CN206515700U - 一种基于智能手机的无人机飞行控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于智能手机的无人机飞行控制系统，包括电源模块、飞控主控器、地面遥控装置和机载无线收发装置，电源模块和机载无线收发装置分别与飞控主控器连接；地面遥控装置包括无线遥控器和智能手机，无线遥控器内设有地面无线数传模块、第一单片机和蓝牙模块，蓝牙模块与智能手机内的蓝牙模块建立连接，地面无线数传模块和蓝牙模块分别与第一单片机连接；机载无线收发装置内设有机载无线数传模块和第二单片机，机载无线数传模块与第二单片机连接。该无人机飞行控制系统，可以通过在智能手机内安装相应的地面站软件代替地面站监控无人机飞行，省去了电台、电脑等设备，操作灵活，便于移动，降低了成本。

Description

一种基于智能手机的无人机飞行控制系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于智能手机的无人机飞行控制系统。

背景技术

多旋翼无人机又叫多轴飞行器，由三个或三个以上的独立动力系统来进行控制各种装置，结构简单，协调电机之间的转速即可实现控制，飞行器姿态保持能力较高，具有非常广阔的使用领域和研究价值。随着无人机技术逐渐成熟，消费级无人机市场已经爆发，如何降低成本，灵活操作无人机，使其成为普及的消费品，成为行业关注的焦点。

如今，智能手机在年轻人群体中已经实现了普及，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并且可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入手机；另外，无人机遥 控方式需要依赖地面站，不便于移动，成本较高；因此，如何将智能手机用于无人机以简化设备，降低成本，使得无人机操作更加方便成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种基于智能手机的无人机飞行控制系统，其能使用户直接采用手机进行监控无人机，简化了设备，无需采用地面站PC机、地面数传以及遥控接收机，降低了操控难度，方便移动。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：一种基于智能手机的无人机飞行控制系统，包括电源模块、飞控主控器、地面遥控装置和机载无线收发装置，所述电源模块和机载无线收发装置分别与飞控主控器连接；

所述地面遥控装置包括无线遥控器和智能手机，所述无线遥控器内设有地面无线数传模块、第一单片机和蓝牙模块，所述蓝牙模块与智能手机内的蓝牙模块建立连接，所述地面无线数传模块和蓝牙模块分别与第一单片机连接；所述机载无线收发装置内设有机载无线数传模块和第二单片机，所述机载无线数传模块与第二单片机连接。

本实用新型提供的基于智能手机的无人机飞行控制系统，在手机内安装现有的地面站软件，通过手机代替地面站监控无人机飞行，操作灵活，简化了设备，携带方便，节省成本。

进一步地，还包括动力系统，所述动力系统包括PWM驱动器、电子调速器、电机和螺旋桨，所述PWM驱动器与飞控主控器连接，所述飞控主控器接收来自地面遥控装置的控制信号，经过数据处理后，向PWM驱动器提供调制驱动信号并驱动电子调速器，所述电子调速器与安装有螺旋桨的电机连接，从而控制螺旋桨的转速。

进一步地，还包括分别与飞控主控器连接的惯性测量模块、舵机模块和第一GPS模块。惯性测量模块可以实时确定无人机的姿态，第一GPS模块具有导航功能，舵机模块可以调整无人机的姿态，无人机根据各模块测得的数据，能够调节无人机的飞行状态，使得飞行控制系统保持稳定可靠状态，降低无人机的操控难度。

进一步地，所述智能手机还包括用于定位的第二GPS模块，所述第二GPS模块与智能手机内的蓝牙模块连接。智能手机将自身的位置信息通过蓝牙模块发送至无线遥控器，所述无线遥控器将智能手机的定位信息通过地面无线数传模块、机载无线数传模块传送至飞控主控器，所述飞控主控器利用智能手机的定位信息使得无人机自动跟随智能手机。

进一步地，所述地面无线数传模块、机载无线数传模块分别包括RF芯片CC2510、射频功放模块、射频天线和供电模块，所述供电模块与RFCC2510连接，所述射频功放模块连接在RF芯片CC2510上，所述射频功放模块与射频天线连接。

作为优选，所述飞控主控器的芯片型号为STM32F407VET6。

作为优选，所述第一单片机的型号为STM32F103RBT6，第二单片机的型号为STM32F103C8T6。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型提供的基于智能手机的无人机飞行控制系统，可以通过在智能手机内安装相应的地面站软件代替地面站监控无人机飞行，省去了电台、电脑等设备，操作灵活，便于移动，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的飞行控制系统的工作原理示意图；

图2为本实用新型中机载无线数传或地面无线数传模块的工作原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用 新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1：

本实施例提供了一种基于智能手机的无人机飞行控制系统，参阅图1，包括电源模块、飞控主控器、地面遥控装置和机载无线收发装置，所述电源模块和机载无线收发装置分别与飞控主控器连接；本实施例中，所述飞控主控器的芯片型号为STM32F407VET6。

