CN111352438A - 一种无人机的全自动操控方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人机的全自动操控方法、设备及系统，可实现任务远程接收、任务自主执行、无人机自主作业、任务数据自动回传、无人机存储等，并配套有无人值守运行逻辑，设备可自主监测设备内外部环境情况，并根据监测信息动作逻辑，进行相应动作，保障设备运行安全，使得整套设备运行流程都可在无人值守环境下完成。该设备也避免了人工操作习惯、身体状况等其它因素带来的作业不稳定性，提高任务数据的一致性与稳定性，以及作业效率。

Description

一种无人机的全自动操控方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及无人机异常处理技术领域，更具体地，涉及一种无人机的全自动操控方法、设备及系统。

背景技术

目前，使用无人机对输电线路、光伏面板、水库、围墙等场景进行作业，是当今无人机行业重点应用，无人机的应用也是对传统地面机器人作业的一种补充。随着无人机技术的不断发展，无人机的灵活性、机动性渐渐的不可替代。使得无人机应用越来越广泛，但由于传统的无人机任务方式对操作人员的技能要求较高，因此无人机自动化应用需求也越来越大。

随着传感器技术、计算机技术、机电控制技术、网络技术的不断成熟，无人机的任务远程下发、无人机自主作业、任务数据自动回传、无人机存储、气象状态监控等一系列无人机应用环节均可自主实现。无人机的自动化操作可降低无人机的使用难度，降低人力成本，可排除因人为操作带来的任务数据差异性与不稳定性。

无人机在空中飞行时，受到外界环境影响、自身故障或者地面站故障均有可能出现暂时或永久的飞行异常，严重的无人机异常可能会导致无人机失踪、坠机、炸毁等情况，从而造成一定的人员和财产的损害。在目前的针对无人机的异常的处理方案中，需要用户自行发现异常，并对无人机进行手动操作，无法自动对无人机是否存在异常进行检测，并且在发现故障后不能自动进行处理而需要由用户手动进行操作存在操作便利性不足的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无人机的全自动操控方法、设备及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根据本发明的第一方面，提供一种无人机的全自动操控方法，应用于无人机的全自动操控设备，所述全自动操控设备包括固定机场、控制杆、地面站和无人机，所述地面站包括控制杆和固定机场，包括步骤：

S10、获取及存储至少一个无人机任务信息，所述无人机任务信息包括无人机的作业任务、任务开始时间和任务结束时间；

S20、判断当前时间是否有要执行的所述无人机任务信息，如是，则执行S30；如否，则继续等待；

S30、实时获取当前时间的环境状态信息，并判断是否满足安全飞行条件，如是，则执行S40；如否，则执行S60；

S40、所述地面站及无人机是否唤醒成功，如是，则执行S50；如否，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S50、所述无人机起飞执行所述作业任务，实时轮询所述环境状态信息，并判断是否完成所有所述无人机任务信息，如是，则执行S80；如否，则执行S20；

S60、判断是否有所述无人机正在执行所述作业任务，如是，则执行S70；如否，则执行S90；

S70、立即召回正在执行所述作业任务的无人机；

S80、所述无人机进行精准降落；

S90、关闭所述固定机场，及所述地面站进入休眠状态。

优选地，所述环境状态信息包括固定机场气象信息、固定机场警戒信息、固定机场内部的温湿度信息、固定机场内部的水浸信息、固定机场内部的烟雾信息和/或无人机气象信息。

优选地，当所述环境状态信息为固定机场气象信息时；所述安全飞行条件包括：温度介于-20℃～45℃、湿度＜90％RH、风速＜6m/s和/或无降雨；

当所述环境状态信息为固定机场内部的水浸信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有水浸发生；

当所述环境状态信息为固定机场内部的温湿度信息时；所述安全飞行条件包括：温湿度第一报警阈值和温湿度第二报警阈值，所述温湿度第一报警阈值为：温度第一报警阀值为40℃、湿度第一报警阀值为75％RH；所述温湿度第二报警阈值为：温度第二报警阀值为50℃、湿度第二报警阀值为 95％RH；

