CN109782792A - 无人机群作业系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机群作业系统，用于控制多机同时作业。本发明提供的无人机群作业系统包括：地面控制站、无人机母舰及无人机群；地面控制站与无人机母舰通讯连接，无人机母舰与无人机群通讯连接，无人机群包括多架无人机；地面控制站用于获取作业指令，并将作业指令发送至无人机母舰；无人机母舰用于对作业指令进行分包解析，生成控制指令，并将控制指令发送至对应的无人机；无人机用于在接收到控制指令之后，基于控制指令执行对应的任务作业。本发明提供的无人机群作业系统可实现多任务同时作业的目的，极大地提高了无人机的作业效率和管理效率。

Description

无人机群作业系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机群作业系统。

背景技术

随着无人机技术的快速发展，无人机逐渐从军事领域中的侦察、监视等扩展至工业、日常生活场景中，如广泛应用于电力巡检、农业植保、环境监测、森林防火、灾情巡查、快递投送、航拍摄影等场景中来取代高难度、高风险的人工作业，以减少伤亡事故的发生，即无人机在现代信息社会中扮演着越来越重要的角色。

但目前，应用于工业、生活场景中的无人机大都是单个无人机独立作业，即在多任务的情况下，该独立作业的无人机需要逐一去执行不同的任务，不仅工作效率低，还增加了对无人机的载荷需求。如在某次消防巡检中发现森林火灾，同时在火灾附近发现有大批野营人员，而管理人员既需要通知附近野营人员注意火灾，还需要对火势进行观察录像，并检测烟雾浓度等，这时如果仅通过单个无人机独立作业的话，则该无人机需要逐一完成人员疏导、火势观察录像、烟雾浓度检测等任务，不仅工作效率低，还有可能导致记录、疏导不及时而造成火灾扩大或人员伤亡等。

综上，如何控制多任务同时作业以提高无人机的作业效率成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明实施例提供了一种无人机群作业系统，能够进行多任务同时作业，以提高无人机作业效率。

具体地，本发明实施例提供了一种无人机群作业系统，包括：地面控制站、无人机母舰及无人机群；

所述地面控制站与所述无人机母舰通讯连接，所述无人机母舰与所述无人机群通讯连接，所述无人机群包括多架无人机；

所述地面控制站用于获取作业指令，并将所述作业指令发送至所述无人机母舰；

所述无人机母舰用于对所述作业指令进行分包解析，生成控制指令，并将所述控制指令发送至对应的无人机；

所述无人机用于在接收到所述控制指令之后，基于所述控制指令执行对应的任务作业。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例通过地面控制站发送多任务同时执行的作业指令至无人机母舰，再由无人机母舰对该作业指令进行分包解析，生成多条控制指令，并自动将这多条控制指令分别发送给对应的无人机执行，从而实现了无人机多任务同时作业的功能，提高了无人机的工作效率和管理效率，并且操作简单、方便，及时、快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中无人机群作业系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中无人机群作业系统的另一结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种无人机群作业系统，用于控制多机同时作业，以提高无人机作业效率。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种无人机群作业系统，所述无人机群作业系统包括：地面控制站100、无人机母舰200及无人机群300；

所述地面控制站100与所述无人机母舰200通讯连接，所述无人机母舰200与所述无人机群300通讯连接，所述无人机群300包括多架无人机310；

所述地面控制站100用于获取作业指令，并将所述作业指令发送至所述无人机母舰200；

所述无人机母舰200用于对所述作业指令进行分包解析，生成控制指令，并将所述控制指令发送至对应的无人机310；

所述无人机310用于在接收到所述控制指令之后，基于所述控制指令执行对应的任务作业。

在本发明实施例中，所述地面控制站100可用于获取多任务同时执行的作业指令，并通过无线图传的方式将获取的所述作业指令发送给所述无人机母舰200，所述无人机母舰200则用于接收所述作业指令，并对所述作业指令进行分包解析处理，以生成一条或者多条所述控制指令，其中，每一条所述控制指令携带一个或多个任务作业。所述无人机母舰200通过无线图传的方式将所述控制指令分别发送至能执行相应任务作业的无人机310，所述无人机310则基于接收到的所述控制指令执行对应的任务作业。

如管理人员在某次消防巡检中发现森林火灾，同时在火灾附近发现有大批野营人员，管理人员需要通知野营人员注意火灾，还需要观察录像火势，并检测烟雾浓度，则其可以向所述地面控制站100输入“通知××地野营人员，观察录像××处火势，检测××处烟雾浓度”的作业指令，所述地面控制站100获取所述作业指令后，通过无线图传的方式将所述作业指令发送给所述无人机母舰200，所述无人机母舰200接收所述作业指令后，对所述作业指令进行分包解析处理，生成“通知××地野营人员”、“观察录像××处火势”以及“检测××处烟雾浓度”三条控制指令，并将这三条控制指令分别发送至能执行相应任务的无人机310，所述无人机310则基于接收到的所述控制指令进行相应的任务作业。

