UA132725U

UA132725U - Drones control system

Info

Publication number: UA132725U
Application number: UAU201809308U
Authority: UA
Inventors: Олег Григорович Койнаш; Олексій Миколайович Торбенко; Дмитро Альфредович Федорченко
Original assignee: Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Дронлайнс"
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2019-03-11

Abstract

Система керування дронами містить систему автоматичного керування, комплекс зв'язку, відеокамери. Додатково містить щонайменше один сервер з керуючою програмою, який підключено до Інтернету і до якого кабельною мережею підключено комп'ютери операторів, а також через мережу мобільного оператора підключено дрони.The drone control system contains an automatic control system, a communication complex, and a video camera. In addition, it contains at least one server with a management program that is connected to the Internet and to which the computers of the operators are connected to the cable network and the drones are connected through the network of the mobile operator.

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.The useful model belongs to drones, in particular to drone control systems - both unmanned aerial vehicles and self-propelled non-aeronautical vehicles of a similar type of action, and can be used in conditions dangerous to humans, for reconnaissance purposes, protection of objects and territories, patrolling of populated streets points, observing order in places of mass gathering of people, etc.

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 (ША Мо 46179 І, 864С 21/00, 20091.A control system for an unmanned aerial vehicle is known, which contains a control device, an electric drive connected to the output of the control device, an angular velocity sensor and an angle sensor connected to the inputs of the control device, to which a magnetic course and an altimeter are also connected (SHA Mo 46179 I, 864C 21/00, 20091.

Недоліком цієї системи є низька якість і точність керування та статична нестійкість при русі безпілотного літального апарата на великій швидкості.The disadvantage of this system is the low quality and accuracy of control and static instability when the unmanned aerial vehicle moves at high speed.

Найближчим аналогом 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 (ША Мо 81370 0, 8640 13/00, В64С 13/16, В64С 19/00, 20131.The closest analogue to the claimed useful model is a remote control system for the movement of an unmanned aerial vehicle, consisting of an automatic control system, a video camera, a video camera control device, a geo-recorder, an aerial cartographer, a video archive on board an aircraft, a radio line and ground equipment with a radio line, formation equipment commands for controlling the unmanned aircraft, the display of the external pilot and the video archive of the external pilot, the unit for switching the control of the unmanned aircraft from the automatic control system to the external pilot and in the opposite direction (SHA Mo 81370 0, 8640 13/00, B64С 13/16, B64С 19/ 00, 20131.

Зазначена система, як і попередній аналог, є індивідуальною системою для керування одним безпілотним літальним апаратом.The specified system, like the previous analogue, is an individual system for controlling one unmanned aerial vehicle.

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.The useful model is based on the task of creating a drone control system based on the creation of a fully autonomous network or sub-network of centralized simultaneous control of a large number of drones of various types - from a rover to an octacopter.

Поставлену задачу вирішують тим, що система керування дронами, яка містить систему автоматичного керування, комплекс зв'язку, відеокамери, згідно з корисною моделлю, містить щонайменше один сервер з керуючою програмою, який підключено до Інтернету і до якого кабельною мережею підключено комп'ютери операторів, а також через мережу мобільного оператора підключено дрони.The problem is solved by the fact that the drone control system, which includes an automatic control system, a communication complex, video cameras, according to a useful model, contains at least one server with a control program, which is connected to the Internet and to which the operators' computers are connected via a cable network , and drones are connected through the mobile operator's network.

Зо Комп'ютери інших мобільних операторів підключено безпосередньо до Інтернету.From Computers of other mobile operators are connected directly to the Internet.

Мережа мобільного оператора включає базові станції мобільного зв'язку, які з'єднані між собою за допомогою стільникової мережі оператора мобільного зв'язку, при цьому до базових станцій підключено кабельним зв'язком стаціонарні відеокамери, датчики руху.The network of the mobile operator includes base stations of mobile communication, which are connected to each other using the cellular network of the mobile operator, while stationary video cameras and motion sensors are connected to the base stations by cable.

Базові станції підключено до Інтернету послідовно через СЩ5М-модем і сервер або через шлюз оператора мобільного зв'язку.The base stations are connected to the Internet sequentially through the SSH5M modem and the server or through the gateway of the mobile operator.

