CN205405925U - 无人机飞行管制系统 - Google Patents
无人机飞行管制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205405925U CN205405925U CN201620058684.5U CN201620058684U CN205405925U CN 205405925 U CN205405925 U CN 205405925U CN 201620058684 U CN201620058684 U CN 201620058684U CN 205405925 U CN205405925 U CN 205405925U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned plane
- navigation beacon
- aerial vehicle
- unmanned aerial
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种无人机飞行管制系统。包括无人机和多个导航信标，其中所述的无人机带有唯一的第一授权信息；以及所述的导航信标以预设的间隔设在预定的航线上，当多架所述的无人机在预定的航线飞行时，使所述的导航信标和所述的无人机通信，以获取无人机的准确位置信息，并验证每一架无人机的所述第一授权信息的真伪，并基于验证的结果和获取的无人机的准确位置信息，管控在预定的航线上多架无人机的飞行状态。本实用新型的系统不采用传统的GPS定位和各种地图，避免了现有技术中定位偏差，从而保证了飞行的精确度的控制，能实现高密度高频率无人机飞行编队，可广泛应用于物流运输等行业中。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种无人机的飞行管制系统，具体而言，本实用新型涉及一种管理控制无人机安全飞行的系统。利用本实用新型的系统能够实现对无人机飞行实施即时的管控，实现多架无人机密集编队飞行，以有效利用空域，并避免安装有本系统的无人机擅自进入敏感区域，以提高无人机的使用效益和安全性。
【背景技术】
现有多轴飞行器或者直升机的技术已经比较成熟，现有的多轴飞行器在航拍等领域已经有了应用的实例。但是，目前对无人机飞行管制领域依然没有较好的解决方案。
现有技术中已经有基于多架无人机的导航机任务协同方法，例如申请号为CN201210122059.9的中国发明专利提出了一种基于语义文本传输的无人机集群可视导航任务协同方法和系统，该方法包括：确定无人机集群中无人机数目并建立面向任务的可视导航；确定每架无人机的任务分工；每架无人机通过其机载的视觉传感设备获得可视导航信息和/或通过通信从其他无人机或设备获得可视导航所需的视频图像信息，并在其机载的图像理解设备中进行融合处理生成语义文本文件；发送方无人机将语义文本文件压缩并发送给接收方无人机；以及接收方无人机根据接收到的压缩后信息，融合自身获得的信息，生成所需的可视导航飞行控制指令。但是该发明无法实现对无人机的即时管控，无法对无人机群的飞行进行即时的授权数据检验，也不能使无人机对自身精确定位以进行密集编队飞行。
基于此，迫切需要一种无人机导航管制系统，利用导航信标和设于无人机上的通信模块以实现对对无人机飞行的即时管控，以实现多架无人机密集编队飞行，并提高空域的利用率。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于解决上述的技术问题，提供一种新型的无人机飞行的管制系统，利用导航信标和设于无人机上的通信模块以实现对无人机飞行的即时管控，以实现多架无人机密集编队飞行，并提高空域的利用率。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的无人机飞行管制系统包括无人机和多个导航信标，其中：
所述的无人机带有唯一的第一授权信息；以及
所述的导航信标以预设的间隔设在预定的航线上，当多架所述的无人机在预定的航线飞行时，使所述的导航信标和所述的无人机通信，以获取无人机的准确位置信息，并验证每一架无人机的所述第一授权信息的真伪，并基于验证的结果和获取的无人机的准确位置信息，管控在预定的航线上多架无人机的飞行状态。
根据本实用新型的无人机飞行管制系统，其中所述的无人机上设有：
第一通信单元；以及
第一判断单元，与所述的第一通信单元通信，该第一判断单元用以获取并计算出无人机当前的准确位置信息，并控制当前无人机的飞行状态；
其中所述的第一通信单元将所述的第一授权信息和当前的准确位置信息发送到所述的导航信标，以供验证真伪。
根据本实用新型的无人机飞行管制系统，其中所述的每个导航信标包括：
第二通信单元，与所述第一通信单元通信；
第二判断单元，与所述的第二通信单元通信，并将当前的导航信标的位置信息发送到所述的第一判断单元，以使所述的第一判断单元计算出无人机当前的准确位置信息；
所述第二判断单元基于预先存储在所述第二判断单元中的第二授权信息，验证所述无人机的第一授权信息的真伪，并将验证的结果发送到所述的第一判断单元，以基于该验证结果和当前的准确位置信息，使所述的第一判断单元控制无人机的下一步飞行状态。