具体地，假设某一无人机群300中的无人机A具有喊话功能，无人机B具有摄像功能，无人机C具有烟雾检测功能，因而，所述无人机母舰200将“通知××地野营人员”的控制指令发送给无人机A，将“观察录像××处火势”的控制指令发送至无人机B，将“检测××处烟雾浓度”的控制指令发送给无人机C，无人机A则根据“通知××地野营人员”的控制指令飞行至野营人员所在区域，并进行喊话作业来通知野营人员注意安全，无人机B则根据“观察录像××处火势”的控制指令飞行至火灾所在区域，并启动摄像装置进行录像作业，无人机C则根据“检测××处烟雾浓度”的控制指令，飞行至火灾周围，进行烟雾检测作业，以实现无人机多任务同时执行的功能，提高无人机的工作效率。

进一步地，如图2中所示，本发明实施例中，所述地面控制站100包括航线规划系统110，所述航线规划系统110与所述无人机母舰200通讯连接，以用于规划所述无人机母舰200及所述无人机310的飞行航线。

在此，所述无人机母舰200还可用于存放、运输所述无人机群300，即在所述无人机310开始执行任务作业之前，所述无人机310均位于所述无人机母舰200上，以随所述无人机母舰200飞行至特定位置处。

具体地，所述作业指令包括任务地点信息，即包括任务地点的经度信息、纬度信息和海拔信息等，当所述地面控制站100获取所述作业指令后，首先，所述地面控制站100根据所述任务地点信息通过所述航线规划系统110规划所述无人机母舰200的飞行航线等，以控制所述无人机母舰200按照所述飞行航线飞行至任务执行的最佳位置处，如飞行至所有待执行任务地点的中心位置处，随后，再由所述无人机母舰200基于所述作业指令生成的所述控制指令控制相应的所述无人机310飞行至对应任务地点进行任务的执行，极大地缩短所述无人机310任务执行的距离，进一步提高了所述无人机310的工作效率。

进一步地，如图2所示，在本发明实施例中，所述地面控制站100包括地面控制装置120和地面收发装置130；所述地面控制装置120用于获取所述作业指令，并将所述作业指令发送至所述地面收发装置130；所述地面收发装置130用于发送所述作业指令至所述无人机母舰200，并接收所述无人机母舰200返回的状态信息。更进一步地，所述地面控制装置120设有人机触控界面。

优选地，在本发明实施例中，所述无人机母舰200包括母舰控制装置220和母舰收发装置230；所述母舰收发装置230用于接收所述地面收发装置130发送的所述作业指令，并发送所述作业指令至所述母舰控制装置220；所述母舰控制装置220用于对所述作业指令进行分包解析，生成所述控制指令，并将所述控制指令发送至对应的无人机310。

具体地，管理人员可通过所述人机触控界面向所述地面控制站100输入所述作业指令，所述地面控制站100中的所述地面控制装置120用于获取所述作业指令，并将所述作业指令传递给所述地面收发装置130，所述地面收发装置130进而将所述作业指令发送至所述无人机母舰200，所述无人机母舰200中的所述母舰收发装置230用于接收所述作业指令，并将所述作业指令传送至所述母舰控制装置220中，所述母舰控制装置220则对所述作业指令进行分包解析处理，生成所述控制指令，并将所述控制指令发送至对应的无人机310，对应的人机310则根据所接收到的控制指令执行相对应的任务作业，即通过人机触控界面的设置，使得操作简单，管理方便，提高了使用方便性，增强了用户体感。

在此，所述地面控制装置120可以为一台或多台计算机，所述地面收发装置130可以为该计算机内的无线收发模块。同样地，所述母舰控制装置220亦可为一台或多台计算机，所述母舰收发装置230可以为该计算机内的无线收发模块。当然，本领域技术人员应能理解，此处的计算机及无线收发模块仅作示意性解释，不应理解为对本发明的限制。

进一步地，本发明实施例中，所述无人机母舰200上设有对自身状态进行检测的母舰检测装置，所述母舰检测装置用于检测所述无人机母舰200的电量、航线、故障等母舰状态信息，并将检测到的所述母舰状态信息反馈至所述地面控制站100，所述地面控制站100中的所述地面收发装置130则用于接收所述母舰状态信息，并将所述母舰状态信息传送至所述地面控制装置120，所述地面控制装置120则对所述母舰状态信息进行判断，以判定所述无人机母舰200的电量是否充足、航线是否正确、机身是否存在故障等，若电量不足，则控制所述无人机母舰200返航；若航线偏离，则根据所述航线规划系统110调整所述无人机母舰200的飞行航线；若机身出现飞行故障，则控制所述无人机母舰200悬停或者返航，并进行修正处理。