若所述安全飞行条件为所述温湿度第一报警阈值，则发出第二提示信息；若所述安全飞行条件为所述温湿度第二报警阈值，则执行S60。

优选地，当所述环境状态信息为固定机场警戒信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场周边有人员闯入；

当所述环境状态信息为固定机场内部的烟雾信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有烟雾产生。

优选地，所述无人机进行精准降落，具体为：所述无人机进行精准降落在所述固定机场上；

当所述环境状态信息为固定机场警戒信息和/或固定机场内部的烟雾信息时，所述无人机精准降落在备降区域。

优选地，所述地面站及无人机是否唤醒成功，具体包括步骤：

S41、判断无人机是否已连接成功，如否，则执行S42；如是，则执行S44；

S42、打开所述地面站，如成功，则执行S43；如不成功，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S43、打开所述无人机，如成功，则执行S44；如不成功，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S44、所述地面站及无人机进行起飞自检。

优选地，所述无人机起飞执行所述作业任务，实时轮询所述环境状态信息，并判断是否完成所有所述无人机任务信息，具体包括步骤：

S51、所述无人机起飞执行所述作业任务；

S52、实时轮询所述环境状态信息，并执行S30；

S53、若所述环境状态信息，满足所述安全飞行条件，则反馈可以继续执行命令；若所述环境状态信息，不满足所述安全飞行条件，则跳转S60；

S54、判断是否完成所有所述无人机任务信息，如是，则执行S80；如否，则执行S20。

根据本发明的另一方面，还提供一种无人机的全自动操控设备，用于执行上文所述的无人机的全自动操控方法，包括固定机场、控制杆、地面站和无人机，所述控制杆与所述固定机场连接并对其进行控制，所述地面站安装于所述控制杆内。

所述控制杆包括服务器，与所述服务器连接的舱外环境监控模块；所述服务器用于从中央管控平台获取无人机作业任务并进行控制及反馈；所述舱外环境监控模块包括用于监测固定机场气象信息的固定机场气象站、电子围栏和/或人脸识别装置；所述固定机场气象站用于监测所述固定机场周边的固定机场气象信息，所述电子围栏和/或人脸识别装置用于监测所述固定机场是否有人员闯入。

所述固定机场包括与所述服务器连接的机电模块、电池充电模块、供电保障模块和舱内环境监控模块；所述舱内环境监控模块包括工业空调、温湿度传感器、水浸传感器和/或烟雾传感器。

优选地，所述地面站包括飞行控制器和遥控器；所述机电模块包括舱门、起降平台和对中机构；所述电池充电模块包括多个用于给所述无人机的无人机电池进行充电的电池充电仓；所述供电保障模块包括直接供电的供电单元以及提供备用电源的后备电池；所述无人机包括无人机气象模块，所述无人机气象模块用于实时监测所述无人机周边的无人机气象信息。

根据本发明的另一方面，还提供一种无人机的全自动操控系统，包括上文所述的全自动操控设备，以及与所述全自动操控设备通信连接的中央管控平台。

实施本发明无人机的全自动操控方法、设备及系统的技术方案，具有如下优点或有益效果：本发明可实现任务远程接收、任务自主执行、无人机自主作业、任务数据自动回传、无人机存储等，并配套有无人值守运行逻辑，设备可自主监测设备内外部环境情况，并根据监测信息动作逻辑，进行相应动作，保障设备运行安全，使得整套设备运行流程都可在无人值守环境下完成。该设备也避免了人工操作习惯、身体状况等其它因素带来的作业不稳定性，提高任务数据的一致性与稳定性，以及作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本发明无人机的全自动操控方法实施例的流程示意图；

图2是本发明无人机的全自动操控方法实施例的地面站及无人机是否唤醒成功流程示意图；

图3是本发明无人机的全自动操控系统实施例的模块示意图；

图4是本发明无人机的全自动操控设备实施例的模块示意图；

图5是本发明无人机的全自动操控设备实施例的控制杆结构示意图；

图6是本发明无人机的全自动操控设备实施例的固定机场结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，无人机作业状态：无人机桨叶转动即视为作业状态，包含无人机起飞、无人机飞向作业目标、无人机作业中、无人机返航、无人机降落中等多个状态；无人机非作业状态：无人机停留在地面站内，桨叶未转动的状态为无非作业状态。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

