CN204376906U - 一种基于移动4g和北斗通讯的无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，包括：北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、控制模块和4G移动专网通讯模组，所述北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、旋翼电极控制模块和4G移动专网通讯模组分别与控制模块相连接，所述4G移动专网通讯模组和北斗通讯模块分别通过4G专网通讯和北斗卫星通讯实时将高清摄像头的航拍内容送达地面的控制中心，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份。本实用新型实现了航拍的实时安全的图像传输以及远距离收发指令，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份，使得航拍任务更高效准确、便捷和安全。

Description

一种基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种无人飞行器，尤其涉及一种基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器。

背景技术

目前市场上的无人飞行器，比较新颖和常见的是四旋翼无人飞行器或者是多旋翼无人飞行器，该类飞行器具备性能优越的垂直起降能力，具有结构简单、操作灵活、带载能力强等特点，具有重要的军事和民用价值，能够广泛应该用于地质灾害勘察、森林防火、城市突发事故等各领域的航拍当中。

当前四旋翼无人飞行器的工作模式大体如下：在飞行器执行航拍任务前，将固有的程序写入控制系统，飞行器根据设定的经纬度定位信息，到达指定的地点执行航拍任务，并将拍摄的视频画面保存在本地，结束任务后自行返回目的地，在特定场合也可以通过无线遥感技术来进行对无人机的操控。

所以当前的无人飞行器工作模式，存在着如下诸多不足：1、绝大多数只能将拍摄画面或者视频文件存储在本地，不能实施送达地面控制系统，影响了特定场合的及时判断，且存在着因各种原因致使无人机故障从而导致视频文件丢失的可能；2、只能通过预先设定的指令，根据既定的经纬度信息来进行工作；3、地面遥感控制受到诸多环境限制，并且很难达到超远距离的有效控制。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够实现航拍实时、安全以及远距离收发指令，作业更趋于高效、便捷和安全的无人飞行器。

对此，本实用新型提供一种基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，包括：北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、控制模块和4G移动专网通讯模组，所述北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、旋翼电极控制模块和4G移动专网通讯模组分别与控制模块相连接，所述4G移动专网通讯模组和北斗通讯模块分别通过4G专网通讯和北斗卫星通讯实时将高清摄像头的航拍内容送达地面的控制中心，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份。

本实用新型将移动宽带技术，尤其是涉及到区别于普通民用的移动通讯频段的4G专网通讯模组和我国北斗卫星定位通讯技术相结合，以便将地面实时通讯、专网频段保密性和卫星定位通讯结合起来，从而使得无人飞行器设备能够实现更高效和实时性更好的承载特殊任务。

本实用新型的进一步改进在于，还包括旋翼电极控制模块，所述旋翼电极控制模块与控制模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述北斗通讯模块通过本地总线与控制模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述4G移动专网通讯模组通过网口PHY与控制模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述控制模块包括DSP控制芯片。

本实用新型的进一步改进在于，所述4G移动专网通讯模组包括天线、RF射频电路、MCP存储单元、PMU电源管理单元、MDM基带和物理接口，所述天线、PMU电源管理单元和MDM基带分别与RF射频电路相连接，所述MCP存储单元分别与PMU电源管理单元和MDM基带相连接，所述PMU电源管理单元和MDM基带分别与物理接口相连接。

所述MCP为Multi-Chip Package ，中文意思是多制层封装芯片，所述MCP存储单元是在一个塑料封装外壳内，垂直堆叠大小不同的各类存储器或非存储器芯片，是一种一级单封装的混合技术，用此方法节约小巧印刷电路板PCB空间；PMU电源管理单元中，所述PMU为power management unit的简写，可以通过电源管理芯片实现；MDM（Mobile Data Modem，数据卡解决方案），实际就是基带芯片，比如MDM9215。

本实用新型的进一步改进在于，所述天线包括主天线和分集天线，所述主天线和分集天线分别于RF射频电路相连接。所述主天线用于主天线负责接收发送数据；所述分集天线只做接收，增加接收数据的信号稳定。

本实用新型的进一步改进在于，所述RF射频电路包括1.4GHz和/或1.8GHz的专网滤波单元。

本实用新型的进一步改进在于，所述RF射频电路与MDM基带之间通过数据总线和控制总线相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述MCP存储单元通过数据总线与MDM基带相连接，所述MDM基带通过接口总线与物理接口相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，实现了航拍的实时安全的图像传输以及远距离收发指令，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份，能够在诸多场合实时向无人飞行器发送指令，修改既定的工作程式，使得航拍任务更高效准确、便捷和安全，从而大大增加飞行装置的技术附加值和实用性，从而可以带来更为广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的系统工作拓扑图；

图3是本实用新型一种实施例的4G移动专网通讯模组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本例提供一种基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，包括：北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、控制模块和4G移动专网通讯模组，所述北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、旋翼电极控制模块和4G移动专网通讯模组分别与控制模块相连接，所述4G移动专网通讯模组和北斗通讯模块分别通过4G专网通讯和北斗卫星通讯实时将高清摄像头的航拍内容送达地面的控制中心，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份。

