CN206515674U - 一种八轴无人机的机载飞行控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种八轴无人机的机载飞行控制装置，本实用新型采用如下技术方案：一种八轴无人机的机载飞行控制装置，包括电源供电模块、机体飞行控制模块、空中信号数据传输模块，空中信号数据传输模块包括4G通信模块、第一蓝牙传输模块，机体飞行控制模块包括主控制器、第二蓝牙传输模块，4G通信模块通过移动互联网与地面控制基站无线连接，第一蓝牙传输模块与第二蓝牙传输模块无线连接，第一蓝牙传输模块通过数据线电连接4G通信模块，第二蓝牙传输模块的USB 接口通过PCI扩展连接主控制器。本实用新型的优点在于：通过4G通信模块实现操作人员利用移动互联网对无人机进行超远程操控并实现无人机与远距离控制台的信息传输。

Description

一种八轴无人机的机载飞行控制装置

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种八轴无人机的机载飞行控制装置。

背景技术

目前国内市场上流行的无人机视频传输距离短，视频及数据传输存在较长延迟，同时控制信号容易受障碍物干扰，影响操作体验且易失控坠毁，严重影响了操作人员对超远距离的无人机的控制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种八轴无人机的机载飞行控制装置，具体在于提供一种通过4G通信模块实现利用移动互联网对无人机进行远程操控的机载飞行控制装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种八轴无人机的机载飞行控制装置，包括电源供电模块、机体飞行控制模块、空中信号数据传输模块，电源供电模块、机体飞行控制模块、空中信号数据传输模块设置在无人机机体内部，空中信号数据传输模块包括4G通信模块、第一蓝牙传输模块，机体飞行控制模块包括主控制器、第二蓝牙传输模块，4G通信模块通过移动互联网与地面控制基站无线连接并实现无人机与地面控制基站的信息交流传输，第一蓝牙传输模块与第二蓝牙传输模块通过蓝牙协议无线连接，第一蓝牙传输模块通过数据线电连接4G通信模块，第二蓝牙传输模块的USB接口通过PCI扩展连接主控制器，电源供电模块的输出端分别电连接机体飞行控制模块与空中信号数据传输模块的供电端口。

第一蓝牙传输模块将4G通信模块接收的信息（地面控制基站发送的控制指令）通过第二蓝牙传输模块传送给主控制器，第二蓝牙传输模块将主控制器的反馈信息通过第一蓝牙传输模块传输至4G通信模块并发送地面控制基站，反馈信息包括传感器采集记录的数据、GPS位置信息、无人机电池剩余电量、航拍拍摄的视频、照片等信息，其中航拍拍摄的视频通过一根架设在云台与机体之间的中空连接杆内部的数据线传输，数据线的一端电连接主控制器的视频传输端口且另一端电连接架设在云台上的摄像机。

进一步的，上述机体飞行控制模块包括传感器数据采集模块、GPS定位模块、电机驱动模块，传感器数据采集模块的信号输出端电连接主控制器的传感器信号输入端，GPS定位模块的信息输出端电连接主控制器的GPS信号输入端，主控制器控制信号输出端电连接电机驱动模块控制信号输入端。

主控制器接收传感器数据采集模块记录的数据信息与GPS定位模块的位置信息并通过4G通信模块传输给地面控制基站后，主控制器根据4G通信模块接收的地面控制基站的控制信息控制电机驱动模块，电机驱动模块的处理器接收到主控制器发送的控制信息后调控电子调速器改变无刷电机的功率以此改变无人机的飞行状态。

进一步的，上述传感器数据采集模块包括三轴陀螺仪、三轴加速传感器、气压高度计、超声波传感器、激光传感器、数字电子罗盘装置，数字电子罗盘装置由三维磁阻传感器、双轴倾角传感器组成，三轴加速传感器与三轴陀螺仪测量无人机的航向，气压高度计测量无人机飞行高度，超声波传感器测量无人机在低空或室内时的高度，激光传感器安装在无人机外侧前后左右下方个方向上并检测无人机周围有无障碍物存在，三维磁阻传感器测量地磁方向信息，双轴倾角传感器在无人机处于非水平状态时对三维磁阻传感器进行数据补偿。

