CN208314212U - 北斗通信模块及无人机自动定位通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及北斗通信模块及无人机自动定位通信设备，所述北斗通信模块，包括：与北斗系统管理中心通讯的通讯单元，以及卫星无线电导航业务RNSS模块、卫星无线电测定业务RDSS模块和微控制单元MCU模块；RNSS模块和RDSS模块分别与MCU模块相连；通讯单元与RNSS模块相连。本实用新型使无人机的定位精度满足线路巡检需求，并且能够在定位信息的传递上保护国家能源安全。

Description

北斗通信模块及无人机自动定位通信设备

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及北斗通信模块及无人机自动定位通信设备。

背景技术

近年来无人机被广泛运用于电网输电线路巡检。为了防止由于天气、环境、操作人员操作失误、炸机等因素导致无人机丢失，造成较大经济损失，可以通过对无人机采取安装定位设备的方式来对无人机进行精确定位。目前无人机的定位一般都是通过GPS接收机来实现，虽然其民用定位精度约为10m左右，基本能够满足无人机自身定位需求，但是由于电网线路信息关乎到国家能源安全，不宜通过GPS进行电网线路位置信息的传递，且其定位精度不能够完全满足线路巡检需求。

另外，现有的定位设备质量重、体积大、耗电量大且配套设施复杂，不适用于无人机安装和供电要求。所以要在当前技术的基础上，以成熟应用为基础，设计出复杂环境下定位、通信性能指标都符合电网线路巡检要求且能够方便搭载于电网巡检用无人机平台的自动定位通信设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供北斗通信模块及无人机自动定位通信设备使无人机的定位精度满足线路巡检需求，并且能够在定位信息的传递上保护国家能源安全。

为达到上述目的，一方面，本实用新型提供的北斗通信模块，包括：与北斗系统管理中心通讯的通讯单元，以及卫星无线电导航业务RNSS模块、卫星无线电测定业务RDSS模块和微控制单元MCU模块；所述RNSS模块和RDSS模块分别与MCU模块相连；所述通讯单元与RNSS模块相连。

另一方面，本实用新型提供一种无人机自动定位通信设备，包括北斗通信模块，以及外壳和电源模块；所述北斗通信模块和电源模块相连，并设置在外壳内。

在本实用新型所述的北斗通信模块中，可以使用通讯单元、RNSS模块和RDSS模块与北斗系统管理中心进行数据交互，避免使用GPS接收机来定位无人机，不仅提高了无人机定位的精度，而且保密性强，在一定程度上保护了国家能源安全。

本实用新型所述的无人机自动定位通信设备，体积小、质量轻、功耗低、电磁兼容性好，可以适应全天候天气环境要求。比传统的GPS卫星导航差分定位系统或4G蜂窝网络花费低且方便携带，且定位精度优于国内民用 GPS；本设备无需对无人机进行改装，系统稳定可靠。

本实用新型北斗通信模块借助北斗卫星导航自动定位功能对无人机进行飞行线路精确规划或对飞行路线进行精确跟踪、精密定位，防止无人机由于某种原因丢失后无处寻找，设备可以配合地面固定或移动跟踪测量设备实时监控位置，也可以辅助无人机进行空中和地面电网巡线、勘探、遥感等任务。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型北斗通信模块的结构示意图；

图2是本实用新型无人机自动定位通信设备的剖面结构示意图；

其中：北斗通信模块1(通讯单元1.1、RNSS模块1.2、RDSS模块1.3、蓝牙模块1.4、MCU模块1.5、存储模块1.6)、外壳2、电源模块3。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型所述的北斗通信模块1，包括：与北斗系统管理中心通讯的通讯单元1.1，以及卫星无线电导航业务RNSS模块1.2、卫星无线电测定业务RDSS模块1.3和微控制单元MCU模块1.5；

所述RNSS模块1.2和RDSS模块1.3分别与MCU1.5模块相连；

所述通讯单元1.1与RNSS模块1.2相连。

上述结构可以实现对无人机位置、速度和时间等信息的高精度获取，利用该信息可以对无人机进行飞行路线规划、寻找。

进一步地，所述北斗通信模块还包括：与用户手持终端设备无线连接的蓝牙模块1.4；

所述蓝牙模块1.4与MCU1.5模块相连。

通过蓝牙模块1.4，使无人机可以配合固定或移动跟踪测量设备对其跟踪测量性能指标进行检测验证，也可以辅助执行电网巡线、勘探、遥感等任务。

更进一步地，所述北斗通信模块还包括：存储模块1.6；所述存储模块 1.6与MCU1.5模块相连。

存储模块1.6使得北斗接收总站对无人机发送的数据进行实时存储，事后通过数据差分处理解算出无人机的飞行信息。

再进一步地，所述通讯单元1.1包括：SIM卡座和北斗通讯卡；

所述SIM卡座与RNSS模块1.2相连；

所述北斗通讯卡与北斗系统管理中心无线相连。

还进一步地，所述RNSS模块1.2设置有RNSS射频天线，所述RDSS模块1.3设置有RDSS射频天线。

又进一步地，所述MCU1.5模块包括ATmega2560芯片，所述存储模块 1.6采用NANDFLASH芯片。

如图2所示，本实用新型所述的无人机自动定位通信设备，包括上述的北斗通信模块1，以及外壳2和电源模块3；

所述北斗通信模块1和电源模块3相连，并设置在外壳2内。

进一步地，所述外壳2固定设置在无人机顶部的无遮挡处；

所述北斗通信模块1设置在电源模块3的上方。

无人机自动定位通信设备体积小、质量轻、功耗低、电磁兼容性好，可以适应全天候天气环境要求，比传统的GPS卫星导航差分定位系统或4G蜂窝网络花费低且方便携带，且定位精度较高。并且，安装无人机自动定位通信设备无需对无人机进行改装，系统稳定可靠，无人机飞行期间无需设备操作。