根据本实用新型的无人机飞行管制系统，其中，所述的导航信标的位置信息为含有所述的每一个导航信标的坐标位置的无线电信号。
根据本实用新型的无人机飞行管制系统，其中，所述的无人机当前的准确位置信息为第一判断单元根据接收到的无线电信号的时间差或者方位角计算得出。
根据本实用新型的无人机飞行管制系统，其中，所述的导航信标包括存储单元，以预先存储第二授权信息或者从服务器端获取第二授权信息后再存储在该存储单元中。
根据本实用新型的无人机飞行管制系统，其中，所述的无人机带有唯一的第一授权信息包含航线信息、无人机需要完成的任务信息，或无人机的飞行速度和/或高度信息。
进一步，根据本实用新型的一种无人机导航管制系统的一个实施例中，所述的导航信标可以安装在路灯杆的顶端，可以利用太阳能供电。
在另一个实施例中，所述的导航信标可以安装在移动电话通信基站上。在另一个实施例中，所述的导航信标可以安装在固定于地面、位置相对稳定的气球上以使其漂浮在空中固定位置。
根据本实用新型的无人机导航管制系统，在一个较优的实施例中，当航路附近完全没有建筑物和较高的路灯等合适的物体用于设置时所述的导航信标时，可以将导航信标直接安装在特定的长航时无人机上，让该无人机长时间悬停在适宜高度的固定位置以作为导航信标的广播平台。
本实用新型的系统不采用传统的GPS定位和各种地图工具，而直接采用极度精确的导航信标的物理坐标来实现定位功能，避免了现有技术中的GPS定位和各种地图工具带来的位置偏差，从而保证了飞行的精确度的控制。本实用新型的系统不基于群内的无人机的通信和任务协作，完全的实现精准定位，从而实现高密度高频率无人机飞行编队，可广泛应用于物流运输等行业中。
【附图说明】
以下结合附图对本实用新型作详细的说明，以更清楚地理解本实用新型的技术方案，其中：
图1所示为本实用新型的无人机导航管制系统的工作示意图；
图2所示为本实用新型的无人机导航管制系统的导航信标的结构框图；
图3所示为本实用新型的无人机导航管制系统的设于无人机上的通信单元和判断单元的结构框图；
图4所示为本实用新型的无人机导航管制系统的另一个实施例的结构框图；以及
图5所示为本实用新型的无人机的导航管制系统的工作步骤示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型的无人机导航管制系统做详细的说明。
图1-图3所示为本实用新型的一个实施例，本实用新型的无人机导航管制系统包括无人机和能够通信的导航信标，所述的导航信标预先设置在规划好的航线上，例如是导航信标100、101、……，10N，通过导航信标与无人机200或201的之间的通信，保证所述的无人机能够安全地在预先规划的航线上飞行。根据本实用新型的无人机导航管制系统的一个实施例中，所述的导航信标100、101、……，10N可以安装在路灯杆的顶端，可以利用太阳能供电。
在另一个实施例中，所述的导航信标100、101、……，10N可以安装在移动电话通信基站上。在又一个实施例中，所述的导航信标100、101、……，10N可以安装在固定于地面、位置相对稳定的气球上以使其漂浮在空中固定位置。导航信标的安装能保证在预定的航线上通信即可。
具体而言，所述的无人机200和201都带有唯一的第一授权信息；所述的导航信标100、101、……，10N以预设的能够通信的间隔设在预定的航线上，当多架所述的无人机在预定的航线飞行时，使所述的导航信标和所述的无人机通信，以获取无人机的准确位置信息，并验证每一架无人机的所述第一授权信息的真伪，并基于验证的结果和获取的无人机的准确位置信息，管控在预定的航线上多架无人机的飞行状态，例如是继续飞行，或者返航，或者就近的地方迫降，等等。
在一个实施例中，所述的无人机200带有唯一的第一授权信息包含该次无人机200的航线信息、无人机200需要完成的本次任务的信息，或无人机200的飞行速度和/或高度信息。
进一步，其中所述的无人机上200设有第一通信单元210；以及第一判断单元220，与所述的第一通信单元210通信，该第一判断单元220用以获取并计算出无人机200当前的准确位置信息，并控制当前无人机的飞行状态；其中所述的第一通信单元210将所述的第一授权信息和无人机200当前的准确位置信息发送到距离较近的一个或更多所述的导航信标，以供验证真伪。
而所述的每个导航信标，例如导航信标100包括第二通信单元110，与所述第一通信单元通信210；以及第二判断单元130，与所述的第二通信单元110通信，并将当前的导航信标的位置信息发送到所述的第一判断单元220，以使所述的第一判断单元220计算出无人机，例如无人机200当前的准确位置信息。所述第二判断单元130基于预先存储在所述第二判断单元130中的第二授权信息，验证所述无人机200的第一授权信息的真伪，并将验证的结果发送到所述的第一判断单元220，以基于该验证结果和当前的准确位置信息，使所述的第一判断单元220控制无人机的下一步飞行状态。例如，当验证的结果为真，则控制无人机200继续飞行，而当验证额结果为假，则控制无人机200返航或寻找就近的地点迫降，从而控制全部的无人机在预定的航线上安全地飞行，完成航线和飞行任务。