如图1-2所示，本发明提供一种无人机的全自动操控方法实施例，应用于无人机的全自动操控设备，所述全自动操控设备包括固定机场、控制杆、地面站和无人机，包括步骤：

S10、获取及存储至少一个无人机任务信息，所述无人机任务信息包括无人机的作业任务、任务开始时间和任务结束时间；具体的，所述无人机任务信息包括无人机的作业任务、任务开始时间和任务结束时间。

具体的，操作人员在中央管控平台为全自动操控设备下发带有起止时间的作业任务。无人机的全自动操控设备即为无人机机场，全自动操控设备的服务器同步到被分配的无人机任务信息并进行存储。到达任务开始时间后，服务器依次地面站(无人机控制器和遥控器)和无人机开启，待地面站开启后，控制机电模块的机械臂开启无人机。更为具体的，任务开始时间并非无人机起飞时间，因为无人机起飞前整个固定机场内部会有其它流程，如固定机场打开等等；若超出了任务结束时间，无人机仍然因气象或其他原因未起飞，该作业任务会被标记为“已过期”，除非中央管控平台远程重新指派该任务，否则不会被执行。

具体的，中央管控平台的任务分配包括：新建作业任务、选择路线、选择杆塔(可以多选)、选择执行日期及具体时间、指派固定机场并保存，存储至任务管理器模块(按照线路保存)等等。任务分配需配置无人机机场每天的工作时间，24小时制，例如可以初步设置为：8:00-17:00，可设置午休时间，若当前时间不在工作时间内，无人机机场停止作业。

S20、判断当前时间是否有要执行的所述无人机任务信息，如是，则执行S30；如否，则继续等待。具体的，判断当前时间是否到达作业任务的任务开始时间。

S30、实时获取当前时间的环境状态信息，并判断是否满足安全飞行条件，如是，则执行S40；如否，则执行S60。具体的，所述环境状态信息包括固定机场气象信息、固定机场警戒信息、固定机场内部的温湿度信息、固定机场内部的水浸信息、固定机场内部的烟雾信息和/或无人机气象信息。

S40、所述地面站及无人机是否唤醒成功，如是，则执行S50；如否，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90。具体的，第一提示信息为报警提示信息，提示任务已取消等。

S50、所述无人机起飞执行所述作业任务，实时轮询所述环境状态信息，并判断是否完成所有所述无人机任务信息，如是，则执行S80；如否，则执行S20；具体的，机电模块将无人机传送至固定机场顶部，在地面站的控制下，无人机自主起飞，完成巡检任务，并返航降落至固定机场上。在返航过程中，无人机会将作业任务中采集到的数据传输至服务器。

S60、判断是否有所述无人机正在执行所述作业任务，如是，则执行S70；如否，则执行S90；

S70、立即召回正在执行所述作业任务的无人机；

S80、所述无人机进行精准降落；

S90、关闭所述固定机场，及所述地面站进入休眠状态。

具体的，固定机场将无人机回收至机舱内，并为无人机更换电池。服务器将无人机的作业数据回传至中央管控平台。服务器检查当前时间是否还有需要执行的作业任务。若有，则重复进行前述步骤；若无，服务器控制机电模块关闭固定机场，再依次关闭遥控器、飞行控制器和无人机，进入休眠状态。

在本实施例中，所述环境状态信息包括固定机场气象信息、固定机场警戒信息、固定机场内部的温湿度信息、固定机场内部的水浸信息、固定机场内部的烟雾信息和/或无人机气象信息。在全自动操控设备中，需要对气象状态、外部供电状态、固定机场内部温度、固定机场内部相对湿度、固定机场内部水浸、固定机场内部烟雾、以及外部侵入、无人机气象状态等进行实时轮询。

具体的，当所述环境状态信息为固定机场内部的水浸信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有水浸发生；具体的，当所述环境状态信息为固定机场警戒信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场周边有人员闯入；具体的，当所述环境状态信息为固定机场内部的烟雾信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有烟雾产生。

