CN205405268U - 一种无人飞行器的控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人飞行器的控制设备，该控制设备包括：控制平台、传感器、指示信号处理器、无线通信模块、传感器设置于控制平台上，传感器与指示信号处理器连接，无线通信模块与指示信号处理器连接。通过传感器检测数据，并通过指示信号处理器生成第一指示信号以及第二指示信号，通过无线通信模块向无人飞行器发送控制设备已被占用的第一指示信号；或者则通过无线通信模块向无人飞行器发送控制设备未被占用的第二指示信号。通过本方案可以更加精确对控制设备上的需要降落的无人飞行器进行控制，从而保证无人飞行器能够有序的降落，避免了无人飞行器的降落冲突，提升了无人飞行器降落时的安全性。

Description

一种无人飞行器的控制设备

技术领域

本申请涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器的控制设备。

背景技术

当前，小微型无人飞行器尤其是指各类多旋翼式、混合式的体积小、重量轻的无人飞行器。此类无人飞行器的飞行过程可以通过地面遥控台、遥控器来实施直接控制，亦可通过电脑、服务器上的软件，结合电子地图、卫星定位导航系统等原理进行航迹规划控制。由于小微型无人飞行器飞行控制方式得到极大简化、起飞降落以及飞行过程控制安全性也较高，现在得到广泛应用。

相对的，由于小微型无人飞行器，尤其是多旋翼无人飞行器在降落时，由于气流的涡流效应，降落速度控制不当时，容易引发坠机或者失控的危险。所以，小微型无人飞行器的自动降落技术是非常便利的，这种自动降落主要是针对降落速度以及降落点的控制，确保在一个安全和迅速的速度范围内实施降落，同时确保降落在一个预定的区域。

上述自动降落技术的其中一种实现方式就是提供一种与小微型无人飞行器相配合的自动降落站台(控制设备)，该站台可通过GPS坐标、无线信标、视觉指引标识(十字形、H字形等)来对无人飞行器的降落位置进行指引。在位置指引的基础上，该站台还可以进一步提供对无人飞行器的飞行降落速度和飞行降落的轨迹提供智能辅助控制。如此，大大减轻了用户的操作压力，用户只需要专注于使用无人飞行器完成空中的飞行任务，在飞行降落阶段可以放手将整个降落过程交给无人飞行器与控制设备之间的智能互动来实现。

但是上述技术中，存在一个问题，当控制设备与飞行器是一对一关系的时候，这种方案是完善的，但是当一个控制设备对应服务于多台无人飞行器时，可能引发降落冲突，甚至降落事故。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种无人飞行器的控制设备，用以解决现有技术中一个控制设备服务于多台无人飞行器时，可能引发降落冲突，甚至降落事故的问题。

其具体的技术方案如下：

一种无人飞行器的控制设备，包括：控制平台、传感器、指示信号处理器、无线通信模块，所述传感器、所述指示信号处理器、所述无线通信模块设置于所述控制平台上，其中，

所述传感器与所述指示信号处理器连接；

所述无线通信模块与所述指示信号处理器连接。

可选的，所述传感器具体为压力传感器，所述压力传感器设置于所述控制平台表面。

可选的，所述传感器具体为摄像设备，设置于所述平台上，所述摄像设备的摄像头对准所述平台表面，并采集所述平台表面的图像。

可选的，所述无线通信模块包括：通信天线以及通信模组，所述通信天线设置于所述控制平台上，所述通信天线与所述通信天线与所述通信模组连接。

可选的，所述控制设备还包括：

存储器，设置于所述控制设备内，与所述处理芯片连接，存储指示信号的格式供处理芯片调取。

可选的，所述控制设备还包括：

功率限定器，设置于所述控制设备内，与所述通信模组连接。

可选的，所述控制设备还包括：

飞行控制器，设置于所述控制设备内，与所述指示信号处理器以及所述通信模组连接。

可选的，所述控制设备还包括：

卫星导航定位模块，设置于所述控制设备内，与所述飞行控制器以及通信模块连接。

可选的，所述控制设备还包括：

警示器，设置于所述平台上，与所述指示信号处理器连接。

可选的，还包括：

电源，分别与所述传感器、所述指示信号处理器、所述无线通信模块、所述功率限定器、所述飞行器控制器、所述卫星导航定位模块、所述警示器连接。

在上述的无人飞行器的控制设备中，该控制设备包括：控制平台、传感器、指示信号处理器、无线通信模块、传感器设置于控制平台上，传感器与指示信号处理器连接，无线通信模块与指示信号处理器连接。通过传感器检测数据，并通过指示信号处理器生成第一指示信号以及第二指示信号，通过无线通信模块向无人飞行器发送控制设备已被占用的第一指示信号；或者则通过无线通信模块向无人飞行器发送控制设备未被占用的第二指示信号。通过本方案可以更加精确对控制设备上的需要降落的无人飞行器进行控制，从而保证无人飞行器能够有序的降落，避免了无人飞行器的降落冲突，提升了无人飞行器降落时的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种无人飞行器的控制设备的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例中一种无人飞行器的控制设备的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例中一种无人飞行器的控制设备的结构示意图之三；