较佳地，所述的导航信标的位置信息为含有所述的每一个导航信标的坐标位置的无线电信号。且所述的无人机当前的准确位置信息为第一判断单元220根据接收到的多个导航信标发出的无线电信号的时间差或者方位角计算得出的。由于每一个导航信标的坐标位置是固定的，不会存在偏差，故基于该坐标得到的位置信息是非常精确的，从而保证了无人机的安全飞行。
进一步，所述的导航信标100包括存储单元120，以预先存储第二授权信息或者从服务器端获取第二授权信息后再存储在该存储单元120中，方便快速地调用和读取数据。
如图4所示，根据本实用新型的无人机导航管制系统，在一个较优的实施例中，当航路附近完全没有建筑物和较高的路灯等合适的物体用于设置时所述的导航信标100、101、……，10N时，例如在山区，无人区等，可以将导航信标100、101、……，10N直接安装在特定用途的无人机300上，让该无人机300长时间悬停在适宜高度的固定位置以作为导航信标的广播平台，并利用广播的方式进行通信，在此实施例中，安装在无人机300上的导航信标，能够和其他导航信标100、101、……，10N协同工作，从而保证特定航线的飞行。
本实用新型的无人机导航管制系统，其具体工作时的主要步骤如下：
10，预先在规划的航路上设置多个可以通信的导航信标；
20，每个导航信标向在航线上飞行的多架无人机发送该导航信标的位置信息，其中所述的每架无人机都带有唯一的第一授权信息；
30，在航线上飞行的无人机接收所述的相应的导航信标的位置信息，以得到该架无人机当前的准确位置信息；
40，所述无人机将所述第一授权信息和其准确的位置信息发送到所述的导航信标中；
50，所述的导航信标接收所述的第一授权信息，并根据预先存储在所述的导航信标中的第二授权信息，验证所述的无人机的第一授权信息的真伪，并基于验证的结果和无人机的准确的位置信息，管控在预定的航线上多架无人机的飞行状态。
在一个实施例中，所述的航信标的位置信息为含有所述的每一个导航信标的坐标位置的无线电信号；所述的无线电信号中包括航线上的经过的无人机的第一授权信息和其位置信息，以基于无人机当前的准确位置信息和经过的无人机的第一授权信息和其位置信息，调整当前无人机的飞行状态，并保证多架无人机的安全飞行。
在一个实施例中，当所述的导航信标验证结果为否时，通知当前的无人机前往最近的适宜场地降落或返航。
本实用新型的无人机导航管制系统，其具体工作时的应用例子如下：
S1、在为无人机规划的航路上适宜距离布置多个导航信标100、101、10N；
S2、每个导航信标发出具有授权信息的无线电信号100a、101a、10Na，其特定的授权信息中包含有每个导航信标具体的坐标信息；
S3、第一架无人机200飞近航路上的导航信标100、101、10N时，设于无人机上的通信装置根据获取的无线电信号100a、101a、10Na的时间差和(或)方位角，以计算出自身的准确位置，并将包含有自身的航行速度和高度的飞行计划以及该飞行计划的授权信息发送给导航信标100、101、10N；
S4、所述的导航信标100、101、10N根据校验无人机200发回的数据的结果，在校验正确时发出指令，通知无人机200按航线计划继续飞行；
S5、所述的无人机201根据无线电信号100a、101a、10Na计算出自身的位置是否与航线计划吻合，并且和导航信标100、101、10N通信以校验授权信息，在校验正确时获得授权继续飞行。
进一步，当下一架次无人机201飞近导航信标100、101、10N时，导航信标发送的无线电信号100a、101a、10Na将包含飞过的前一架无人机200的飞行参数信息，该飞行参数信息至少包含速度、高度以及航向数据。当所述的无人机201中的判断单元根据其通信单元获取的无线电信号100a、101a、10Na中的前一架无人机的飞行参数信息，在必要时调整自身的航行姿态，以避免与飞过的前一架无人机发生碰撞。
进一步，当所述导航信标100、101、10N根据校验无人机200发回的数据的结果，在校验错误时发出指令，通知无人机200返航；或者
当所述的导航信标100、101、10N根据校验无人机200发回的数据的结果，在校验错误时发出指令，通知无人机200前往最近的适宜场地降落。
本实用新型的系统不采用传统的GPS定位和各种地图工具，而直接采用极度精确的导航信标的物理坐标来实现定位功能，避免了现有技术中的GPS定位和各种地图工具带来的位置偏差，从而保证了飞行的精确度的控制。本实用新型的系统不基于群内的无人机的通信和任务协作，完全的实现精准定位，从而实现高密度高频率无人机飞行编队，可广泛应用于物流运输等行业中。
以上所揭露的仅为本实用新型的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利要求的范围。任何人在本实用新型的权利要求的精神和原则之内所作的任何的等同变化和改变，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (7)
1.无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的无人机飞行管制系统包括无人机和多个导航信标，其中：
所述的无人机带有唯一的第一授权信息；以及
