CN111857183A - 一种便携式高集成度微型无人机地面站系统 - Google Patents

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马晓光
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • G—PHYSICS
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    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • G—PHYSICS
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    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft

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Abstract

本发明提供了一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，包括地面站外壳模块，设置于地面站外壳模块内部、且分别与操作系统模块相连的遥控模块、图传模块、显示器模块、电源模块以及4G\5G数据链模块。本发明兼并高集成度、便携式优点，更加适合微型无人机，作业时减低常规无人机起飞前复杂的准备项目，节约时间提高效率；遥控模块控制无人机姿态更加精准；发射信号采取加密设计，可以防止数据被第三方破解；可实现复杂的计算，配合无人机可以实现各种自动化飞行任务，无需人工干预；采用4G\5G数据链模块可以更加丰富无人机的作业场景，相比于传统的无线电数据链，可以最大化发挥无人机的潜力。

Description

一种便携式高集成度微型无人机地面站系统
技术领域
本发明属于无人机机械设计领域，具体涉及一种便携式高集成度微型无人机地面站系统。
背景技术
随着无人机技术的发展，除了无人机本身，其配套的周边设备性能需求也水涨船高。地面站是实现对无人机控制的主要部分，操作人员通过地面站系统的外设（控制按钮）和地面站软件来对飞机进行控制，实时监控飞机的飞行姿态、各种数据，根据需要及时干预无人机的飞行，必要时对飞行数据进行记录存储，后期可以进行回放。
对于市面上的常规无人机，无人机地面站系统相对杂乱，有使用笔记本电脑运行软件搭配数传作为地面站的；有使用手机、平板等移动设备作为地面站的；也有厂商的集成地面站系统，但是对于用于某些特殊用途的微型无人机，例如军事侦查所用的微型无人机平台，无人机地面站系统受制于使用场景、体积、功率、功耗等特殊限制，可选的成熟方案并不多。
因此，一种高集成度、智能化、便携式微型无人机地面站系统对于微型无人机高效使用有着相当的积极意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种便携式高集成度微型无人机地面站系统。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，包括地面站外壳模块，设置于地面站外壳模块内部、且分别与操作系统模块相连的遥控模块、图传模块、显示器模块、电源模块以及4G\5G数据链模块；所述地面站外壳模块为手持式外壳；所述遥控模块包括高性能摇杆以及高灵敏度线性传感器；所述高性能摇杆设置于地面站外壳模块的正面，且向内安装连接高灵敏度线性传感器；所述图传模块用于接收无人机机载回传画面，并且其天线设置于地面站外壳模块的顶端；所述显示器模块设置于地面站外壳模块的中部，且与图传模块相连；所述操作系统模块为基于Android的操作系统；所述电源模块为搭配有稳压模块的电池；所述4G\5G数据链模块用于与无人机之间进行数据传输。
进一步地，所述地面站外壳模块由工程塑料开模制成。
进一步地，所述高性能摇杆的数量为两个，横向排列设置于地面站外壳模块的正面。
进一步地，所述图传模块为模拟图传模块或者数字图传模块。
进一步地，所述电源模块为搭配有稳压模块的高能量密度电池。
本发明于现有技术相比，具有以下优点：
1、整体兼并高集成度、便携式优点，更加适合微型无人机，作业时减低常规无人机起飞
前复杂的准备项目，节约时间提高效率；
2、遥控模块线性优势以及比肩市面上顶级航模无人机遥控器的操作手感设计，可以更加
精准的控制无人机姿态，摇杆左右手模式及通道分配可以在操作系统切换，无需改变机械结构；
3、发射信号采取加密设计，可以防止数据被第三方破解；
4、操作系统采取基于Android的系统，可以实现复杂的计算，给地面站提供一个强大的
大脑，配合无人机可以实现各种自动化飞行任务，无需人工干预；
5、4G\5G数据链模块可以更加丰富无人机的作业场景，在某些场景相比于传统的无线电数据链，基于移动通讯基站的4G\5G数据链可以最大化发挥无人机的潜力。
附图说明
图1、本发明的总体框架图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本实施例提供了一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，包括地面站外壳模块，设置于地面站外壳模块内部、且分别与操作系统模块相连的遥控模块、图传模块、显示器模块、电源模块以及4G\5G数据链模块。
地面站外壳模块为手持式外壳，由工程塑料开模制成。
遥控模块包括高性能摇杆以及高灵敏度线性传感器；高性能摇杆的数量为两个，横向排列设置于地面站外壳模块的正面，且向内安装连接高灵敏度线性传感器。
图传模块用于接收无人机机载回传画面，为模拟图传模块或者数字图传模块，并且其天线设置于地面站外壳模块的顶端。
显示器模块设置于地面站外壳模块的中部，且与图传模块相连。
操作系统模块为基于Android的操作系统；
电源模块为搭配有稳压模块的高能量密度电池。
4G\5G数据链模块用于与无人机之间进行数据传输。
本实施例中所提供的一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，其工作流程以及原理为：
1、到达作业地段后，本实施例通过按钮一键开机，对各部件自检，自检通过后等待与无人机连接，自检发现异常后会在显示器模块上提示错误类型；
2、无人机与本实施例建立通讯后，操纵手可以通过显示器模块查看无人机状态，调出机载回传画面，并对无人机进行指南针、IMU等传感器进行校准；
3、确认无人机状态良好，可以起飞后，操纵手可以通过遥控模块手动控制无人机飞行；
4、在需要自动航线规划的飞行任务时，操纵手可以借助软件规划航线并上传至飞控，在无人机自动飞行作业时，操纵手可以实时获取无人机位置及状态信息，并随时手动介入；
5、在移动基站信号覆盖良好的飞行区域，通过4G\5G数据链模块从云端下载飞机实时数据，并将控制信号通过移动基站网络上传至云端，云服务器再将其下发至无人机，整个数据收发过程延时低至毫秒级别。
6、无人机安全飞行回收后，本实施例可一键断电装箱带走，无需像常规无人机一样复杂的收场，无人机飞行过程中的各项数据可以在系统中调出复现，方便后期数据保存分析。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，其特征在于：包括地面站外壳模块，设置于地面站外壳模块内部、且分别与操作系统模块相连的遥控模块、图传模块、显示器模块、电源模块以及4G\5G数据链模块；所述地面站外壳模块为手持式外壳；所述遥控模块包括高性能摇杆以及高灵敏度线性传感器；所述高性能摇杆设置于地面站外壳模块的正面，且向内安装连接高灵敏度线性传感器；所述图传模块用于接收无人机机载回传画面，并且其天线设置于地面站外壳模块的顶端；所述显示器模块设置于地面站外壳模块的中部，且与图传模块相连；所述操作系统模块为基于Android的操作系统；所述电源模块为搭配有稳压模块的电池；所述4G\5G数据链模块用于与无人机之间进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，其特征在于：所述地面站外壳模块由工程塑料开模制成。
3.根据权利要求1所述的一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，其特征在于：所述高性能摇杆的数量为两个，横向排列设置于地面站外壳模块的正面。
4.根据权利要求1所述的一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，其特征在于：所述图传模块为模拟图传模块或者数字图传模块。
5.根据权利要求1所述的一种便携式高集成度微型无人机地面站系统，其特征在于：所述电源模块为搭配有稳压模块的高能量密度电池。
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