在本实施例中，在无人机起飞前、以及无人机在飞行过程中，均需要实时轮询环境状态信息，以便实时了解固定机场周边、固定机场内部、无人机周边等的实时环境状态信息，以便对无人机、固定机场进行实时控制，确保无人机、固定机场的安全可靠运行。

具体的，固定机场气象信息、固定机场警戒信息、固定机场内部的温湿度信息、固定机场内部的水浸信息、固定机场内部的烟雾信息和/或无人机气象信息轮询如下：

固定机场气象状态轮询：服务器获取气象状态，并进行实时监控，若气象状态持续预设时间(如10s，该时间可设置)不符合安全飞行条件，则取消该作业任务，并在无人机降落到固定机场中之后，关闭该固定机场。

具体的，固定机场气象站安装于控制杆上，可监测温度、湿度、风速、雨量等气象参数。由于无人机的动力来源为锂电池，以及无人机的飞行原理与作业特性，需要对无人机可安全飞行的条件进行规定。具体的，当环境状态信息为固定机场气象信息时，所述安全飞行条件包括：温度介于-20℃～45℃ (即温度高于-20℃且低于45℃)、湿度＜90％RH、风速＜6m/s和/或无降雨。若某一参数不符合无人机安全飞行条件，地面站认为当前气象条件不满足无人机安全飞行要求。

无人机气象状态轮询：所述无人机上同样装有无人机气象模块(图未示出)，可对无人机飞行时所在位置的风速和雨量进行实时测量，并将测量结果回传至服务器。具体的，当所述环境状态信息为无人机气象信息时，所述安全飞行条件包括：风速＜12m/s和/或无降雨。当无人机所在位置风速大于 12m/s或存在降雨情况时，固定机场会立即召回无人机，以防因气象恶劣造成无人机事故。

外部供电状态轮询：服务器获取外部供电状态，当外部供电连续在预设时间(如600s，该时间可设置)异常时，固定机场不执行作业任务。若正在执行作业任务的无人机，则取消该作业任务，并立即召回无人机。具体的，当所述环境状态信息为外部供电信息时，所述安全飞行条件包括：超过预设时间供电异常。

在本实施例中，正常情况下，工业空调可自主监测调节固定机场内环境，并将固定机场内温湿度控制在适宜设备运行的环境中。但以防工业空调运行故障，固定机场装配了温湿度传感器，可监测固定机场内部环境温湿度。

固定机场内部的温度轮询：服务器获取固定机场内部的温度信息，当固定机场内温度到达45℃时开始报警，当固定机场内温度连续200s达到50℃时，向中央管控平台推送断电保护信息后，取消当前作业任务，并立即召回无人机，进入断电保护状态。

固定机场内部的相对湿度轮询：服务器获取固定机场内部的相对湿度信息，当固定机场内部的相对湿度到达80％RH时开始报警，当固定机场内相对湿度连续200s达到95％RH时，向中央管控平台推送断电保护信息后，取消当前作业任务，并立即召回无人机，进入断电保护状态。

具体的，当所述环境状态信息为固定机场内部的温湿度信息时；所述安全飞行条件包括：温湿度第一报警阈值和温湿度第二报警阈值，所述温湿度第一报警阈值为：温度第一报警阀值为40℃、湿度第一报警阀值为75％RH；所述温湿度第二报警阈值为：温度第二报警阀值为50℃、湿度第二报警阀值为95％RH；若所述安全飞行条件为所述温湿度第一报警阈值，则发出第二提示信息；第二提示信息为报警提示信息。若所述安全飞行条件为所述温湿度第二报警阈值，则执行S60。

