UA132668U

UA132668U - Система керування дронами

Info

Publication number: UA132668U
Application number: UAU201808457U
Authority: UA
Inventors: Олег Григорович Койнаш; Олексій Миколайович Торбенко; Дмитро Альфредович Федорченко
Original assignee: Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Дронлайнс"
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2019-03-11

Abstract

Система керування дронами містить систему автоматичного керування, комплекс зв'язку, польотні дані на сервері. Містить щонайменше один сервер з керуючою програмою, до якого кабельною мережею підключено базову станцію, з'єднану радіомостами з ретрансляційними вузлами із системами аварійного живлення, які бездротовим зв'язком сполучені з дронами, причому сервер має робоче місце оператора та через Інтернет сполучено з комп'ютерами інших операторів, а ретрансляційні вузли між собою сполучені радіомостами.

Description

Корисна модель належить до дронів, зокрема до систем керування дронами - як безпілотними літальними апаратами, так і самохідними нелітальними апаратами схожого типу дії, і може бути застосована в небезпечних для людини умовах, для розвідувальних цілей, охорони об'єктів і територій, патрулювання вулиць населених пунктів, спостереження за порядком у місцях масового скупчення людей тощо.

Відомо систему керування безпілотним літальним апаратом, яка містить пристрій керування, електричний привід, з'єднаний з виходом пристрою керування, датчик кутової швидкості і датчик кута, з'єднані з входами пристрою керування, до якого також підключено магнітний курс і висотомір (СА Мо 46179 0, В64СО 21/00, 20091.

Недоліком цієї системи є низька якість і точність керування та статична нестійкість при русі безпілотного літального апарата на великій швидкості.

Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є система дистанційного керування рухом безпілотного літального апарата, що складається з системи автоматичного керування, відеокамери, пристрою керування відеокамерою, геореєстратора, аерокартографа, відеоархіву на борту літального апарата, радіолінії та наземної апаратури з радіолінією, апаратури формування команд керування безпілотним літальним апаратом, дисплеєм зовнішнього пілота і відеоархіву зовнішнього пілота, блока перемикання керування безпілотним літальним апаратом від системи автоматичного керування до зовнішнього пілота та у зворотному напрямку (ОА

Мо81370 Оу, В64С 13/00, В64С 13/16, В64С 19/00, 20131.

Зазначена система, як і попередній аналог, є індивідуальною системою для керування лише одним безпілотним літальним апаратом.

В основу корисної моделі поставлено задачу створення системи керування дронами, що грунтується на створенні повністю автономної мережі або підмережі централізованого одночасного керування великим числом дронів різного типу - від ровера до октакоптера.

Поставлену задачу вирішують тим, що система керування дронами, яка включає систему автоматичного керування, комплекс зв'язку, польотні дані на сервері, згідно з корисною моделлю, містить щонайменше один сервер з керуючою програмою, до якого кабельною мережею підключено базову станцію, з'єднану радіомостами з ретрансляційними вузлами із системами аварійного живлення, які бездротовим зв'язком сполучені з дронами, причому

Зо сервер має робоче місце оператора та через Інтернет сполучено з комп'ютерами інших операторів, а ретрансляційні вузли між собою сполучені радіомостами.

При використанні декількох дронів вони між собою сполучені через загальну керуючу програму.

Ретрансляційний вузол може бути сполучено бездротовим зв'язком із стаціонарними камерами, датчиками руху.

Система також містить сторонні служби та мережі.

Дрон містить клієнтський модем мережі, до якого підключено маршрутний процесор, сполучений з контролером, з'єднаним з датчиками і двигунами, відеокамеру, сполучену з маршрутним процесором або з другим клієнтським модемом, при цьому у пам'яті маршрутного процесора записано маршрутну програму, передану через мережу із сервера.

Маршрутна програма містить траєкторію руху дрона, висоту польоту для літаючих дронів, швидкість на різних ділянках траєкторії, дії дрона в різних точках маршруту. Вона враховує маршрутні програми інших дронів мережі і зовнішні чинники, такі, як заборонені для польотів зони, маршрути транспортних засобів, рельєф місцевості, розташування стаціонарних об'єктів.

Система, що заявляється, розрахована на одночасне автоматичне керування дронами різного типу. Кожен дрон отримує свій власний маршрут руху (в разі коптера - повітряний коридор), по якому рухається з певною швидкістю на різних ділянках маршруту.

Керування всіма дронами за допомогою єдиного програмного комплексу дозволяє: - уникнути зіткнення чи небезпечного зближення дронів навіть у разі перетину маршрутів; - перенаправляти дрони і динамічно змінювати польотне завдання в позаштатних ситуаціях або забезпечувати підміну дронів, які з будь-яких причин вийшли з ладу; - можливість взаємодії мережі з іншими структурами, а саме, приватними охоронними системами, пультами охоронних фірм і правоохоронних органів, системами керування польотами цивільної авіації.

Корисна модель пояснюється схемами.

На Фіг. 1 зображено приклад системи керування дронами; на Фіг. 2 - схема дрона.

Система містить сервери 1, що мають керуючу програму (кількість серверів, починаючи від одного, залежить від розмірів мережі та числа дронів, які через неї керуються). До кожного 60 сервера 1 кабельною мережею 2 підключено базову станцію 3.

Кожну базову станцію З з'єднано радіомостами 4 з ретрансляційними вузлами 5 із системами аварійного живлення, які бездротовим зв'язком б сполучені з дронами 7. Кожен сервер 1 через Інтернет 8 сполучено з комп'ютерами 9 операторів. Також є робоче місце для оператора на самому сервері 1. Ретрансляційні вузли 5 між собою сполучені радіомостами 4.