图4为本实用新型实施例中一种无人飞行器的控制设备的结构示意图之四。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本实用新型技术方案做详细的说明，应当理解，本实用新型实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本实用新型技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

为了解决现有技术中一个站台服务于多台无人飞行器，可能引发无人飞行器降落冲突，甚至引发降落事故的问题，本实用新型实施例提供了一种无人飞行器的控制设备，如图1所示为本实用新型实施例中一种无人飞行器的控制设备的结构示意图，该控制设备包括：控制平台101、传感器102、指示信号处理器103、无线通信模块104、传感器102设置于控制平台101上，传感器102与指示信号处理器103连接，无线通信模块104与处理芯片103连接，其中，

传感器102检测控制设备上的当前数据；

指示信号处理器103将生成的第一指示信号以及第二指示信号传输至无线通信模块104；

无线通信模块104将第一指示信号以及第二指示信号发送至无人飞行器

进一步，在本实用新型实施例中，该传感器102具体可以是压力传感器，该压力传感器设置于平台101上的，并且能够检测平台101上的压力值。

指示信号处理器103，与压力传感器连接，指示信号处理器103基于压力值生成第一指示信号以及第二指示信号。

进一步，该传感器102还可以是摄像设备，该摄像设备设置于平台上，摄像设备的摄像头对准控制平台101表面，并采集控制平台101表面的图像，这样摄像设备可以采集到控制平台101表面的图像，从而可以根据图像分析来确定控制平台101表面是否停靠了无人飞行器。

进一步，该如图2所示，该无线通信模块104包含了通信天线201以及通信模组202，通信天线201与通信模组202连接，通信天线201将通信模组202接收到的第一指示信号以及第二指示信号发送至无人飞行器。

进一步，如图3所示，该控制设备还包括：

存储器301，与指示信号处理器103连接，存储指示信号的格式供指示信号处理器103调取；

功率限定器302，与通信模组202连接，限定通信模组202的发射功率。

进一步，如图4所示，该控制设备还包括：

飞行控制器401，与指示信号处理器103以及通信模组202连接，通过通信模组202接收无人飞行器的飞行参数，并生成对无人飞行器的控制参数；

卫星导航定位模块402，与飞行控制器401以及通信模组202连接，定位控制设备的位置坐标，并通过无线通信模块104将位置坐标发送至无人飞行器。

进一步，该控制设备还包括：

警示器，设置于控制平台101上，与指示信号处理器103连接，在控制平台101上停靠无人飞行器时，所述警示器开启；在所述控制平台101上未停靠无人飞行器时，所述警示器关闭。

电源，分别与所述传感器102、所述指示信号处理器103、所述无线通信模块104、所述功率限定器302、所述飞行控制器401、所述卫星导航定位模块401、所述警示器连接。

具备上述的结构的控制设备的工作原理如下：

控制设备上的卫星导航定位模块401能够定位出当前的位置坐标，并通过无线通信模块104向周边发出控制设备的位置信息，当无线通信模块104接收到无线飞行器的降落请求时，控制设备将与无人飞行器之间完成信息验证与对码，接管无人飞行器的飞行控制过程，并通过飞行控制器401生成控制指令，并通过无线通信模块104向无人飞行器发出飞行控制指令，在该控制指令中可以包含降落巡航速度设定，降落位置坐标等。无人飞行器接收到上述控制指令后，按照预定位置坐标实施降落。

若是一个控制设备上存在了一个无人飞行器降落时，那么其他无人飞行器不能再降落到该控制设备上，所以控制设备上设置的传感器102会实时的检测控制设备上的当前数据，本实用新型实施例中可以通过两种数据来检测到该数据。

该传感器102可以是压力传感器，该压力传感器设置在停靠无人飞行器的表面上，在无人飞行器停靠在该控制设备上时，压力传感器将检测到无人飞行器施加到控制设备表面的压力。因此通过压力传感器就可以检测无人飞行器是否停靠在控制设备上。

该传感器还可以是摄像设备，该摄像设备能够拍摄到控制设备上表面停靠的物体，在摄像设备采集到图像之后，可以通过图像分析来确定是否存在无人飞行器停靠在控制设备上。

由上述内容来讲，控制设备上的检测到的当前数据可以是压力值或者是图像数据。

若该当前数据为通过压力传感器检测到的压力值时，则判定检测到的压力值是否大于等于预设阈值。这里的预设阈值可以是特定型号的无人飞行器的总重量，当然也可以是一个理论推算值，还可以是根据不同的应用场景来设定的值。

