能将无人机16航线指令进行避障、最小时间等优化，从而通过指令输出器10输出无人机群优化航线指令，将优化航线指令传递给中央处理器1，经中央处理器1处理后，航线指令需通过外部外部传输介质输出至执行飞行路径模块12，去执行最优的飞行路径，能够保证高效、快速地完成复杂的任务。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种无人机的飞行控制系统，包括无人机（16）和中央处理器（1），其特征在于：所述无人机（16）的顶端安装天线（14）、照明灯（17）和摄像头（18），且所述无人机（16）的内部安装所述中央处理器（1）；
所述中央处理器（1）连接分解飞行任务模块（2），且所述中央处理器（1）分别连接建模飞行任务模块（3）、规划飞行路径模块（6）、优化飞行路径模块（9）和执行飞行路径模块（12）；所述建模飞行任务模块（3）连接任务碎片建模模块（4），所述建模飞行任务模块（3）连接数据处理器（5），且数据处理器（5）连接所述任务碎片建模模块（4）；所述规划飞行路径模块（6）连接航线指令模块（8），所述规划飞行路径模块（6）连接数据转化器（7），且所述数据转化器（7）连接所述航线指令模块（8）；
所述优化飞行路径模块（9）连接路径优化模块（11），所述优化飞行路径模块（9）连接所述指令输出器（10），且所述指令输出器（10）连接所述路径优化模块（11）；所述中央处理器（1）连接转换器（13），且所述转化器（13）连接所述天线（14）；所述天线（14）连接收集器（15），且所述收集器（15）连接所述转换器（13）。
2.根据权利要求1所述的一种无人机的飞行控制系统，其特征在于：所述天线（14）位于所述无人机（16）顶面边缘处，所述天线（14）的底端安装所述收集器（15），且所述天线（14）是一种可以收缩的天线。
3.根据权利要求1所述的一种无人机的飞行控制系统，其特征在于：所述分解飞行任务模块（2）、所述建模飞行任务模块（3）、所述规划飞行路径模块（6）、所述优化飞行路径模块（9）、所述执行飞行路径模块（12）和所述转换器（13）位于所述无人机（16）的内部。
4.根据权利要求1所述的一种无人机的飞行控制系统，其特征在于：所述中央处理器（1）与所述分解飞行任务模块（2）、所述建模飞行任务模块（3）、所述规划飞行路径模块（6）、所述优化飞行路径模块（9）、所述执行飞行路径模块（12）和所述转换器（13）之间双向连接。
5.根据权利要求1所述的一种无人机的飞行控制系统，其特征在于：所述数据转化器（7）单向连接所述航线指令模块（8），所述路径优化模块（11）单向连接指令输出器（10）。
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