为了记录无人机飞行环境的温度信息与湿度信息并在周围环境不适合无人机飞行时（环境温度过高或环境温度过低或环境湿度过高可能损坏无人机）时向地面控制基站发出警报信息，传感器数据采集模块包括温度传感器与湿度传感器，主控制器接收温度传感器与湿度传感器发送的温度信息与湿度信息并判断周围环境是否适合飞行，当主控制器判断当前环境温度或湿度不适合无人机飞行时通过4G通信模块向地面控制基站发送警报信息。

为了方便其他无人机的操作人员容易辨明本机飞行方向，飞机体行控制模块包括有航行LED灯控制模块，主控制器的航行LED灯信号输出端电连接航行LED灯控制模块的输入端，主控制器根据电机驱动模块的反馈信息控制航行LED灯控制模块控制航行LED灯的光照颜色与闪烁频率。

为了防止无人机在飞行过程中出现故障而发生坠机事故，机体飞行控制模块包括有降落伞控制模块，主控制器的降落伞信号输出端电连接降落伞控制模块的输入端，主控制器根据GPS定位模块、三轴陀螺仪、三轴加速传感器、气压高度计、超声波传感器的反馈信息判断无人机在非正常操作下下降一定高度后，主控制器控制降落伞控制模块打开降落伞。

本实用新型的优点在于：通过4G通信模块实现操作人员利用移动互联网对无人机进行超远程操控并将无人机采集的传感器信息、拍摄的视频与照片信息传回地面控制基站，通过航行LED灯控制模块、降落伞控制模块提高无人机的安全可靠性。

附图说明

附图1为实施例1的一种八轴无人机的机载飞行控制装置的立体图；

附图2为实施例1的一种八轴无人机的机载飞行控制装置的原理图；

附图3为实施例1的一种八轴无人机的机载飞行控制装置的传感器数据采集模块的原理图。

具体实施方式

实施例1：参照图1-3，一种八轴无人机的机载飞行控制装置，包括电源供电模块1、机体飞行控制模块2、空中信号数据传输模块3，电源供电模块1、机体飞行控制模块2、空中信号数据传输模块3设置在无人机机体内部，空中信号数据传输模块3包括4G通信模块31、第一蓝牙传输模块32，机体飞行控制模块2包括主控制器21、第二蓝牙传输模块22，4G通信模块3通过移动互联网与地面控制基站无线连接并实现无人机与地面控制基站的信息交流传输，第一蓝牙传输模块32与第二蓝牙传输模块22通过蓝牙协议无线连接，第一蓝牙传输模块32通过数据线电连接4G通信模块31，第二蓝牙传输模块22的USB接口通过PCI扩展连接主控制器21，电源供电模块1的输出端分别电连接机体飞行控制模块2与空中信号数据传输模块3的供电端口。

第一蓝牙传输模块32将4G通信模块31接收的信息（地面控制基站发送的控制指令）通过第二蓝牙传输模块22传送给主控制器21，第二蓝牙传输模块22将主控制器21的反馈信息通过第一蓝牙传输模块32传输至4G通信模块31并发送地面控制基站，反馈信息包括传感器采集记录的数据、GPS位置信息、无人机电池剩余电量、航拍拍摄的视频等信息，其中航拍拍摄的视频通过一根架设在云台与机体之间的中空连接杆内部的数据线传输，数据线的一端电连接主控制器21的视频传输端口且另一端电连接架设在云台上的摄像机，摄像机拍摄的音频数据通过数据线传输给主控制器21。

进一步的，上述机体飞行控制模块2包括传感器数据采集模块23、GPS定位模块24、电机驱动模块25，传感器数据采集模块23的信号输出端电连接主控制器21的传感器信号输入端，GPS定位模块24的信息输出端电连接主控制器21的GPS信号输入端，主控制器21控制信号输出端电连接电机驱动模块25控制信号输入端。

主控制器21接收传感器数据采集模块23记录的数据信息与GPS定位模块24的位置信息并通过4G通信模块31传输给地面控制基站后，主控制器21根据4G通信模块31接收的地面控制基站的控制信息控制电机驱动模块25，电机驱动模块25的处理器接收到主控制器21发送的控制信息后调控电子调速器改变无刷电机的功率以此改变无人机的飞行状态。