具体的，若所述安全飞行条件为所述第一报警阈值，则发出报警提示，全自动操控设备会向中央管控平台发出第二提示信息，提示固定机场内温度较高或湿度较高，但此时全自动操控设备可正常工作；若所述安全飞行条件为所述第二报警阈值，则执行步骤S60；即全自动操控设备会向中央管控平台发送警告，提示固定机场内温度过高或湿度过高。①若此时无人机处于未作业状态，全自动操控设备不会放飞无人机进行作业，并使固定机场恢复成关闭状态，并在向中央管控平台报警后，对整个全自动操控设备进行断电处理，以免因工作温度过高而烧坏，保障固定机场内设备运行安全，并提醒运维人员现场维护。②若此时无人机处于作业状态，全自动操控设备会立即召回无人机，并待无人机降落至固定机场内，关闭固定机场，对整个全自动操控设备进行断电处理，以免因工作温度过高而烧坏，保障固定机场内设备运行安全，并提醒运维人员现场维护。

固定机场内部的水浸轮询：服务器获取固定机场内部的水浸信息，当固定机场内部的水浸传感器报警时，固定机场取消当前作业任务，并立即召回无人机，进入断电保护状态。

在本实施例中，当所述环境状态信息为固定机场内部的水浸信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有水浸发生；固定机场外壳可防止雨水淋入固定机场内，且固定机场底部设置有排水孔，可引导积水流出固定机场。但为防止因排水孔堵塞或其他原因发生固定机场内部水浸现象，固定机场底部设置有水浸传感器，监测水浸现象。具体的，水浸传感器原理：传感器探头为两个本部联通的触点，当水位淹没传感器探头，两个触电短路，水浸传感器开始报警。(1)若此时无人机处于未作业状态，固定机场不会放飞无人机进行作业，并在向中央管控平台报警后，对整个全自动操控设备进行断电处理，以免因设备浸水而短路。(2)若此时无人机处于作业状态，全自动操控设备会立即召回无人机，并待无人机降落至固定机场内，关闭固定机场，并在向中央管控平台报警后，对整个全自动操控设备进行断电处理，以免因设备浸水而短路。

固定机场内部的烟雾轮询：服务器获取固定机场内部的烟雾信息，当固定机场内部的烟雾传感器报警时，固定机场取消当前作业任务，并立即召回无人机，进入断电保护状态。

在本实施例中，当所述环境状态信息为固定机场内部的烟雾信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有烟雾产生；固定机场内部设有烟雾报警器，若固定机场内部有烟雾，固定机场会及时向中央管控平台200报警。(1)若此时无人机处于未作业状态，全自动操控设备会对自身进行断电处理，以免因烟雾或火灾造成更严重的设备安全问题。(2)若此时无人机处于作业状态，全自动操控设备会立即控制无人机降落至固定机场附近的备降区域，以免无人机因烟雾或明火损坏，待无人机降落至备降区域后，固定机场会对自身进行断电处理，以免因烟雾或火灾造成更严重的设备安全问题。

固定机场外部侵入的处理逻辑：服务器获取外部侵入信息，当固定机场周边存在外部侵入现象时，人员闯入期间，固定机场的舱门不会开合，也不会起降无人机，若无人机需要降落时有人员在固定机场附近，固定机场会控制无人机降落至备降区域。具体的，备降区域为固定机场周边提前预设的无人机降落区域，满足无人机降落要求的地方。

在本实施例中，当所述环境状态信息为警戒信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场周边有人员闯入；即周边有人员闯入信息。固定机场周边设置有电子围栏和/或人脸识别装置周界报警器，固定机场可监测到自身周边的人员闯入情况。若固定机场检测到周边有人员闯入时，会向中央管控平台进行报警。人员闯入期间，固定机场的舱门不会开合，也不会起降无人机 (若无人机需要降落时有人员在固定机场附近，全自动操控设备会控制无人机降落至备降区域，以免机电系统与无人机的运行对闯入人员造成人身伤害。

在本实施例中，当所述环境状态信息为警戒信息和/或固定机场内部的烟雾信息时；所述无人机进行精准降落，具体为：所述无人机进行精准降落在备降区域。当为其他环境状态信息时，无人机可以精准降落至固定机场上。具体的，设备会执行相应的保护逻辑：1)机场已关闭状态：固定机场正常运行，但不执行新的作业任务。2)固定机场打开中：固定机场急停。3)固定机场已打开：无人机未起飞，禁止无人机起飞，固定机场急停；无人机起飞中至无人机等待降落，无人机正常执行作业任务，完成巡检后，在安全区边缘悬停等待；若电量降低于40％前，报警解除，无人机等待降落，若电量低于40％，无人机降落至备降区域；无人机降落中：无人机直接精降至固定机场；无人机已降落：固定机场急停；4)固定机场关闭中：固定机场急停，待报警解除。

