CN203773717U - 一种无人机远程可视触摸屏控制系统 - Google Patents

一种无人机远程可视触摸屏控制系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种无人机远程可视触摸屏控制系统，包括无人机端装置100和遥控端装置200，所述无人机端装置100包括安装在无人机上的影像获取单元103、卫星导航单元104、飞行控制单元105、3G/4G通信终端102及中央处理器101，中央处理器101和影像获取单元103、卫星导航单元104、飞行控制单元105、3G/4G通信终端102分别连接；所述遥控端装置200包括中央处理器201、3G/4G通迅单元202、显示输入单元203、数据存储单元204，中央处理器201和3G/4G通迅单元202、显示输入单元203、数据存储单元204分别连接，显示输入单元203为触摸屏。本实用新型可用于无人机超远距离遥控。

Description

一种无人机远程可视触摸屏控制系统
技术领域
本实用新型属于无人机远程设备技术领域，具体是一种无人机远程可视触摸屏控制系统。
背景技术
无人机遥控飞行在航拍、巡逻、侦查、农林、救灾等领域正得到越来越多的应用。但是传统的无线电遥控无人机通过专用的无线电设备进行遥控，有效控制距离非常有限。目前，市场上常见的无线电遥控无人机有效距离一般小于1公里，较大型的无人机装载功率更大的无线电设备，有效控制距离可以达到10-15公里，甚至更远，但其制造及配置成本很高，信号易受干扰。在无线电遥控无人飞机上加装视频监控设备，可以方便操作者直观监控无人飞机，大大提高工作效率，降低工作成本，但传统无线电技术实现有困难，需借助无线网络。
使用通信卫星系统作为信号转发装置来实现超远距离的遥控飞行，租用成本高昂，设备制造成本高，重量大，难以大规模推广使用，民用、商用受限。
目前，除了军用无人机外，大多数无人飞机采用手柄操控，在可视范围内使用，大大影响了其使用效果。现有的鼠标操控或手柄操控方式与视频分离，结构相对复杂，智能化程度不高。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的弊端，采用3G/4G网络，代替传统的无线电遥控设备。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种无人机远程可视触摸屏控制系统，包括无人机端装置100和遥控端装置200，
所述无人机端装置100包括安装在无人机上的影像获取单元103、卫星导航单元104、飞行控制单元105、3G/4G通信终端102及中央处理器101，中央处理器101和影像获取单元103、卫星导航单元104、飞行控制单元105、3G/4G通信终端102分别连接；
所述遥控端装置200包括中央处理器201、3G/4G通迅单元202、显示输入单元203、数据存储单元204，中央处理器201和3G/4G通迅单元202、显示输入单元203、数据存储单元204分别连接，显示输入单元203为触摸屏。
而且，无人机端装置100中，影像获取单元103获取的图像数据、卫星导航单元104获取的无人机飞行位置信息和飞行控制单元105的无人机操控状态信息分别输入中央处理器101，中央处理器101转化所得相应数字信号通过3G/4G通信终端102发送到遥控装置；3G/4G通信终端102接收的数字命令信号输入中央处理器101，中央处理器101转化所得相应控制信号发送到影像获取单元103、卫星导航单元104或飞行控制单元105；
遥控装置中，3G/4G通迅单元202接收的无人机飞行位置信息、无人机操控状态信息和图像数据输入中央处理器201，中央处理器201解码所得相应信息在显示输入单元203显示，同时输入数据存储单元204；显示输入单元203接受的指令输入中央处理器201，中央处理器201转换所得数字命令信号通过3G/4G通迅单元202发送到无人机端装置100。
本实用新型所提供系统采用3G/4G网络传输数据，弥补了传统无线电控制无人机距离短的不足，可实现超远距离遥控；在无人机上加装视频设备及信号传输系统，控制端采用可视触摸屏代替鼠标或者手柄控制，实现视频监控和操控一体化，简化设备，智能化水平更高；采用在无人机上加装卫星导航系统，可以支持飞行控制。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细的描述。
如图1，本实用新型实施例包括无人机端装置100和遥控端装置200：
