CN112954612A - 一种无线网络广播系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线网络广播系统，包括无人机、远程控制端、遥控器端和广播装置，广播装置包括云台、控制主机、电声换能器和连接环，无人机、遥控器端、远程控制端和广播装置均支持无线网络技术，兼容4G/5G等移动网络。本发明通过采用网络通讯技术对无人机广播内容的无线传输过程进行加密、校验和纠错，提升安全性，提高抗干扰能力和降低传输延时，通过无人机进行供电和无线电传输，不增加额外重量，不影响无人机续航和飞行安全，兼容4G/5G等移动网络，可以接入广域网，实现全球范围内的不限距离远程广播，支持实时喊话，音频播放，TTS文字转语音支持多国语言和各地方言，采用一体化的设计，方便快捷，采用电声换能器，无磁性泄露，不干扰飞行安全。

Description

一种无线网络广播系统

技术领域

本发明涉及语音播报系统领域，特别涉及一种无线网络广播系统。

背景技术

由于无人机的灵活性，可以代替人力和车辆深入各种地方。在交通疏导， 应急指挥，防疫宣传等场景，都需要用无人机挂载喊话器对地面人员进行广 播。

有别于传统的有线喊话器，无人机喊话器通常由地面输入端和机载扩音 器组成，中间通过无线传输模块进行连接。常见的无人机喊话器大都是用对 讲机改造而来，地面端是现成的对讲机，天空端将对讲机的输出连接到大功 率扩音喇叭。

这种方案的缺陷在于：

1.需要改造无人机进行安装固定，可能会影响飞行安全。

2.普通的扩音喇叭采用外磁铁结构，会有磁性泄露，干扰无人机的指南针， 导致定位系统出错，影响飞行安全。

3.需要自带电池供电，增加无人机载重，降低续航。

4.对讲机的无线功率通常在几瓦左右，搭载在无人机上常常会干扰无人机 的无线信号，影响遥控距离。

5.对讲机采用无线透传的方式，通讯数据没有经过加密和校验，很容易被 干扰，被入侵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种无线网络广 播系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种无线网络广播系统，包括无人机、远程控制端、遥控器端和 广播装置，其特征在于，所述广播装置包括云台、控制主机、电声换能器和 连接环，所述无人机作为空中飞行的平台，搭载广播装置，内部集成有飞行 控制系统和无线传输系统；

远程控制端为电脑或者手机等移动设备，可以进行远程控制无人机和广 播装置；

遥控器端表面设置有触控屏和收音装置，可以进行触屏操作和输入，输 入文本或者录音，并对广播装置进行控制；

云台带有电机，用于调整广播装置的广播角度；

控制主机为主控板，使用海思芯片，运行嵌入式liunx系统；

电声换能器为电声转换装置，用于把电信号转换成声音信号并广播出去；

广播装置，用于把通讯数据转换成声音并广播出去，且前端安装有摄像 头，可以对广播对象进行观察和瞄准。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电声换能器可采用内磁式高音喇 叭或压电陶瓷喇叭。

作为本发明的一种优选技术方案，所述无人机、遥控器端、远程控制端 和广播装置均支持无线网络技术，兼容4G/5G等移动网络。

作为本发明的一种优选技术方案，所述无人机和广播装置组成天空端， 遥控器端和远程控制端组成地面端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述云台通过连接环安装固定到无人 机，并通过连接环上的电性接口与无人机建立数据连接和供电。

作为本发明的一种优选技术方案，所述云台末端上安装有控制主机和电 声换能器，且云台带有电机，用于消除飞机传递的抖动和调整广播装置的广 播角度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制主机使用海思3516芯片，运 行嵌入式liunx系统，可以接收地面端传输的数据，进行解码生成音频信号。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电声换能器可采用内磁式高音喇 叭或压电陶瓷喇叭，将控制主机生成的音频信号转换成声音进行广播。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1：本发明通过采用网络通讯技术对无人机广播内容的无线传输过程进行 加密、校验和纠错，提升安全性，提高抗干扰能力和降低传输延时，通过无 人机进行供电和无线电传输，不增加额外重量，不影响无人机续航和飞行安 全，兼容4G/5G等移动网络，可以接入广域网，实现全球范围内的不限距离 远程广播，支持实时喊话，音频播放，TTS文字转语音支持多国语言和各地 方言，采用一体化的设计，即插即用，方便快捷，采用电声换能器，无磁性 泄露，不干扰飞行安全。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本 发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图中：1、无人机；2、远程控制端；3、遥控器端；4、云台；5、控制主 机；6、电声换能器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述 的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种无线网络广播系统，包括无人机1、远程控 制端2、遥控器端3和广播装置，其特征在于，广播装置包括云台4、控制主 机5、电声换能器6和连接环，无人机1作为空中飞行的平台，搭载广播装置， 内部集成有飞行控制系统和无线传输系统；