所述地面遥控装置包括无线遥控器和智能手机，所述无线遥控器内设有地面无线数传模块、第一单片机和蓝牙模块，所述蓝牙模块与智能手机内的蓝牙模块建立连接，所述地面无线数传模块和蓝牙模块分别与第一单片机连接；所述机载无线收发装置内设有机载无线数传模块和第二单片机，所述机载无线数传模块与第二单片机连接。所述第一单片机的型号为STM32F103RBT6，第二单片机的型号为STM32F103C8T6。

进一步地，参阅图2，所述地面无线数传模块、机载无线数传模块分别包括RF芯片CC2510、射频功放模块、射频天线和供电模块，所述供电模块与RF芯片CC2510连接，所述射频功放模块连接在RF芯片CC2510上，所述射频功放模块与射频天线连接。

RF芯片CC2510、射频功放模块、射频天线和供电模块设置在PCB板上，供电模块供电。所述射频功放模块型号为RFX2401C。

本实施例提供的基于智能手机的无人机飞行控制系统，电源模块为飞控主控器提供电源，地面遥控装置和机载无线收发装置进行数据交换，将无线遥控器的飞行姿态控制信号发送给飞控主控器，无线遥控器内设有蓝牙模块，其与手机内的蓝牙模块建立连接关系，手机的控制信号通过蓝牙模块发送给无线遥控器，无线遥控器将控制信号通过地面无线数传模块、机载无线数传模块发送给飞控主控器，在手机内安装现有的地面站软件，通过手机代替地面站监控无人机飞行。无线遥控器的控制命令通过地面无线数传模块、机载无线数传模块发送给飞控主控器，控制无人机飞行，该飞行控制系统操作灵活，简化了设备，携带方便，节省成本。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步地，还包括动力系统，所述动力系统包括PWM驱动器、电子调速器、电机和螺旋桨，所述PWM驱动器与飞控主控器连接，所述飞控主控器接收来自地面遥控装置的控制信号，经过数据处理后，向PWM驱动器提供调制驱动信号并驱动电子调速器，所述电子调速器与安装有螺旋桨的电机连接，从而控制螺旋桨的转速。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，进一步地，还包括分别与飞控主控器连接的惯性测量模块、舵机模块和第一GPS模块。惯性测量模块可以实时确定无人机的姿态，第一GPS模块具有导航功能，舵机模块可以调整无人机的姿态，无人机根据各模块测得的数据，能够调节无人机的飞行状态，使得飞行控制系统保持稳定可靠状态，降低无人机的操控难度。

在本实施例中，进一步地，还包括用于对智能手机定位的第二GPS模块，所述第二GPS模块与智能手机内的蓝牙模块连接。智能手机将自身的位置信息通过蓝牙模块发送至无线遥控器，所述无线遥控器将智能手机的定位信息通过地面无线数传模块、机载无线数传模块传送至飞控主控器，所述飞控主控器利用智能手机的定位信息使得无人机自动跟随智能手机。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，包括电源模块、飞控主控器、地面遥控装置和机载无线收发装置，所述电源模块和机载无线收发装置分别与飞控主控器连接；

所述地面遥控装置包括无线遥控器和智能手机，所述无线遥控器内设有地面无线数传模块、第一单片机和蓝牙模块，所述蓝牙模块与智能手机内的蓝牙模块建立连接，所述地面无线数传模块和蓝牙模块分别与第一单片机连接；所述机载无线收发装置内设有机载无线数传模块和第二单片机，所述机载无线数传模块与第二单片机连接。

2.根据权利要求1所述的基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，还包括动力系统，所述动力系统包括PWM驱动器、电子调速器、电机和螺旋桨，所述PWM驱动器与飞控主控器连接，所述飞控主控器接收来自地面遥控装置的控制信号，经过数据处理后，向PWM驱动器提供调制驱动信号并驱动电子调速器，所述电子调速器与安装有螺旋桨的电机连接，从而控制螺旋桨的转速。

3.根据权利要求1所述的基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，还包括分别与飞控主控器连接的惯性测量模块、舵机模块和第一GPS模块。

4.根据权利要求1所述的基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述智能手机还包括用于定位的第二GPS模块，所述第二GPS模块与智能手机内的蓝牙模块连接。

5.根据权利要求1所述的基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述地面无线数传模块、机载无线数传模块分别包括RF芯片CC2510、射频功放模块、射频天线和供电模块，所述供电模块与RF芯片CC2510连接，所述射频功放模块连接在RF芯片CC2510上，所述射频功放模块与射频天线连接。

6.根据权利要求1所述的基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述飞控主控器的芯片型号为STM32F407VET6。

7.根据权利要求1所述的基于智能手机的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述第一单片机的型号为STM32F103RBT6，第二单片机的型号为STM32F103C8T6。