所述的导航信标以预设的间隔设在预定的航线上，当多架所述的无人机在预定的航线飞行时，使所述的导航信标和所述的无人机通信，以获取无人机的准确位置信息，并验证每一架无人机的所述第一授权信息的真伪，并基于验证的结果和获取的无人机的准确位置信息，管控在预定的航线上多架无人机的飞行状态。
2.根据权利要求1所述的无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的无人机上设有：
第一通信单元；以及
第一判断单元，与所述的第一通信单元通信，该第一判断单元用以获取并计算出无人机当前的准确位置信息，并控制当前无人机的飞行状态；
其中所述的第一通信单元将所述的第一授权信息和当前的准确位置信息发送到所述的导航信标，以供验证真伪。
3.根据权利要求2所述的无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的每个导航信标包括：
第二通信单元，与所述第一通信单元通信；
第二判断单元，与所述的第二通信单元通信，并将当前的导航信标的位置信息发送到所述的第一判断单元，以使所述的第一判断单元计算出无人机当前的准确位置信息；
所述第二判断单元基于预先存储在所述第二判断单元中的第二授权信息，验证所述无人机的第一授权信息的真伪，并将验证的结果发送到所述的第一判断单元，以基于该验证结果和当前的准确位置信息，使所述的第一判断单元控制无人机的下一步飞行状态。
4.根据权利要求3所述的无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的导航信标的位置信息为含有所述的每一个导航信标的坐标位置的无线电信号。
5.根据权利要求4所述的无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的无人机当前的准确位置信息为第一判断单元根据接收到的无线电信号的时间差或者方位角计算得出。
6.根据权利要求3所述的无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的导航信标包括存储单元，以预先存储第二授权信息或者从服务器端获取第二授权信息后再存储在该存储单元中。
7.根据权利要求1-6任一所述的无人机飞行管制系统，其特征在于，所述的无人机带有唯一的第一授权信息包含航线信息、无人机需要完成的任务信息，或无人机的飞行速度和/或高度信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620058684.5U CN205405925U (zh) | 2016-01-18 | 2016-01-18 | 无人机飞行管制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620058684.5U CN205405925U (zh) | 2016-01-18 | 2016-01-18 | 无人机飞行管制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205405925U true CN205405925U (zh) | 2016-07-27 |
Family
ID=56450483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620058684.5U Expired - Fee Related CN205405925U (zh) | 2016-01-18 | 2016-01-18 | 无人机飞行管制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205405925U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106504587A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-15 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种无人机空管系统及方法 |
| TWI614733B (zh) * | 2016-10-17 | 2018-02-11 | 中興保全股份有限公司 | 無人機管控系統 |
| CN109118827A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-01 | 北京理工大学 | 一种基于云平台的无人机飞行管理方法及系统 |
-
2016
- 2016-01-18 CN CN201620058684.5U patent/CN205405925U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106504587A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-15 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种无人机空管系统及方法 |