远程控制端2为电脑或者手机等移动设备，可以进行远程控制无人机1 和广播装置；

遥控器端3表面设置有触控屏和收音装置，可以进行触屏操作和输入， 输入文本或者录音，并对广播装置进行控制；

云台4带有电机，用于调整广播装置的广播角度；

控制主机5为主控板，使用海思3516芯片，运行嵌入式liunx系统；

电声换能器6为电声转换装置，用于把电信号转换成声音信号并广播出 去；

广播装置，用于把通讯数据转换成声音并广播出去，且前端安装有摄像 头，可以对广播对象进行观察和瞄准。

进一步的，电声换能器6可采用内磁式高音喇叭或压电陶瓷喇叭。

无人机1、遥控器端3、远程控制端2和广播装置均支持无线网络技术， 兼容4G/5G等移动网络。

无人机1和广播装置组成天空端，遥控器端3和远程控制端2组成地面 端。

云台4通过连接环安装固定到无人机1，并通过连接环上的电性接口与无 人机1建立数据连接和供电。

云台4末端上安装有控制主机和电声换能器6，且云台4带有电机，用于 消除飞机传递的抖动和调整广播装置的广播角度。

控制主机使用海思3516芯片，运行嵌入式liunx系统，可以接收地面端 传输的数据，进行解码生成音频信号。

电声换能器6可采用内磁式高音喇叭或压电陶瓷喇叭，将控制主机生成 的音频信号转换成声音进行广播。

具体的，使用过程中，为方便识别对端的身份和类型，更好地区分数据 传输的对象，将设备划分成天空端、地面端和云端三种设备类型；天空端由 无人机1和广播装置组成，地面端由遥控器端3和远程控制端2组成，均采 用无线网络技术，同时兼容4G/5G等移动网络。在网络传输过程中，仅天空 端和云端设备可对外开放通道供地面端的遥控器和远程控制设备连接和使 用，或相互连接以传输数据；网络传输通过设备类型和设备ID能够准确区分 天空端、地面端等设备，指定所需通信的设备或模块，能够以多种拓展方式 接入多台无人机1、广播装置、遥控器及远程控制等设备。创建通道时可为创 建的通道指定ID，最大支持设置65535个通道；APP与服务器端(无人机/ 广播装置)的通道带宽受限于无线链路，以大疆无人机为例，目前APP上行 (向服务器端发送数据)可靠或非可靠传输最大速率一般为24-48Kbps，APP 下行(从服务器端接收数据)可靠传输最大速率为16Mbps,非可靠传输最大速率为20Mbps，对于无人机与广播装置间的数据传输，可靠传输最大速 率为24Mbps，非可靠传输最大速率为30Mps。

使用网络通讯功能时，天空端既能作为服务器端，也可作为客户端，地 面端仅能作为客户端；作为服务端时，天空端可根据实际的使用需求创建通 道并指定通道ID，作为客户端时，可通过通道ID与指定的通道建立连接； 当服务器端与客户端建立连接后，服务器端与客户端即可发送和接收数据； 通信结束后，可以通过关闭通道或者销毁通道断开与指定通道的连接，释放 通道占用的系统资源；关闭通道后，该通道将无法收发数据，但可使与其他 通道重新建立连接。销毁通道即完全断开连接，重新连接需要服务器端重新 创建通道并指定通道ID。

为了稳定快速的建立通道连接，网络通讯技术提供了通信管理能力，具 体如下：①管理链路的接入、关闭、销毁、重连及拥塞管理等，②数据管理： 数据转发、数据读写、流量控制、数据校验、乱序重排及丢包重传等；网络 通讯技术使用计时器和ACK机制，能够在数据传输超时后将重发该数据，确 保对端能够正常接收所发送的数据，防止数据意外丢失，此外，以可靠传输 的方式传输数据时，发送端将为所发送的数据编号，接收端依靠数据编号能 够重排接收到的乱序数据，确保数据传输的可靠性；