同样地，所述无人机310上也设有对无人机310自身状态进行检测的无人机检测装置，以检测所述无人机310的电量、药量、航线等无人机状态信息，并将检测到的所述无人机状态信息反馈至所述无人机母舰200，所述无人机母舰200中的所述母舰收发装置230则用于接收所述无人机310反馈回的所述无人机状态信息，并将所述无人机状态信息传递给所述母舰控制装置220，由所述母舰控制装置220对所述无人机状态信息进行判断，以确定所述无人机310是否能进行相应任务的执行，当所述无人机310的电量或药量等不足时，所述母舰控制装置220控制所述无人机310返回至所述无人机母舰200以进行电量或药量补充；当所述无人机310的航线偏离时，所述母舰控制装置220则可对所述无人机310的航线进行相应调整，以纠正所述无人机310的飞行航线。

进一步地，本发明实施例中，所述无人机310上设置有智能抛投器、喊话器、摄像机、喷洒器、气体检测器中的一种或者多种，即当需要执行抛投任务时，所述无人机母舰200则将相应的控制指令发送给携带智能抛投器的无人机310；当需要进行通知等喊话任务时，所述无人机母舰200则将相应的控制指令发送给携带喊话器的无人机310；当需要执行摄影、录像等任务时，所述无人机母舰200则将相应的控制指令发送给携带摄像机的无人机310；当需要进行农药、水等液体喷洒时，所述无人机母舰200则将相应的控制指令发送给携带喷洒器的无人机310；而当需要进行烟雾等气体浓度检测时，所述无人机母舰200则将相应的控制指令发送给携带气体检测器的无人机310。

优选地，本发明实施例中，所述无人机310设置有供电装置，用于为所述无人机310提供工作电能，具体地，所述供电装置为锂电池。进一步地，所述无人机母舰200采用氢气作为动力能源。更进一步地，所述无人机母舰200上设置有电能储存装置，用于为所述供电装置补充电能。

即当所述无人机310因电量不足返回所述无人机母舰200时，所述无人机母舰200上的所述电能储存装置可及时对所述无人机310进行电量补充，以使所述无人机310可再次执行相应的任务作业，提高所述无人机310的工作效率。同样地，所述无人机母舰200上亦可设置有药量补充装置等，以对因药量不足返回所述无人机母舰200的所述无人机310进行药量补充，使其可较快地再次执行相应作业，以提高无人机的工作效率。

本发明实施例通过地面控制站发送多任务同时执行的作业指令至无人机母舰，再由无人机母舰对该作业指令进行分包解析，生成多条控制指令，并自动将这多条控制指令分别发送给对应的无人机执行，从而实现了无人机多任务同时作业的功能，提高了无人机的工作效率和管理效率，并且操作简单、方便、及时、快捷。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的系统、装置等，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述装置的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个装置或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人机群作业系统，其特征在于，包括：地面控制站、无人机母舰及无人机群；

所述地面控制站与所述无人机母舰通讯连接，所述无人机母舰与所述无人机群通讯连接，所述无人机群包括多架无人机；

所述地面控制站用于获取作业指令，并将所述作业指令发送至所述无人机母舰；

所述无人机母舰用于对所述作业指令进行分包解析，生成控制指令，并将所述控制指令发送至对应的无人机；

所述无人机用于在接收到所述控制指令之后，基于所述控制指令执行对应的任务作业。

2.根据权利要求1所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述地面控制站包括航线规划系统，所述航线规划系统与所述无人机母舰通讯连接。

3.根据权利要求1所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述地面控制站包括地面控制装置和地面收发装置；

所述地面控制装置用于获取所述作业指令，并将所述作业指令发送至所述地面收发装置；

所述地面收发装置用于发送所述作业指令至所述无人机母舰，并接收所述无人机母舰返回的状态信息。

4.根据权利要求3所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述地面控制装置设有人机触控界面。

5.根据权利要求3或4所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述无人机母舰包括母舰控制装置和母舰收发装置；

所述母舰收发装置用于接收所述地面收发装置发送的所述作业指令，并发送所述作业指令至所述母舰控制装置；

所述母舰控制装置用于对所述作业指令进行分包解析，生成所述控制指令，并将所述控制指令发送至对应的所述无人机。

6.根据权利要求1所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述无人机母舰上设有与所述地面控制站通讯连接的母舰检测装置，所述母舰检测装置用于对所述无人机母舰的自身状态进行检测，并将检测到的母舰状态信息发送给所述地面控制站。

7.根据权利要求1所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述无人机上设置有智能抛投器、喊话器、摄像机、喷洒器、气体检测器中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述无人机设置有供电装置，用于为所述无人机提供工作电能。

9.根据权利要求8所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述供电装置为锂电池。

10.根据权利要求8或9所述的无人机群作业系统，其特征在于，所述无人机母舰上设置有电能储存装置，用于为所述供电装置补充电能。