若该当前数据为通过图像传感器检测到的图像数据时，则通过摄像设备判定采集到的图像数据中的物体体积是否大于预设阈值，这里的预设阈值可以根据无人飞行器的体积大小进行设定，也可以用户自定义一个值。

当压力传感器检测到的压力值大于等于预设阈值时，则说明控制设备上停靠了无人飞行器，此时指示信号处理器103将生成第一指示信号，并将第一指示信号发送至无线通信模块104，无线通信模块104向其他无人飞行器发送告知当前控制设备已被占用的第一指示信号，该第一指示信号说明了控制设备上已经停靠无人飞行器。而需要降落到该控制设备的无人飞行器在接收该第一指示信号时，将切换到指定飞行状态，比如说切换到悬停飞行状态，等待控制设备的指令，或者切换到手动飞行状态，从而提示控制端手动操控无人飞行器降落到其他控制设备。这样避免其他无人飞行器降落在该控制设备上，从而避免了无人飞行器的起降冲突，提升无人飞行器起降的安全性。

当然，若是通过图像传感器检测到图像数据满足预设条件时，则说明控制设备上停靠了无人飞行器，此时无线通信模块104将向其他的无人飞行器发送告知当前控制设备已被占用的第一指示信号，这样需要降落到该控制设备的无人飞行器在接收该第一指示信号时，将切换到指定飞行状态，比如说切换到悬停飞行状态，等待控制设备的指令，或者切换到手动飞行状态，从而提示控制端手动操控无人飞行器降落到其他控制设备。

若是采集到的当前数据不满足预设条件时，则说明该控制设备上不存在停靠的无人飞行器，所以通过无线通信模块104向无人飞行器发送控制设备未被占用的第二指示信号，这样其他无人飞行器可以降落到该空闲的控制设备上。

进一步，在本实用新型实施例中，为了使得控制设备发出的第一指示信号不会对其他正常的无人飞行器造成干扰，所以该控制设备中的功率限定器302将限定控制设备发出的信号的发射功率按照设定的信号发射功率来发出。

比如说，控制设备需要向无人飞行器发出悬停飞行的指示信号时，控制设备将获取到设定的信号发射功率，由于信号发射功率有限制，所以控制设备发出的信号的覆盖范围是受到限制，信号的覆盖范围可以是0-5米或者是0-8米，优先的可以是0-5米。这样使得其他正常飞行无人飞行器不会收到干扰。

进一步，为了保证无人飞行器在悬停飞行时的安全性，所以控制设备中的处理芯片103在生成指示信号时，将在指示信号中添加飞行参数，该飞行参数中可以包含悬停飞行高度以及悬停飞行时间等，比如该悬停飞行高度用于指示无人飞行器悬停飞行在对应高度上，比如说悬停飞行在3米高度或者是5米高度；再如悬停飞行时间可以指示无人飞行器在悬停飞行状态下间隔一定时间之后再次检测控制设备是否可用，这样可以保证停靠在控制设备上的无人飞行器能够安全起飞，从而提升了无人飞行器起降的安全性。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无人飞行器的控制设备，其特征在于，包括：控制平台、传感器、指示信号处理器、无线通信模块，所述传感器、所述指示信号处理器、所述无线通信模块设置于所述控制平台上，其中，

所述传感器与所述指示信号处理器连接；

所述无线通信模块与所述指示信号处理器连接。

2.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述传感器具体为压力传感器，所述压力传感器设置于所述控制平台表面。

3.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述传感器具体为摄像设备，设置于所述平台上，所述摄像设备的摄像头对准所述平台表面，并采集所述平台表面的图像。

4.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述无线通信模块包括：通信天线以及通信模组，所述通信天线设置于所述控制平台上，所述通信天线与所述通信天线与所述通信模组连接。

5.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：

存储器，设置于所述控制设备内，与所述处理芯片连接，存储指示信号的格式供处理芯片调取。

6.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：

功率限定器，设置于所述控制设备内，与所述通信模组连接。

7.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：

飞行控制器，设置于所述控制设备内，与所述指示信号处理器以及所述通信模组连接。

8.如权利要求7所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：

卫星导航定位模块，设置于所述控制设备内，与所述飞行控制器以及通信模块连接。

9.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：

警示器，设置于所述平台上，与所述指示信号处理器连接。

10.如权利要求1-9中任一权项所述的控制设备，其特征在于，还包括：

电源，分别与所述传感器、所述指示信号处理器、所述无线通信模块连接。