本实用新型的无人机自动定位通信设备结构包括了外壳2、北斗通信模块1和电源模块3。所述的外壳内自上而下依次设置北斗通信模块1、电源模块3。所述的北斗通信模块1通过北斗通信导航系统将实时数据上传到北斗接收总站。北斗接收总站将接收的通信实时数据进行存储分析。通信实时数据可解析成设备当前的位置、时间、速度等信息。电源模块3与北斗通信模块1 相连接并为其供电。无人机自动定位通信设备一般通过3M强力胶粘贴在无人机顶部的无遮挡处，确保运行工作中信号的完整性，也可根据实际环境以及不同无人机结构决定搭载方式。

在本实用新型中，SIM卡座是需要放置与北斗管理中心通讯的北斗通讯卡。北斗通讯卡的等级分为60s、30s、20s。无人机自动定位通信设备放置北斗卡后方可与北斗管理中心进行通信。

无人机自动定位通信设备通过RNSS模块1.2和RDSS模块1.3中的收发功能通过射频天线发送接收北斗数据，接收的北斗数据通过基带进行数据解析转换后，再通过MCU模块1.5信息处理，然后通过蓝牙模块1.4输入输出到用户的手持终端设备中。

MCU模块1.5主要使用ATmega2560芯片，串口采用TTL信号传输。蓝牙模块1.4采用超低功耗运行模式，采用4.0协议，可用于点对点数据透明传输及加密传输，使用中无需关心传输协议，支持一对多广播，其作为数据通道无线输出北斗定位、通信数据。因此，更进一步地对无人机的定位数据进行保密。

用于数据存放的存储模块1.7采用NANDFLASH芯片。与RAM芯片失电后数据会丢失不同，Flash芯片失电后数据不会丢失，为无人机自动定位通信设备在极端环境下的数据做安全保护。

电源模块3采用采用-40～85℃宽温供电技术，可解决极寒环境下的充放电难题。整个北斗通信模块1内置低功耗运行机制，可以有效实现模块的低功耗运行，支持北斗民用2.1标准协议，模块天线内置、尺寸较小，方便客户在恶劣极端环境下使用。

本实用新型的无人机自动定位通信设备采用体积小、质量轻、高精度北斗通信模块，通过北斗通信模块将实时数据通过通信接口引出。通信接口通过有线或无线(蓝牙)方式进行参数设置和数据交换，其(防爆)电源用于模块供电，所有设备有机结合在外壳2内。外壳2周边布设开关、电池拆卸口，无人机自动定位设备和北斗接收总站正常工作后，就可以建立差分信息通讯链路。向总站实时发送差分信息，无人机自动定位通信设备根据差分信息实时发送当前位置、速度信息。系统正常工作时，总站将北斗通信模块发出的数据经过编码实时存储。即便无人机由于某种原因不能正常工作从而丢失，搜索不到，事后通过总站数据差分处理，也可以获得高精度的无人机飞行信息以及位置信息。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种北斗通信模块，其特征在于，包括：与北斗系统管理中心通讯的通讯单元（1.1），以及卫星无线电导航业务RNSS模块（1.2）、卫星无线电测定业务RDSS模块（1.3）和微控制单元MCU模块（1.5）；

所述RNSS模块（1.2）和RDSS模块（1.3）分别与MCU（1.5）模块相连；

所述通讯单元（1.1）与RNSS模块（1.2）相连。

2.根据权利要求1所述的北斗通信模块，其特征在于，所述北斗通信模块还包括：与用户手持终端设备无线连接的蓝牙模块（1.4）；

所述蓝牙模块（1.4）与MCU（1.5）模块相连。

3.根据权利要求1或2所述的北斗通信模块，其特征在于，所述北斗通信模块还包括：存储模块（1.6）；所述存储模块（1.6）与MCU（1.5）模块相连。

4.根据权利要求1所述的北斗通信模块，其特征在于，所述通讯单元（1.1）包括：SIM卡座和北斗通讯卡；

所述SIM卡座与RNSS模块（1.2）相连；

所述北斗通讯卡与北斗系统管理中心无线相连。

5.根据权利要求1所述的北斗通信模块，其特征在于，所述RNSS模块（1.2）设置有RNSS射频天线，所述RDSS模块（1.3）设置有RDSS射频天线。

6.根据权利要求3所述的北斗通信模块，其特征在于，所述MCU（1.5）模块包括ATmega2560芯片，所述存储模块（1.6）采用NANDFLASH芯片。

7.一种无人机自动定位通信设备，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的北斗通信模块（1），以及外壳（2）和电源模块（3）；

所述北斗通信模块（1）和电源模块（3）相连，并设置在外壳（2）内。

8.根据权利要求7所述的无人机自动定位通信设备，其特征在于，所述外壳（2）固定设置在无人机顶部的无遮挡处；

所述北斗通信模块（1）设置在电源模块（3）的上方。