[发明专利]一种沉浸式无人机驾驶飞行系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种沉浸式无人机驾驶飞行系统。

背景技术

相关技术中，无人机的操纵仍然主要依靠人眼原地远距离观察无人机飞行高度与姿态，并靠遥控器来控制飞行，由于距离和无人机速度的影响，需要操控者实时操控无人机的飞行状态，这样就无法同时很好地控制无人机云台拍摄的画面；并且现有的平面显示画面也不能够达到真实的飞行驾驶时的飞行感受，也容易因个人操作失误出现坠机、炸机或伤人的事件发生。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种沉浸式无人机驾驶飞行系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种沉浸式无人机驾驶飞行系统，包括机载装置、地面信息处理装置、无人机故障检测装置，机载装置、无人机故障检测装置皆与地面信息处理装置通过无线连接；该机载装置位于无人机上，控制无人机飞行状态及采集无人机的位置信息和周围环境的图像，并将图像和位置信息给地面信息处理装置，并接收地面信息处理装置的头部角度信息和控制指令；该无人机故障检测装置用于对无人机进行故障检测，并将故障检测结果发送至地面信息处理装置；该地面信息处理装置接收机载装置发送的位置信息和图像进行分析，通过地面信息处理装置的计算机增强现实技术处理，将无人机所在位置的周边环境信息、道路信息、交通信息、标示信息、地标信息模拟仿真后再叠加到真实世界画面空间中，通过虚拟现实眼镜呈现给操控者，并根据故障检测结果进行相应的报警。

本发明的有益效果为：实现了无人机驾驶视角的虚拟移植，使我们能更直观地观察到无人机的飞行视角，得到沉浸式的飞行体验，并且能够对无人机进行故障检测，从而能在无人机发生故障时及时采取措施。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构连接示意图；

图2是无人机故障检测装置的结构框图。

附图标记：

机载装置1、地面信息处理装置2、无人机故障检测装置3、历史数据采集模块11、数据预处理模块12、特征提取模块13、实时故障诊断特征向量采集模块14、故障诊断模型建立模块15、故障诊断识别模块16。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例提供了一种沉浸式无人机驾驶飞行系统，包括机载装置1、地面信息处理装置2、无人机故障检测装置3，机载装置1、无人机故障检测装置3皆与地面信息处理装置2通过无线连接；该机载装置1位于无人机上，控制无人机飞行状态及采集无人机的位置信息和周围环境的图像，并将图像和位置信息给地面信息处理装置2，并接收地面信息处理装置2的头部角度信息和控制指令；该无人机故障检测装置3用于对无人机进行故障检测，并将故障检测结果发送至地面信息处理装置2；该地面信息处理装置2接收机载装置1发送的位置信息和图像进行分析，通过地面信息处理装置2的计算机增强现实技术处理，将无人机所在位置的周边环境信息、道路信息、交通信息、标示信息、地标信息模拟仿真后再叠加到真实世界画面空间中，通过虚拟现实眼镜呈现给操控者，并根据故障检测结果进行相应的报警。

优选地，该机载装置1包括三轴云台、双目摄像头、GPS。

优选地，该地面信息处理装置2包括虚拟现实眼镜、计算机和报警器，计算机分别与虚拟现实眼镜、报警器相连；该计算机用于将采集的无人机飞行高度、姿态、GPS定位信息进行分析，通过现有的增强现实技术处理，将无人机所在位置的周边环境信息模拟仿真后在叠加到真实世界画面空间中，然后传输给虚拟现实眼镜；该虚拟现实眼镜用于显示经过计算机叠加增强现实效果后的图像信息；该报警器用于在故障检测结果表示无人机发送故障时进行报警。

本发明上述实施例实现了无人机驾驶视角的虚拟移植，使我们能更直观地观察到无人机的飞行视角，得到沉浸式的飞行体验，并且能够对无人机进行故障检测，从而能在无人机发生故障时及时采取措施。

优选地，该无人机故障检测装置3包括：

(1)历史数据采集模块11，用于通过传感器采集无人机在正常状态下及各种故障状态下运行时多个测点的历史振动信号数据；

(2)数据预处理模块12，用于对采集到的原始历史振动信号数据进行预处理；

(3)该特征提取模块13，用于从过滤后的历史振动信号数据中提取小波包奇异值特征，并将提取的小波包奇异值特征作为故障诊断特征向量样本；