进一步的，上述传感器数据采集模块23包括三轴陀螺仪231、三轴加速传感器232、气压高度计233、超声波传感器234、激光传感器235、数字电子罗盘装置236，数字电子罗盘装置236由三维磁阻传感器2361、双轴倾角传感器2362组成，三轴加速传感器232与三轴陀螺仪231测量无人机的航向，气压高度计233测量无人机飞行高度，超声波传感器234测量无人机在低空或室内时的高度，激光传感器235安装在无人机外侧前后左右下方五个方向上并检测无人机周围有无障碍物存在，三维磁阻传感器2361测量地磁方向信息，双轴倾角传感器2362在无人机处于非水平状态时对三维磁阻传感器2361进行数据补偿。

为了记录无人机飞行环境的温度信息与湿度信息并在周围环境不适合无人机飞行时（环境温度过高或环境温度过低或环境湿度过高可能损坏无人机）时向地面控制基站发出警报信息，传感器数据采集模块23包括温度传感器237与湿度传感器238，主控制器21接收温度传感器237与湿度传感器238发送的温度信息与湿度信息并判断周围环境是否适合飞行，当主控制器21判断当前环境温度或湿度不适合无人机飞行时通过4G通信模块31向地面控制基站发送警报信息。

为了方便其他无人机的操作人员容易辨明本机飞行方向，机体飞行控制模块2包括有航行LED灯控制模块26，主控制器21的航行LED灯信号输出端电连接航行LED灯控制模块26的输入端，主控制器21根据电机驱动模块25的反馈信息控制航行LED灯控制模块26控制航行LED灯的光照颜色与闪烁频率。

为了防止无人机在飞行过程中出现故障而发生坠机事故，机体飞行控制模块2包括有降落伞控制模块27，主控制器21的降落伞信号输出端电连接降落伞控制模块27的输入端，主控制器21根据GPS定位模块24、三轴陀螺仪231、三轴加速传感器232、气压高度计233、超声波传感器234的反馈信息判断无人机在非正常操作下下降一定高度后，主控制器控制降落伞控制模块27打开降落伞。

当然，以上仅为本实用新型较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的使用范围，故，凡是在本实用新型原理上做等效改变均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种八轴无人机的机载飞行控制装置，包括电源供电模块、机体飞行控制模块、空中信号数据传输模块，电源供电模块、机体飞行控制模块、空中信号数据传输模块设置在无人机机体内部，空中信号数据传输模块包括4G通信模块、第一蓝牙传输模块，机体飞行控制模块包括主控制器、第二蓝牙传输模块，4G通信模块通过移动互联网与地面控制基站无线连接，第一蓝牙传输模块与第二蓝牙传输模块通过蓝牙协议无线连接，第一蓝牙传输模块通过数据线电连接4G通信模块，第二蓝牙传输模块的USB接口通过PCI扩展连接主控制器，电源供电模块的输出端分别电连接机体飞行控制模块与空中信号数据传输模块的供电端口。

2.根据权利要求1所述的一种八轴无人机的机载飞行控制装置，其特征在于：所述机体飞行控制模块包括传感器数据采集模块、GPS定位模块、电机驱动模块，传感器数据采集模块的信号输出端电连接主控制器的传感器信号输入端，GPS定位模块的信息输出端电连接主控制器的GPS信号输入端，主控制器控制信号输出端电连接电机驱动模块控制信号输入端。

3.根据权利要求2所述的一种八轴无人机的机载飞行控制装置，其特征在于：所述传感器数据采集模块包括三轴陀螺仪、三轴加速传感器、气压高度计、超声波传感器、激光传感器、数字电子罗盘装置，数字电子罗盘装置由三维磁阻传感器、双轴倾角传感器组成。

4.根据权利要求3所述的一种八轴无人机的机载飞行控制装置，其特征在于：所述传感器数据采集模块包括温度传感器与湿度传感器。

5.根据权利要求2所述的一种八轴无人机的机载飞行控制装置，其特征在于：所述机体飞行控制模块包括航行LED灯控制模块，主控制器的航行LED灯信号输出端电连接航行LED灯控制模块的输入端。

6.根据权利要求5所述的一种八轴无人机的机载飞行控制装置，其特征在于：所述机体飞行控制模块包括降落伞控制模块，主控制器的降落伞信号输出端电连接降落伞控制模块的输入端。