图2中，螺旋飞行器包括4G移动专网通讯模组和北斗通讯备份，所述4G移动专网通讯模组可以是1.4G/1.8G专网频段；基站可以是TDD-LTE/FDD-LTE；远程控制中心可以是远程的地面控制中心。

本例还优选包括旋翼电极控制模块，所述旋翼电极控制模块与控制模块相连接。

本例所述北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、控制模块、4G移动专网通讯模组和旋翼电极控制模块均为硬件实现的模块、装置或模组；所述控制模块包括DSP控制芯片；所述北斗通讯模块通过本地总线与控制模块相连接；所述4G移动专网通讯模组通过网口PHY与控制模块相连接。

如图3所示，本例所述4G移动专网通讯模组包括天线、RF射频电路、MCP存储单元、PMU电源管理单元、MDM基带和物理接口，所述天线、PMU电源管理单元和MDM基带分别与RF射频电路相连接，所述MCP存储单元分别与PMU电源管理单元和MDM基带相连接，所述PMU电源管理单元和MDM基带分别与物理接口相连接。

本例所述天线包括主天线和分集天线，所述主天线和分集天线分别与RF射频电路相连接；所述RF射频电路包括1.4GHz和/或1.8GHz的专网滤波单元；所述RF射频电路与MDM基带之间通过数据总线和控制总线相连接；所述MCP存储单元通过数据总线与MDM基带相连接，所述MDM基带通过接口总线与物理接口相连接。

随着移动通讯技术的发展，尤其是当前移动宽带技术的大幅度提升，移动4G的带宽速率将为大范围、远距离的航拍技术带来变革；而涉及到军事任务、特定的民生航拍、各种突发事件的空中监测，也都需要实时的、安全的送达地面控制中心。

本例结合我国自行研制的北斗通讯模块，能够有效的在地面基站移动通讯故障或者盲区的区间中起到辅助通讯的作用，而且通讯成本大为降低；首先通过移动4G的宽带通讯技术，能够实时将无人飞行器航拍内容送达地面控制中心，并通过区别于民用频段的4G移动专网通讯模组，在安全保密性方面得以保障；所述无人飞行器加载北斗通讯模块和4G移动专网通讯模组的移动通讯功能之后，可以利用地面蜂窝基站的覆盖范围，可实现远距离大范围的作业。

所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组互为备份，以移动TDD-LTE 的4G移动专网通讯模组为主，北斗通讯模块为辅，扩大无人飞行器作业范围的同时，能够极大的降低通讯成本，而且多条通讯链路得以提高通讯的容错能力，还能够在诸多场合，实时向无人飞行器发送指令，修改既定的工作程式，使得航拍任务更高效准确。

所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组的模块化设计，能够方便的更换移动专网通讯模组为普通的民用通讯模组，使得飞行器能够从特定的军事或者机构用途，转化为民用设施，除了满足国内的市场需求之外，还可以实现出口；所述民用TDD LTE频段通常为Band38、Band39、Band40和Band41，而本例根据专网频段的不同的业务领域划分，包括1.4GHz和/或1.8GHz等。

本例实现了航拍的实时安全的图像传输以及远距离收发指令，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份，能够在诸多场合实时向无人飞行器发送指令，修改既定的工作程式，使得航拍任务更高效准确、便捷和安全，从而大大增加飞行装置的技术附加值和实用性，从而可以带来更为广阔的市场前景。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，包括：北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、控制模块和4G移动专网通讯模组，所述北斗通讯模块、高清摄像头、供电模块、旋翼电极控制模块和4G移动专网通讯模组分别与控制模块相连接，所述4G移动专网通讯模组和北斗通讯模块分别通过4G专网通讯和北斗卫星通讯实时将高清摄像头的航拍内容送达地面的控制中心，所述北斗通讯模块与4G移动专网通讯模组通过控制模块互相备份。

2.根据权利要求1所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，还包括旋翼电极控制模块，所述旋翼电极控制模块与控制模块相连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述北斗通讯模块通过本地总线与控制模块相连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述4G移动专网通讯模组通过网口PHY与控制模块相连接。

5.根据权利要求1或2所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述控制模块包括DSP控制芯片。

6.根据权利要求1或2所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述4G移动专网通讯模组包括天线、RF射频电路、MCP存储单元、PMU电源管理单元、MDM基带和物理接口，所述天线、PMU电源管理单元和MDM基带分别与RF射频电路相连接，所述MCP存储单元分别与PMU电源管理单元和MDM基带相连接，所述PMU电源管理单元和MDM基带分别与物理接口相连接。

7.根据权利要求6所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述天线包括主天线和分集天线，所述主天线和分集天线分别与RF射频电路相连接。

8.根据权利要求6所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述RF射频电路包括1.4GHz和/或1.8GHz的专网滤波单元。

9.根据权利要求8所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述RF射频电路与MDM基带之间通过数据总线和控制总线相连接。

10.根据权利要求9所述的基于移动4G和北斗通讯的无人飞行器，其特征在于，所述MCP存储单元通过数据总线与MDM基带相连接，所述MDM基带通过接口总线与物理接口相连接。