CN109557932A - 一种无人机续航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无人机续航系统，包括无人机、监控车，监控车与无人机无线连接；无人机包括GPS模块、IMU惯性测量模块、飞行姿态控制器、主控处理器MCU；GPS模块、IMU惯性测量模块均与主控处理器MCU电性连接，主控处理器MCU与飞行姿态控制器电性连接，飞行姿态控制器与电机电性连接；监控车包括无人机监控系统、检测电量模块和自动充电装置；监控车通过无人机监控系统实时监测无人机的位置、飞行姿态、电量等信息；无人机监控系统控制无人机降落至监控车，通过自动充电装置给无人机充电。本发明能够有效解决无人机的续航能力有限的问题，保无人机在较大范围内连续动态地执行飞行任务。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机续航系统。
背景技术
随着无人机行业的快速发展，无人机正日益广泛地应用于人们的生产生活中，但是由于电池行业发展的瓶颈，无人机在较大范围内连续动态地执行飞行任务时的续航能力十分有限。一般民用的无人机系统航时为20多分钟，行业应用的无人机系统航时也仅有1-2小时。
利用GPS及惯性导航相结合的方法，使无人机在复杂环境下快速准确的定位，通过无人机路径规划，可在一定约束条件下使无人机准确按照自身剩余电量与当前位置情况，以最优路径飞至指定地点。
基于上述技术，结合无线充电及汽车挂载解决方案提出的无限续航系统，能有效解决无人机的续航能力有限的问题，可以确保无人机在较大范围内连续动态地执行飞行任务。
因此，如何更好地利用上述技术是无人机续航技术领域亟需解决的问题之一。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种无人机续航系统，能够有效解决无人机的续航能力有限的问题，保无人机在较大范围内连续动态地执行飞行任务。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无人机续航系统，包括无人机、监控车，所述监控车与无人机无线连接；所述无人机包括GPS模块、IMU惯性测量模块、飞行姿态控制器、主控处理器MCU；所述GPS模块、IMU惯性测量模块均与主控处理器MCU电性连接，主控处理器MCU与飞行姿态控制器电性连接，飞行姿态控制器与电机电性连接；所述监控车包括无人机监控系统、检测电量模块和自动充电装置；所述GPS模块和IMU惯性测量模块感知无人机在空中的位置和姿态，将数据送给主控处理器MCU，主控处理器MCU将根据用户操作的指令，进行飞行算法，将计算结果发送给飞行姿态控制器，飞行姿态控制器综合分析数据信息，并将数据信息转化为电信号控制电机的输出，从而控制无人机的飞行姿态；
所述监控车通过无人机监控系统实时监测无人机的位置、飞行姿态、电量等信息；所述主控处理器MCU自动检测无人机的电量，并将电量信息发送给监控车的检测电量模块，如果电量低于检测电量模块设定的阈值，则无人机监控系统控制无人机降落至监控车，通过自动充电装置给无人机充电。
进一步的，无人机通过GPS模块确定监控车的位置。
进一步的，所述无人机为可按预定程序自主飞行的旋翼式、扑翼式、固定翼、直升机或飞艇。
进一步的，所述无人机监控系统包括无人机路径规划模块，所述无人机路径规划模块通过优化算法计算出无人机飞至指定地点最优路径，无人机监控系统根据最优路径信息控制无人机返航。
有益效果：1、利用GPS及惯性导航相结合的方法，使无人机在复杂环境下快速准确的定位，通过无人机路径规划，可在一定约束条件下使无人机准确按照自身剩余电量与当前位置情况，以最优路径飞至指定地点；
2、结合无线充电及汽车挂载解决方案提出的无限续航系统，能有效解决无人机的续航能力有限的问题，可以确保无人机在较大范围内连续动态地执行飞行任务。
附图说明
图1为无人机续航系统的结构框图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1所示，本系统包括无人机、监控车，所述监控车与无人机无线连接；所述无人机包括GPS模块、IMU惯性测量模块、飞行姿态控制器、主控处理器MCU；所述GPS模块、IMU惯性测量模块均与主控处理器MCU电性连接，主控处理器MCU与飞行姿态控制器电性连接，飞行姿态控制器与电机电性连接；所述监控车包括无人机监控系统、检测电量模块和自动充电装置；所述GPS模块和IMU惯性测量模块感知无人机在空中的位置和姿态，将数据送给主控处理器MCU，主控处理器MCU将根据用户操作的指令，进行飞行算法，将计算结果发送给飞行姿态控制器，飞行姿态控制器综合分析数据信息，并将数据信息转化为电信号控制电机的输出，从而控制无人机的飞行姿态；
所述监控车通过无人机监控系统实时监测无人机的位置、飞行姿态、电量等信息；所述主控处理器MCU自动检测无人机的电量，并将电量信息发送给监控车的检测电量模块，如果电量低于检测电量模块设定的阈值，则无人机监控系统控制无人机降落至监控车，通过自动充电装置给无人机充电。
无人机通过GPS模块确定监控车的位置。
所述无人机为可按预定程序自主飞行的旋翼式、扑翼式、固定翼、直升机或飞艇。
所述无人机监控系统包括无人机路径规划模块，所述无人机路径规划模块通过优化算法计算出无人机飞至指定地点最优路径，无人机监控系统根据最优路径信息控制无人机返航。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无人机续航系统，其特征在于，包括无人机、监控车，所述监控车与无人机无线连接；所述无人机包括GPS模块、IMU惯性测量模块、飞行姿态控制器、主控处理器MCU；所述GPS模块、IMU惯性测量模块均与主控处理器MCU电性连接，主控处理器MCU与飞行姿态控制器电性连接，飞行姿态控制器与电机电性连接；所述监控车包括无人机监控系统、检测电量模块和自动充电装置；所述GPS模块和IMU惯性测量模块感知无人机在空中的位置和姿态，将数据送给主控处理器MCU，主控处理器MCU将根据用户操作的指令，进行飞行算法，将计算结果发送给飞行姿态控制器，飞行姿态控制器综合分析数据信息，并将数据信息转化为电信号控制电机的输出，从而控制无人机的飞行姿态；
所述监控车通过无人机监控系统实时监测无人机的位置、飞行姿态、电量等信息；所述主控处理器MCU自动检测无人机的电量，并将电量信息发送给监控车的检测电量模块，如果电量低于检测电量模块设定的阈值，则无人机监控系统控制无人机降落至监控车，通过自动充电装置给无人机充电。
2.根据权利要求1所述的一种无人机续航系统，其特征在于，无人机通过GPS模块确定监控车的位置。
3.根据权利要求1所述的一种无人机续航系统，其特征在于，所述无人机为可按预定程序自主飞行的旋翼式、扑翼式、固定翼、直升机或飞艇。
4.根据权利要求1所述的一种无人机续航系统，其特征在于，所述无人机监控系统包括无人机路径规划模块，所述无人机路径规划模块通过优化算法计算出无人机飞至指定地点最优路径，无人机监控系统根据最优路径信息控制无人机返航。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110209176A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 北京史河科技有限公司 | 一种机器人 |
| CN113156997A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-23 | 南京邮电大学 | 一种巡检无人机的自主释放和回收系统、控制方法及方法 |
| WO2024067137A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 亿航智能设备（广州）有限公司 | 一种无人驾驶航空器的智能续航管理方法、系统和介质 |
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2017
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