所述无人机端装置100包括安装在无人机上的影像获取单元103、卫星导航单元104、飞行控制单元105、3G/4G通信终端102及中央处理器101，中央处理器101和影像获取单元103、卫星导航单元104、飞行控制单元105、3G/4G通信终端102分别连接。影像获取单元103获取的图像数据通过中央处理器101转化为数字信号，通过3G/4G通信终端102发送到遥控装置；卫星导航单元104获取的无人机飞行位置信息通过中央处理器101转化为数字信号，通过3G/4G通信终端102发送到遥控装置；飞行控制单元105将无人机操控状态通过中央处理器101转化为数字信号，通过3G/4G通信终端102发送到遥控装置。无人机飞行位置信息和无人机操控状态都属于飞行状态信息。中央处理器101将3G/4G通信终端102接收的数字命令信号转化为相应控制信号发送至无人机其他相应单元，包括发送控制信号到影像获取单元103操控影像获取状态、发送控制信号到卫星导航单元104进行导航控制及发送控制信号到飞行控制单元105进行飞行状态控制，例如中央处理器101可根据遥控装置发来的预设飞行轨迹信号发送控制信号至飞行控制单元105，操控无人机按预设轨迹飞行；或者根据遥控装置发来的返航信号，操控无人机返航。在遇到新的人工控制指令情况下，优先执行人工控制指令。3G/4G通信装置可支持3G及4G通讯，在两种信号都存在的情况下，优先通过4G网络传递信号，3G/4G在通信领域是同时支持3G及4G通讯的常用表达方式。 
所述遥控端装置200包括中央处理器201、3G/4G通迅单元202、显示输入单元203、数据存储单元204，中央处理器201和3G/4G通迅单元202、屏幕显示单元、显示输入单元203分别连接，显示输入单元203可以采用触摸屏。遥控指令和视频数据、飞行状态信息通过3G/4G网络进行互通。无人机端装置100接收并执行遥控端装置200发出的遥控指令，发送视频数据和飞行状态信息到遥控端装置200。遥控端装置200发送遥控指令和接收视频数据和飞行状态信息，同步实时显示视频画面和飞行状态信息。3G/4G通迅单元202接收的无人机飞行位置信息、无人机操控状态信息、图像数据经过中央处理器201解码后，在触摸屏显示，同时将数据存储在数据存储单元204；触摸指令从触摸屏输入后，通过中央处理器201转换为数字命令信号，通过3G/4G通迅单元202发送至无人机接收。 
具体实施时，无人机端装置100的影像获取单元103可根据无人机高度、目的选取相应数码摄像机如徕卡数码摄像机；飞行控制单元105采用FPGA芯片；卫星导航单元104、3G/4G通信终端102及中央处理器101可使用集成GPS与4G网络的高通骁龙 600四核处理器。遥控端装置200可采用现有芯片实现各部分，也可以直接采用现有平板电脑如联想A300。
具体实施时，触摸屏可提供包括触摸屏指令输入界面、飞行状态视频显示界面、飞行状态信息参数显示界面，三个界面同时显示在触摸屏界面，通过指令输入，可实现预设轨迹飞行设置或者直接人工操控，无人机端装置100内的中央处理器101在3G/4G网络信号失去联系的情况下，也可根据飞行起始点位置信息及卫星导航现有位置信息，发送信号至飞行控制单元105，操控无人机直接返航。通过可视界面操控无人机，操控界面直观，显示飞行状态直接、内容丰富，操控智能化、一体化程度更高；通过预设轨迹飞行设置、转人工操控、一键返航和自动返航等多模式设计，应用范围更广、可操作程度更高。控制具体实现为无人机遥控飞行现有技术，界面设计可由本领域技术人员自行设定，本实用新型不涉及软件方面的改进。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本实用新型，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对本实用新型做出的简单改进都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种无人机远程可视触摸屏控制系统，其特征在于：包括无人机端装置(100)和遥控端装置(200)， 
所述无人机端装置(100)包括安装在无人机上的影像获取单元(103)、卫星导航单元(104)、飞行控制单元(105)、3G/4G通信终端(102)及中央处理器(101)，中央处理器(101)和影像获取单元(103)、卫星导航单元(104)、飞行控制单元(105)、3G/4G通信终端(102)分别连接； 
所述遥控端装置(200)包括中央处理器(201)、3G/4G通迅单元(202)、显示输入单元(203)、数据存储单元(204)，中央处理器(201)和3G/4G通迅单元(202)、显示输入单元(203)、数据存储单元(204)分别连接，显示输入单元(203)为触摸屏。 
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