Система також містить сторонні служби та мережі.The system also contains third-party services and networks.

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.The drone contains a network client modem to which a route processor connected to a controller connected to sensors and motors is connected, a video camera connected to the route processor or to a second client modem, while the route processor's memory has a route program transmitted via network from the server.

Маршрутна програма містить траєкторію руху дрона, висоту польоту для літаючих дронів, швидкість на різних ділянках траєкторії, дії дрона в різних точках маршруту.The route program contains the trajectory of the drone, flight height for flying drones, speed on different sections of the trajectory, actions of the drone at different points of the route.

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.The proposed system is designed for simultaneous automatic control of drones of various types. Each drone receives its own route (in the case of a copter - an air corridor), along which it moves at a certain speed on different sections of the route.

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.Controlling all drones with the help of a single software complex allows you to: avoid collisions or dangerous convergence of drones even in the case of crossing routes; redirect drones and dynamically change the flight task in emergency situations or provide replacement of drones that have failed for any reason; the possibility of interaction of the network with other structures, namely, private security systems, consoles of security companies and law enforcement agencies, flight control systems of civil aviation.

Корисна модель пояснюється кресленнями.A useful model is explained with drawings.

На Фіг. 1 зображено приклад системи керування дронами; на Фіг. 2 - схема дрона.In Fig. 1 shows an example of a drone control system; in Fig. 2 - drone scheme.

Система містить сервер 1 з керуючою програмою, який підключено до Інтернету 2 і до якого кабельною мережею З підключено комп'ютер 4 оператора, а також через мережу 5 мобільного оператора підключено дрони 6.The system includes a server 1 with a control program, which is connected to the Internet 2 and to which the operator's computer 4 is connected via cable network C, and drones 6 are connected through the network 5 of the mobile operator.

Комп'ютери 4 інших мобільних операторів підключено безпосередньо до Інтернету 2.Computers of 4 other mobile operators are connected directly to the Internet 2.

Мережа мобільного оператора включає базові станції 7 мобільного зв'язку, які з'єднані між собою за допомогою стільникової мережі 8 оператора мобільного зв'язку, при цьому до базових станцій 7 підключено стаціонарні відеокамери (датчики) 9, датчики руху.The network of the mobile operator includes base stations 7 of mobile communication, which are interconnected by means of the cellular network 8 of the mobile operator, while fixed video cameras (sensors) 9, motion sensors are connected to the base stations 7.

Базові станції 7 підключено до Інтернету 2 послідовно через ЧЗМ-модем 10 і сервер 1 або через шлюз 11 оператора мобільного зв'язку.The base stations 7 are connected to the Internet 2 in series through the CZM-modem 10 and the server 1 or through the gateway 11 of the mobile operator.

Система також містить сторонні служби та мережі 12.The system also contains third-party services and networks 12 .

Кожен дрон б містить клієнтський модем 13 мережі, до якого підключено маршрутний процесор 14, сполучений з контролером 15, з'єднаним з датчиками 16 (локаторами, далекомірами, тепловізорами тощо) і двигунами 17. Відеокамеру 18 сполучено з маршрутним процесором 14 або з другим клієнтським модемом 19.Each drone b contains a network client modem 13, to which a route processor 14 is connected, connected to a controller 15, connected to sensors 16 (locators, rangefinders, thermal imagers, etc.) and motors 17. A video camera 18 is connected to a route processor 14 or to a second client modem 19.

У пам'яті маршрутного процесора 14 записано маршрутну програму, передану через мережу із сервера 1.In the memory of the route processor 14, the route program transmitted over the network from the server 1 is recorded.

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.The route program contains the flight path of the drone, the flight height for flying drones, the speed at different sections of the trajectory, the actions of the drone at different points of the route, and also takes into account the route programs of other drones in the network and external factors, such as no-fly zones, vehicle routes, terrain relief, location of stationary objects.