如图2所示，在本实施例中，所述地面站及无人机是否唤醒成功，具体包括步骤：

S41、判断所述无人机是否已连接成功，即判断是否接收到“无人机已成功连接”状态，如否，则执行S42；如是，则执行S44；

S42、打开所述地面站，即执行打开所述地面站步骤，如成功，则执行 S43；如不成功，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行 S90；

S43、打开所述无人机，执行打开所述无人机步骤，如成功，则执行S44；如不成功，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S44、所述地面站及无人机进行起飞自检，自检成功后，即可起飞无人机。

在本实施例中，所述无人机起飞执行所述作业任务，实时轮询所述环境状态信息，并判断是否完成所有所述无人机任务信息，具体包括步骤：

S51、所述无人机起飞执行所述作业任务；

S52、实时轮询所述环境状态信息，并执行S30；

S53、若所述环境状态信息，满足所述安全飞行条件，则反馈可以继续执行命令；若所述环境状态信息，不满足所述安全飞行条件，则跳转S60；具体的，该步骤相当于步骤S30，当无人机在飞行过程中，轮询环境状态信息，满足所述安全飞行条件，则无人机继续飞行，如不满足，则跳转S60；

S54、判断是否完成所有所述无人机任务信息，如是，则执行S80；如否，则执行S20。

在本实施例中，所述关闭所述固定机场，及地面站进入休眠状态，包括具体步骤：

S91、判断所述无人机的无人机电池的电量是否低于电量阈值，如是，则执行S92，如否，等待进一步指令。

S92、对所述无人机的无人机电池进行充电或者更换所述无人机电池。

具体的，换电步骤是当无人机电量低时，固定机场便会为无人机进行电池更换，其目的是“为下一次作业任务做好准备”；即“无人机电量低换电池，无人机电量高就不进行电池更换”。

在本实施例中，所述关闭所述固定机场，及地面站进入休眠状态，具体的，休眠是因为短时间内没有需要执行的任务，为了节约能源，将地面站和无人机关闭，进入休眠状态。即“若短时间内(默认20min)没有其它巡检作业任务，固定机场会对地面站与无人机进行休眠动作”。

本发明无人机的全自动操控方法及设备可实现任务远程接收、任务自主执行、无人机自主作业、任务数据自动回传、无人机存储等，并配套有无人值守运行逻辑，设备可自主监测设备内外部环境情况，并根据监测信息动作逻辑，进行相应动作，保障设备运行安全，保障使得整套设备运行流程都可在无人值守环境下完成。该设备也避免了人工操作习惯、身体状况等其它因素带来的作业不稳定性，提高任务数据的一致性与稳定性，以及作业效率。

实施例二：

如图4-6所示，本发明还提供一种无人机的全自动操控设备，用于执行实施例一所述的无人机的全自动操控方法，包括固定机场10、控制杆20、地面站30和无人机40，所述控制杆20与所述固定机场10连接并对其进行控制，所述地面站30安装于控制杆20内。

具体的，所述控制杆20包括服务器21，与所述服务器21连接的舱外环境监控模块22；所述服务器21用于从中央管控平台200获取无人机作业任务并进行控制及反馈；具体的，所述舱外环境监控模块22包括固定机场气象站221、电子围栏222和/或人脸识别装置223；所述固定机场气象站221用于监测所述固定机场10周边的固定机场气象信息，所述电子围栏222和/或人脸识别装置223用于监测所述固定机场10是否有人员闯入。实际上，电子围栏和人脸识别装置的目的都是为了监测固定机场周边是否有人靠近，可以采用电子围栏，或者采用人脸识别装置。

