[发明专利]多无人机平台协同控制系统有效

专利信息
申请号: 201210241390.2 申请日: 2012-07-11
公开(公告)号: CN102768518A 公开(公告)日: 2012-11-07
发明(设计)人: 戴琼海;王玉旺;李一鹏 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 张大威
地址: 100084 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 无人机 平台 协同 控制系统
【权利要求书】:

1.一种多无人机平台协同控制系统,其特征在于,包括以下部分:

多无人机平台,所述多无人机平台包括多种类型多个数目的无人机;以及

地面控制中心,所述地面控制中心与所述多无人机平台中的无人机通过无线通讯连接,其中,所述地面控制中心进一步包括:

用户输入模块,所述用户输入模块用于输入用户指定的多无人机总协同任务和输入用户对每一个所述无人机的参数设置;

状态显示及数据库维护模块,所述状态显示及数据库维护模块用于实时显示并记录所述无人机的状态信息和图像数据,并维护所述无人机的配置参数数据库;

任务分配模块,所述任务分配模块用于根据所述多无人机总协同任务以及每一个所述无人机的参数设置,生成每一个所述无人机的具体任务;

协同控制模块,所述协同控制模块用于根据每一个所述无人机的具体任务,生成相应的语义层控制指令;以及

至少一个无人机处理模块,所述无人机处理模块的数目与所述无人机的种类数目相同且一一对应,所述无人机处理模块用于接收并处理所述无人机的状态数据和图像数据,并发送控制命令序列给所述无人机。

2.如权利要求1所述的多无人机平台协同控制系统,其特征在于,所述地面控制中心与所述多无人机平台中的无人机通过无线通讯连接的方式为:以所述无人机的通信模块作为无线链路接入点,所述地面控制中心利用自身无线通信模块与其建立从属通信连接关系;或者以所述地面控制中心作为无线链路接入点,所述无人机利用自身无线通信模块与其建立从属通信连接关系;或者多个所述无人机与所述地面控制中心组成局域网络,进行通信连接。

3.如权利要求2所述的多无人机平台协同控制系统,其特征在于,所述无线链路的数据包传输采用UDP协议,每个所述无人机具有自身的IP地址和相应的ID,采用不同的通信端口发送和接受不同类型的数据。

4.如权利要求1所述的多无人机平台协同控制系统,其特征在于,所述状态数据包括所述无人机机载GPS导航信息、所述无人机的飞行状态、所述无人机的三周加速度和角速度、所述无人机的续航能力信息以及所述无人机机载传感器信息;所述图像数据包括所述无人机机载摄像头获得的图像信息。

5.如权利要求1或2所述的多无人机平台协同控制系统,其特征在于,所述无人机处理模块进一步包括:

状态数据接收与处理子模块,所述状态数据接收与处理子模块用于:打开并设置状态数据接收缓存,侦听是否有所述状态数据到达,若收到所述状态数据则解析所述状态数据并在所述状态显示及数据库维护模块中显示更新;

图像数据接受与处理子模块,所述图像数据接收与处理子模块用于:打开并设置图像数据接收缓存,侦听是否有所述图像数据到达,若收到所述图像数据则解析所述图像数据并在所述状态显示及数据库维护模块中显示更新;以及

控制指令序列生成与发送子模块,所述控制指令序列生成与发送子模块用于根据所述协同控制模块生成的所述语义层控制指令,按照对应种类的无人机的控制命令格式生成控制命令序列,将生成的所述控制命令序列存入命令缓存空间,等待用户输入发送指令后,向对应的所述无人机发送所述控制命令序列。

6.如权利要求1所述的多无人机平台协同控制系统,其特征在于,所述地面控制中心还包括:定位模块,所述定位模块用于:利用定位方法获取所述无人机的真实位置信息,将所述真实位置信息与所述无人机的回传的所述状态数据中的自测位置信息进行对比,验证所述无人机的自测位置信息的准确性。

7.如权利要求1中所述的多无人机平台协同控制系统,其特征在于,所述地面控制中心还包括:初始化模块,所述初始化模块用于:在开始时为每个所述无人机分配资源;初始化所述地面控制中心与多个所述无人机的无线通信端口;向多个所述无人机发送测试数据包,测试连接是否正常;在确定所述地面控制中心与多个所述无人机连接正常后,初始化其他功能模块。

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