Система функціонує наступним чином:The system functions as follows:

Із сервера 1 послідовно через мережу мобільного оператора та базову станцію 7 мобільного оператора або через Інтернет 2, шлюз 11 оператора мобільного зв'язку, мережу мобільного оператора та базову станцію 7 мобільного оператора кожному дрону 6 через клієнтський модем 13 на маршрутний процесор 14 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 14, з якого надалі передають команди керованому контролеру 15. При цьому з дрона б передають через мережу мобільного оператора на сервер 1 зображення відеокамери 18, дані різних своїх датчиків 16 (зокрема локаторів, далекомірів,From the server 1 sequentially through the network of the mobile operator and the base station 7 of the mobile operator or through the Internet 2, the gateway 11 of the mobile operator, the network of the mobile operator and the base station 7 of the mobile operator to each drone 6 through the client modem 13 to the route processor 14 issue a route program , which describes the trajectory of its movement, flight height (for flying drones), speed on different sections of the trajectory, as well as actions of the drone at different points of the route. At the same time, the route programs of other drones in the network and external factors are taken into account, such as: no-fly zones, vehicle routes, terrain, location of stationary objects. The route program is stored in the memory of the route processor 14, from which the commands are then transmitted to the controlled controller 15. At the same time, the image of the video camera 18, the data of its various sensors 16 (in particular, locators, rangefinders,

Зо тепловізорів), дані телеметрії і сигнали підтвердження виконання запрограмованих дій.From thermal imagers), telemetry data and signals confirming the execution of programmed actions.

Одночасно на сервер 1 передають дані стаціонарних датчиків 9. Всю інформацію, яка надходить від дронів б та датчиків 9, 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 6 нові маршрутні програми, які їм передають через мережу мобільного оператора і перезаписують ті маршрутні програми, що були у них. Зображення з відеокамер 18 дрона і їх дані телеметрії передають на робочі місця операторів (на сервері 1 та із сервера 1 через Інтернет 2 передають на комп'ютери 4 операторів) для стеження за діями дронів 6.At the same time, data from stationary sensors 9 are transmitted to server 1. All information received from drones b and sensors 9 is processed centrally in servers 1. Based on the results of data processing, if necessary, from server 1 at any time using the control the programs in automatic mode give the drones 6 new route programs, which are transmitted to them through the mobile operator's network and overwrite the route programs they had. Images from 18 video cameras of the drone and their telemetry data are transmitted to the workplaces of operators (on server 1 and from server 1 via the Internet 2 are transmitted to the computers of 4 operators) to monitor the actions of drones 6.

Оператори, у разі необхідності, в будь-який момент часу заміняють будь-якому дрону 6 маршрутну програму або переводять його на ручне керування.Operators, if necessary, at any moment of time replace any drone 6 route program or transfer it to manual control.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. A drone control system containing an automatic control system, a communication complex, video cameras, which is characterized by the fact that it contains at least one server with a control program, which is connected to the Internet and to which the operators' computers are connected by a cable network, as well as through drones are connected to the mobile operator's network.

2. The system according to claim 1, which differs in that the computers of other mobile operators are connected directly to the Internet.

3. The system according to claim 1, which is characterized by the fact that the network of the mobile operator includes base stations of mobile communication, which are connected to each other using the cellular network of the mobile operator, while the base stations are connected to the base stations by a cable connection video cameras, motion sensors.

4. The system according to point C, which differs in that the base stations are connected to the Internet sequentially through a ZM-modem and a server or through the gateway of a mobile operator.

5. The system according to claim 1, which is characterized by the fact that it contains third-party services and networks connected to the Internet.

6. The system according to claim 1, which is characterized by the fact that the drone contains a client network modem to which a route processor is connected, connected to a controller connected to sensors and 60 motors, a video camera connected to a route processor or to a second client modem, when the route program transferred over the network from the server is recorded in the memory of the route processor.

7. The system according to claim 6, which differs in that the route program contains the flight path of the drone, the flight height for flying drones, the speed at different sections of the trajectory, the actions of the drone at different points of the route, and also takes into account the route programs of other drones in the network and external factors, such as no-fly zones, vehicle routes, terrain, location of fixed facilities. 7 o y i r 1 sp nych i y a "DI Z kon At sk ' 5 E y ' sy 16 o ! sy Her in ; ee «y y ; Z | i gl i i y E KZ o 4 i Z E y | m i KZ va ya Yanka: What kind of girl is she? Nice, she is beautiful, she is beautiful.

Fig. 1

14 | the mud of the fields; no! | IS ; ! and and H more : and more | ! ! ! and and

Fig. 2