CN207622765U - 一种物流无人机的导航系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物流无人机的导航系统，其特征在于：包括无人机导航装置以及若干个地面控制站；所述无人机导航装置与地面控制站之间进行通信；所述地面控制站包括无人机监控模块、导航规划模块和通信模块；所述无人机监控模块，用于检测所属区域内的无人机；所述导航规划模块，用于对无人机的飞行进行导航规划；所述通信模块，用于与无人机之间进行通信和数据传输。本实用新型物流无人机的导航系统能够免受无人机的干扰，进行分区域导航，为无人机提供精准和稳定的导航。

Description

一种物流无人机的导航系统

技术领域

本实用新型涉及物流领域，尤其是一种物流无人机的导航系统及其方法。

背景技术

无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。

目前在无人机上采用的导航技术主要采用GPS全球定位系统导航。GPS全球定位系统导航的基本原理:当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。当用户接收到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的伪距R，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，由于用户接收机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数。为了求出接收机的位置x、y、z，只要接收机测出四颗卫星的伪距，利用公式(1)便可得到四个方程，联立起来便可求出四个未知数x、y、z和Δt。GPS导航是全球性、全天候、连续精密导航与定位能力，实时性较出色；但易受电磁干扰；GPS系统接收机的工作受飞行器机动的影响，比如GPS的信号更新频率一般在1 Hz～2 Hz，如果飞行器需要快速更新导航信息，单独搭载GPS系统就不能满足飞行器更新信息的需要。

特别是用于物流的无人机，往往需要在城市中飞行；GPS系统非常容易受到干扰，影响无人机的导航。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种物流无人机的导航系统，能够避免信号的干扰，准确到达送货目的地。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型一种物流无人机的导航系统，包括无人机导航装置以及若干个地面控制站；所述无人机导航装置与地面控制站之间进行通信。

进一步，所述无人机导航装置包括导航单元和收发单元；所述导航单元，用于为无人机进行导航；所述收发单元，用于与地面控制站之间进行数据接收和发送。

进一步，所述导航单元为惯性导航系统，包括陀螺仪和加速度计；导航单元连接飞控模块。

进一步，所述地面控制站包括无人机监控模块、导航规划模块和通信模块；所述无人机监控模块，用于检测所属区域内的无人机；所述导航规划模块，用于对无人机的飞行进行导航规划；所述通信模块，用于与无人机之间进行通信和数据传输。

进一步，所述无人机监控模块采用雷达。

地面控制站检测无人机，当检测到无人机，同时接收到无人机目的地信息；进行导航规划，并将导航信息发送到无人机，导引无人机进行飞行；所述地面控制站接收的无人机目的地信息来自于上一个地面控制站；当无人机进入下一个区域，由该区域的地面控制站进行导航；地面控制站和无人机之间经过双向验证后，进行数据传输，传输数据进行加密。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的物流无人机导航系统，由于没有使用GPS导航系统，而采用惯性导航，并基于地面站进行导航，从而解决了现有无人机导航易受信号干扰的问题，适用于城市和闹区等信号干扰严重的区域，同时由于物流运送中需要送到不同的地点，可以将一定的运送区域划分为若干个区域，在区域中设置地面控制站，通过多个地面控制站进行分区域导航，从而避免了无人机需要进行远距离通信的问题，缩短了无人机和控制站之间的通信距离，既能加快导航控制的反馈和数据传输，同时能够减少一定的通信干扰，保持导航系统的稳定运行。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型一种物流无人机的导航系统的结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1 ，本实用新型一种物流无人机的导航系统，包括无人机导航装置以及若干个地面控制站；所述无人机导航装置与地面控制站之间进行通信。

所述无人机导航装置包括导航单元和收发单元；所述导航单元，用于为无人机进行导航；所述收发单元，用于与地面控制站之间进行数据接收和发送。

所述导航单元为惯性导航系统，包括陀螺仪和加速度计；导航单元连接飞控模块。所采用的惯性导航系统完全不受外界的信号干扰，能够保持无人机的稳定飞行。

所述地面控制站包括无人机监控模块、导航规划模块和通信模块；所述无人机监控模块，用于检测所属区域内的无人机；所述导航规划模块，用于对无人机的飞行进行导航规划；所述通信模块，用于与无人机之间进行通信和数据传输；所述无人机监控模块采用雷达。

工作原理：地面控制站检测无人机，当检测到无人机，同时接收到无人机目的地信息；进行导航规划，并将导航信息发送到无人机，导引无人机进行飞行；所述地面控制站接收的无人机目的地信息来自于上一个地面控制站；当无人机进入下一个区域，由该区域的地面控制站进行导航；地面控制站和无人机之间经过双向验证后，进行数据传输，传输数据进行加密。

物流无人机在物流中心起飞前，将无人机的目的地信息发送到下一个地面控制站，同时对物流中心所在区域内的无人进行导航；当无人机进入另一个区域，无人机接收另一个地面控制站的导航，当无人机接收另一个地面站的导航后，之前的导航信息失效，导航信息更新；地面控制站设置于物流接收点；设置有充电装置，为无人机进行充电续航；同时地面控制站管理无人机的降落投放和起飞；当检测到多个无人机降落时，自动控制无人机先后降落。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (2)

1.一种物流无人机的导航系统，其特征在于：包括无人机导航装置以及若干个地面控制站；所述无人机导航装置与地面控制站之间进行通信；所述无人机导航装置包括导航单元和收发单元；所述导航单元，用于为无人机进行导航；所述收发单元，用于与地面控制站之间进行数据接收和发送；所述导航单元为惯性导航系统，包括陀螺仪和加速度计；导航单元连接飞控模块；所述地面控制站包括无人机监控模块、导航规划模块和通信模块；所述无人机监控模块，用于检测所属区域内的无人机；所述导航规划模块，用于对无人机的飞行进行导航规划；所述通信模块，用于与无人机之间进行通信和数据传输。

2.根据权利要求1所述的物流无人机的导航系统，其特征在于：所述无人机监控模块采用雷达。