Кожен дрон містить клієнтський модем 10 мережі, до якого підключено маршрутний процесор 11, сполучений з керованим контролером 12, з'єднаним з датчиками 13 (зокрема локаторами, далекомірами, тепловізорами тощо) і двигунами 14, відеокамеру 15, сполучену з маршрутним процесором 11 або з другим клієнтським модемом 16. У пам'яті маршрутного процесора 11 записано маршрутну програму, передану через мережу із сервера 1.

Маршрутна програма містить траєкторію польоту дрона, висоту польоту для літаючих дронів, швидкість на різних ділянках траєкторії, дії дрона в різних точках маршруту, а також враховує маршрутні програми інших дронів мережі і зовнішні чинники, такі, як заборонені для польотів зони, маршрути транспортних засобів, рельєф місцевості, розташування стаціонарних об'єктів.

Ретрансляційні вузли 5 може бути сполучено бездротовим зв'язком із стаціонарними камерами, датчиками руху 17.

Система також містить сторонні служби та мережі 18 (пульт охоронної системи, охоронні системи тощо).

Система функціонує наступним чином:

Із сервера 1 послідовно через базову станцію З і ретрансляційні вузли 5 кожному дрону 7 на маршрутний процесор 11 видають маршрутну програму, яка описує траєкторію його руху, висоту польоту (для літаючих дронів), швидкість на різних ділянках траєкторії, а також дії дрона в різних точках маршруту. При цьому враховують маршрутні програми інших дронів мережі і зовнішні чинники, такі, як: заборонені для польотів зони, маршрути транспортних засобів, рельєф місцевості, розташування стаціонарних об'єктів. Маршрутна програма зберігається в пам'яті маршрутного процесора 11, з якого надалі, згідно з маршрутною програмою, передають команди керованому контролеру 12. Маршрутна програма виконується дроном 7 у повністю автоматичному режимі без постійного радіозв'язку з дроном 7 із системою керування, яка лише коригує або заміняє маршрутну програму в режимі реального часу при необхідності.

Зо При цьому з дрона 7 передають через бездротову мережу на сервер 1 зображення відеокамери 15, дані різних своїх датчиків 13 (зокрема локаторів, далекомірів, тепловізорів), дані телеметрії і сигнали підтвердження виконання запрограмованих дій.

Всю інформацію, яка надходить від дронів 7, обробляють централізовано в серверах 1. На підставі результатів обробки даних, в разі необхідності, із сервера 1 в будь-який момент часу за допомогою керуючої програми в автоматичному режимі видають дронам 7 нові маршрутні програми, які передають дронам через бездротову мережу і перезаписують ті маршрутні програми, що були у них. Зображення з відеокамер 15 дрона і їх дані телеметрії передають на робочі місця операторів (на сервері 1 та із сервера 1 через Інтернет 8 передають на комп'ютери 9 операторів) для стеження за діями дронів 7.

Оператори тільки спостерігають за діями дронів 7, але у разі необхідності в будь-який момент часу заміняють будь-якому дрону 7 маршрутну програму або переводять його на ручне керування.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Система керування дронами, що містить систему автоматичного керування, комплекс зв'язку, польотні дані на сервері, який відрізняється тим, що містить щонайменше один сервер з керуючою програмою, до якого кабельною мережею підключено базову станцію, з'єднану радіомостами з ретрансляційними вузлами із системами аварійного живлення, які бездротовим зв'язком сполучені з дронами, причому сервер має робоче місце оператора та через Інтернет сполучено з комп'ютерами інших операторів, а ретрансляційні вузли між собою сполучені радіомостами.

2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що при використанні декількох дронів вони між собою сполучені через загальну керуючу програму.

3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що ретрансляційні вузли сполучено бездротовим зв'язком із стаціонарними камерами, датчиками руху.

4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що містить сторонні служби та мережі.

5. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що дрон містить клієнтський модем мережі, до якого підключено маршрутний процесор, сполучений з контролером, з'єднаним з датчиками і 60 двигунами, відеокамеру, сполучену з маршрутним процесором або з другим клієнтським модемом, при цьому у пам'яті маршрутного процесора записано маршрутну програму, передану через мережу із сервера.

6. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що маршрутна програма містить траєкторію польоту дрона, висоту польоту для літаючих дронів, швидкість на різних ділянках траєкторії, дії дрона в різних точках маршруту, а також враховує маршрутні програми інших дронів мережі і зовнішні чинники, такі як заборонені для польотів зони, маршрути транспортних засобів, рельєф місцевості, розташування стаціонарних об'єктів. в Б ях 17 | | 7 що

. 1 ; ЕЙ; нь ни 5 ! ше ши шо ; Е з С і ши шнї « / і Кк і

С. і - З ще к ко їв У 4 щ- І Б х

. ще чия

. рен Я сх З нянні -8| (5 (яння в Ше шк Ше К; у ! Ж КУ ! З х 4 й « й Зв ' в 8 | "м й ІЗ б І т -55Т Х ; СЯ З й і с

8. ява з і « Н в я шк шо й ув сн 1 "НЕ. нят 5 ш ше 4 в фіг шко! рення ; Я Н ; : і і Й ; ! | і і і і шин 16 се ; Н Ж : Н ї ! Ку ду дан пили гучно лк, чт чн че тс, пд, зак чні клю чен т лк, чно А

Фіг.2