所述固定机场10包括与所述服务器21连接的地面站30、机电模块12、电池充电模块13、供电保障模块15和舱内环境监控模块14。所述舱内环境监控模块14包括工业空调141、温湿度传感器142、水浸传感器143和/或烟雾传感器144；所述工业空调141用于调节保障所述固定机场10内部的环境，所述温湿度传感器142用于实时监测所述固定机场10内部的温湿度信息，所述水浸传感器143用于实时监测所述固定机场10内部的水浸信息，所述烟雾传感器144用于监测所述固定机场10内部的烟雾信息。

具体的，所述地面站30包括飞行控制器301和无人机遥控器302；所述地面站30与所述服务器21和无人机40均连接，用于控制所述无人机40；所述机电模块12包括舱门121、起降平台122和对中机构123；所述电池充电模块13包括多个用于给所述无人机的无人机电池进行充电的电池充电仓 131；所述供电保障模块15包括直接供电的供电单元141以及提供备用电源的后备电池142；所述无人机40包括无人机气象模块，所述无人机气象模块用于实时监测所述无人机40周边的无人机气象信息。

实施例三：

如图3所示，本发明还提供一种无人机的全自动操控系统，包括实施例二所述的全自动操控设备，以及与所述全自动操控设备通信连接的中央管控平台200。

在阅读完本文描述的内容之后，本领域的技术人员应当明白，本文描述的各种特征可通过方法、数据处理系统或计算机程序产品来实现。因此，这些特征可不采用硬件的方式、全部采用软件的方式或者采用硬件和软件结合的方式来表现。此外，上述特征也可采用存储在一种或多种计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式来表现，该计算机可读存储介质中包含计算机可读程序代码段或者指令，其存储在存储介质中。可读存储介质被配置为存储各种类型的数据以支持在装置的操作。可读存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。如静硬态盘、随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、光存储设备、磁存储设备、快闪存储器、磁盘或光盘和/或上述设备的组合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机的全自动操控方法，其特征在于，应用于无人机的全自动操控设备，所述全自动操控设备包括固定机场、控制杆、地面站和无人机，包括步骤：

S10、获取及存储至少一个无人机任务信息，所述无人机任务信息包括无人机的作业任务、任务开始时间和任务结束时间；

S20、判断当前时间是否有要执行的所述无人机任务信息，如是，则执行S30；如否，则继续等待；

S30、实时获取所述当前时间的环境状态信息，并判断是否满足安全飞行条件，如是，则执行S40；如否，则执行S60；

S40、所述地面站及无人机是否唤醒成功，如是，则执行S50；如否，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S50、所述无人机起飞执行所述作业任务，实时轮询所述环境状态信息，并判断是否完成所有所述无人机任务信息，如是，则执行S80；如否，则执行S20；

S60、判断是否有所述无人机正在执行所述作业任务，如是，则执行S70；如否，则执行S90；

S70、立即召回正在执行所述作业任务的无人机；

S80、所述无人机进行精准降落；

S90、关闭所述固定机场，及所述地面站进入休眠状态。

2.根据权利要求1所述的全自动操控方法，其特征在于，所述环境状态信息包括固定机场气象信息、固定机场警戒信息、固定机场内部的温湿度信息、固定机场内部的水浸信息、固定机场内部的烟雾信息和/或无人机气象信息。

3.根据权利要求2所述的全自动操控方法，其特征在于，当所述环境状态信息为固定机场气象信息时；所述安全飞行条件包括：温度介于-20℃～45℃、湿度＜90％RH、风速＜6m/s和/或无降雨；

当所述环境状态信息为无人机气象信息时，所述安全飞行条件包括：风速＜12m/s和/或无降雨；

当所述环境状态信息为固定机场内部的水浸信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有水浸发生；

当所述环境状态信息为固定机场内部的温湿度信息时；所述安全飞行条件包括：温湿度第一报警阈值和温湿度第二报警阈值，所述温湿度第一报警阈值为：温度第一报警阀值为40℃、湿度第一报警阀值为75％RH；所述温湿度第二报警阈值为：温度第二报警阀值为50℃、湿度第二报警阀值为95％RH；若所述安全飞行条件为所述温湿度第一报警阈值，则发出第二提示信息；若所述安全飞行条件为所述温湿度第二报警阈值，则执行S60。