广播装置中装有云台4、带操作系统的控制主机5和电声换能器6，控制 主机5经过云台4与无人机1进行连接，进行供电和数据通讯，控制主机5 支持网络通讯协议TCP/IP、5G等，作为局域网使用时，广播装置中的控制主 机5作为服务器端，地面APP作为客户端，建立通道连接，APP将音频数据, 实时喊话录音，MP3歌曲，TTS文本等，通过网络通讯传输至无人机1，经广 播装置转换，进行播放；

当接入广域网使用时，有多种方式：

1.地面端的移动终端通过4G/5G接入广域网，连接至云端服务器，通过 APP转发远端的控制指令和音频数据至无人机1，经广播装置转换，进行播放；

2.地面端的遥控器可以接入移动网卡，通过4G/5G接入广域网，连接至 云端服务器，通过APP转发远端的控制指令和音频数据至无人机1，经广播装 置转换，进行播放；

3.天空端的无人机1可以接入移动网卡，通过4G/5G接入广域网，连接 至云端服务器，无人机接收远端的控制指令和音频数据，经广播装置转换， 进行播放；

4.广播装置中的控制主机5可以接入移动网卡，通过4G/5G接入广域网， 连接至云端服务器，直接接收远端的控制指令和音频数据，进行转换播放：

5.当地面端和天空端同时接入广域网后，地面端和天空端同时作为客户 端，经云端服务器建立通道连接，APP将音频数据通过网络通讯传输至无人 机1，经广播装置转换，进行播放，增加通讯距离；

接收端为控制主机，运行linux，通过网口与无人机进行连接，遥控器通 过无线电发给飞机，飞机通过网口传给广播装置的主机，接收到数据校验之 后，进行解码，转换成音频模拟信号，经过功放放大，通过换能器广播出去。

本发明通过采用网络通讯技术对无人机广播内容的无线传输过程进行加 密、校验和纠错，提升安全性，提高抗干扰能力和降低传输延时，通过无人 机进行供电和无线电传输，不增加额外重量，不影响无人机续航和飞行安全， 兼容4G/5G等移动网络，可以接入广域网，实现全球范围内的不限距离远程 广播，支持实时喊话，音频播放，TTS文字转语音支持多国语言和各地方言， 采用一体化的设计，即插即用，方便快捷，采用电声换能器，无磁性泄露， 不干扰飞行安全。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限 制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的 技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作 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 (8)

1.一种无线网络广播系统，包括无人机(1)、远程控制端(2)、遥控器端(3)和广播装置，其特征在于，所述广播装置包括云台(4)、控制主机(5)、电声换能器(6)和连接环，所述无人机(1)作为空中飞行的平台，搭载广播装置，内部集成有飞行控制系统和无线传输系统；

远程控制端(2)为电脑或者手机等移动设备，可以进行远程控制无人机(1)和广播装置；

遥控器端(3)表面设置有触控屏和收音装置，可以进行触屏操作和输入，输入文本或者录音，并对广播装置进行控制；

云台(4)带有电机，用于调整广播装置的广播角度；

控制主机(5)为主控板，使用海思3516芯片，运行嵌入式liunx系统；

电声换能器(6)为电声转换装置，用于把电信号转换成声音信号并广播出去；

广播装置，用于把通讯数据转换成声音并广播出去，且前端安装有摄像头，可以对广播对象进行观察和瞄准。

2.根据权利要求1所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述电声换能器(6)可采用内磁式高音喇叭或压电陶瓷喇叭。

3.根据权利要求1所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述无人机(1)、遥控器端(3)、远程控制端(2)和广播装置均支持无线网络技术，兼容4G/5G等移动网络。

4.根据权利要求1所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述无人机(1)和广播装置组成天空端，遥控器端(3)和远程控制端(2)组成地面端。

5.根据权利要求1所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述云台(4)通过连接环安装固定到无人机(1)，并通过连接环上的电性接口与无人机(1)建立数据连接和供电。

6.根据权利要求1所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述云台(4)末端上安装有控制主机和电声换能器(6)，且云台(4)带有电机，用于消除飞机传递的抖动和调整广播装置的广播角度。

7.根据权利要求6所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述控制主机使用海思3516芯片，运行嵌入式liunx系统，可以接收地面端传输的数据，进行解码生成音频信号。

8.根据权利要求1、2或6所述的一种无线网络广播系统，其特征在于，所述电声换能器(6)可采用内磁式高音喇叭或压电陶瓷喇叭，将控制主机生成的音频信号转换成声音进行广播。

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