| TWI614733B (zh) * | 2016-10-17 | 2018-02-11 | 中興保全股份有限公司 | 無人機管控系統 |
| CN106504587B (zh) * | 2016-10-17 | 2019-09-17 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种无人机空管系统及方法 |
| CN109118827A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-01 | 北京理工大学 | 一种基于云平台的无人机飞行管理方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105513434A (zh) | 无人机飞行管制系统及其管制方法 | |
| US10061328B2 (en) | Autonomous landing and control | |
| US20200005651A1 (en) | Apparatus for controlling unmanned aerial vehicles and passenger drones via an air traffic control system | |
| US20200035110A1 (en) | Managing dynamic obstructions in air traffic control systems for passenger drones and unmanned aerial vehicles | |
| CN103714719B (zh) | 基于北斗卫星导航的通航飞行导航系统 | |
| CN106568441B (zh) | 一种利用基于北斗的电力巡检设备进行电力巡检的方法 | |
| JPWO2018155700A1 (ja) | 飛行管理システム | |
| CN104932525A (zh) | 无人机的控制方法、装置、地面控制系统及无人机 | |
| CN105425208A (zh) | 一种用于无人机精确导航的定位系统及定位方法 | |
| Foina et al. | Drones in smart cities: Overcoming barriers through air traffic control research | |
| CN106094877B (zh) | 一种无人机着陆导航系统及控制方法 | |
| US11468778B2 (en) | Emergency shutdown and landing for passenger drones and unmanned aerial vehicles with air traffic control | |
| US11488483B2 (en) | Passenger drone collision avoidance via air traffic control over wireless network | |
| US11436929B2 (en) | Passenger drone switchover between wireless networks | |
| CN106200680A (zh) | 一种无人机集群管理系统及其控制方法 | |
| US11328613B2 (en) | Waypoint directory in air traffic control systems for passenger drones and unmanned aerial vehicles | |
| US10771993B2 (en) | Method for determining a quality of at least one mobile radio network | |
| CN205405925U (zh) | 无人机飞行管制系统 | |
| JP7190699B2 (ja) | 飛行システム及び着陸制御方法 | |
| CN107045804A (zh) | 无人机的实时分配和管控系统及方法 | |
| KR20160094619A (ko) | 스마트폰 기반 무인비행장치를 이용한 자율비행 배송장치 | |
| CN113759940A (zh) | 无人机降落方法、装置、无人机系统、机场、设备和介质 | |
| CN107317833A (zh) | 一种将无人机运行数据转换为空管监视信息格式的方法 | |
| CN113359786A (zh) | 一种融合飞行高度的多旋翼无人机精准降落引导方法 | |
| US11670179B2 (en) | Managing detected obstructions in air traffic control systems for passenger drones |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160727 Termination date: 20190118 |