4.根据权利要求2所述的全自动操控方法，其特征在于，当所述环境状态信息为固定机场警戒信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场周边有人员闯入；

当所述环境状态信息为固定机场内部的烟雾信息时；所述安全飞行条件包括：所述固定机场内部有烟雾产生。

5.根据权利要求4所述的全自动操控方法，其特征在于，所述无人机进行精准降落，具体为：

所述无人机进行精准降落在所述固定机场上；

当所述环境状态信息为固定机场警戒信息和/或固定机场内部的烟雾信息时，所述无人机精准降落在备降区域。

6.根据权利要求1所述的全自动操控方法，其特征在于，所述地面站及无人机是否唤醒成功，具体包括步骤：

S41、判断所述无人机是否已连接成功，如否，则执行S42；如是，则执行S44；

S42、打开所述地面站，如成功，则执行S43；如不成功，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S43、打开所述无人机，如成功，则执行S44；如不成功，则取消所述无人机任务信息，发出第一提示信息，并执行S90；

S44、所述地面站及无人机进行起飞自检。

7.根据权利要求1所述的全自动操控方法，其特征在于，所述无人机起飞执行所述作业任务，实时轮询所述环境状态信息，并判断是否完成所有所述无人机任务信息，具体包括步骤：

S51、所述无人机起飞执行所述作业任务；

S52、实时轮询所述环境状态信息，并执行S30；

S53、若所述环境状态信息，满足所述安全飞行条件，则反馈可以继续执行命令；若所述环境状态信息，不满足所述安全飞行条件，则跳转S60；

S54、判断是否完成所有所述无人机任务信息，如是，则执行S80；如否，则执行S20。

8.一种无人机的全自动操控设备，其特征在于，用于执行权利要求1-7任一项所述的无人机的全自动操控方法，包括固定机场(10)、控制杆(20)、地面站(30)和无人机(40)，所述控制杆(20)与所述固定机场(10)连接并对其进行控制，所述地面站(30)安装于所述控制杆(20)内；

所述控制杆(20)包括服务器(21)，与所述服务器(21)连接的舱外环境监控模块(22)；所述服务器(21)用于从中央管控平台(200)获取无人机作业任务并进行控制及反馈；所述舱外环境监控模块(22)包括固定机场气象站(221)、电子围栏(222)和/或人脸识别装置(223)；所述固定机场气象站(221)用于监测所述固定机场(10)周边的固定机场气象信息，所述电子围栏(222)和/或人脸识别装置(223)用于监测所述固定机场(10)是否有人员闯入；

所述固定机场(10)包括与所述服务器(21)连接的机电模块(12)、电池充电模块(13)、供电保障模块(15)和舱内环境监控模块(14)；所述舱内环境监控模块(14)包括工业空调(141)、温湿度传感器(142)、水浸传感器(143)和/或烟雾传感器(144)；所述工业空调(141)用于调节保障所述固定机场(10)内部的环境，所述温湿度传感器(142)用于实时监测所述固定机场(10)内部的温湿度信息，所述水浸传感器(143)用于实时监测所述固定机场(10)内部的水浸信息，所述烟雾传感器(144)用于监测所述固定机场(10)内部的烟雾信息。

9.根据权利要求8所述的全自动操控设备，其特征在于，所述地面站(30)包括飞行控制器(301)和遥控器(302)；所述地面站(30)与所述服务器(21)和无人机(40)均连接，用于控制所述无人机(40)；

所述机电模块(12)包括舱门(121)、起降平台(122)和对中机构(123)；

所述电池充电模块(13)包括多个用于给所述无人机(40)的无人机电池进行充电的电池充电仓(131)；

所述供电保障模块(15)包括直接供电的供电单元(141)以及提供备用电源的后备电池(142)；

所述无人机(40)包括无人机气象模块，所述无人机气象模块用于实时监测所述无人机(40)周边的无人机气象信息。

10.一种无人机的全自动操控系统，其特征在于，包括如权利要求8-9任一项所述的全自动操控设备(100)，以及与所述全自动操控设备(100)通信连接的中央管控平台(200)。

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