[发明专利]基于移动通信网络的多无人机低空监控系统

说明书

本发明公开了一种基于移动通信网络的多无人机低空监控系统，包括地面监控计算机和位于无人机上的机载控制系统，所述地面监控计算机和机载控制系统通过移动通信终端相连；所述机载控制系统包括机载飞控计算机和机载任务控制计算机，所述机载飞控计算机与卫星定位设备、三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁罗盘、空速计等传感器件连接，所述机载飞控计算机连接4G移动通信终端并与螺旋桨调速系统和舵机等飞行执行机构连接，所述机载任务控制计算机连接任务载荷系统；所述地面监控计算机的输入端和遥感操控装置相连，第一通信端连接4G移动通信终端。本发明能够在移动网络覆盖的低空范围内对多无人机的各种状态进行实时监控，安全可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种无人机监控系统，尤其涉及一种基于移动通信网络的多无人机低空监控系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。无人机目前在航拍、农业植保、测绘等领域已经获得广泛应用。

许多模型遥控飞机也被称为无人机，而复杂的无人机系统一般由飞机平台系统、信息采集系统、数据链和地面控制系统组成。新一代的无人机能从多种平台上发射和回收，例如从地面车辆、舰船、航空器、亚轨道飞行器和卫星进行发射和回收。地面操纵员可以通过计算机检验它的程序并根据需要改变无人机的航向，在区域空照、导航、混合三种模式下进行飞行任务的规划，并实现航飞监控，实时掌握飞机的姿态、方位、空速、位置、电池电压、耗油量、任务状态等重要状态，便于操作人员实时判断任务的可执行性，进一步保证任务的安全。

另一方面，移动通信网络基站覆盖范围广、技术成熟，是监控无人机的一种有效的现有数据链资源，因此有必要提供一种基于移动通信网络的多无人机低空监控系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于移动通信网络的多无人机低空监控系统，能够在低空范围内对多无人机的各种状态进行实时监控，覆盖范围广，安全可靠性高，且易于构建冗余通道。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于移动通信网络的多无人机低空监控系统，包括地面监控计算机和位于无人机上的机载控制系统，其中，所述地面监控计算机和机载控制系统通过移动通信终端相连。

上述的基于移动通信网络的多无人机低空监控系统，其中，所述机载控制系统包括交联通信的机载飞控计算机和机载任务控制计算机，所述机载飞控计算机通过数据总线连接卫星定位设备、三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁罗盘、气压高度计、空速计、超声波传感器、电压传感器和油位传感器接收传感输入信号，所述机载飞控计算机输出控制信号给螺旋桨调速系统和舵机，所述机载飞控计算机和机载任务控制计算机的第一通信端连接4G移动通信终端，所述机载任务控制计算机连接任务载荷系统；所述地面监控计算机的输入端和遥感操控装置相连，所述地面监控计算机的第一通信端连接4G移动通信终端；所述载飞控计算机与地面监控计算机之间通过4G移动通信终端传送监控数据，所述机载任务控制计算机与地面监控计算机之间通过4G移动通信终端传送视频数据。

上述的基于移动通信网络的多无人机低空监控系统，其中，所述机载飞控计算机的第二通信端连接机载数传终端，所述地面监控计算机的第二通信端连接地面数传终端，所述机载数传终端与地面数传终端之间形成用于传送监控数据的冗余通道；所述机载任务控制计算机的第三通信端连接机载图传终端，所述地面监控计算机的第三通信端连接地面图传终端，所述机载图传终端与地面图传终端之间形成用于传送视频数据的冗余通道。

上述的基于移动通信网络的多无人机低空监控系统，其中，所述监控数据包括上行数据和下行数据，所述上行数据包括飞控指令和任务控制指令，所述下行数据包括定位数据、高度、速度、航向、姿态、电压、油耗、数据链状态以及任务状态数据。