[发明专利]一种无人飞行器

说明书

技术领域

本发明专利涉及单片机技术领域，具体涉及一种无人飞行器。

背景技术

随着控制技术的不断提高和智能控制理论的完善，在飞机中出现了一类不需要人驾驶就能够执行任务的飞机-无人机。无人机以其优越的性能，在现代高科技战争中发挥着独特的作用。无人飞机，顾名思义，就是不用驾驶员驾驶，而依靠嵌在飞机内的自动飞机驾驶仪器或地面无线电遥控飞行的飞机。无人机可以专门实际造型制作，也可以由普通飞机改造制成。无人飞机跟普通飞机一样，必须具备起落装置，机身、机翼、机载控制系统等，还因无人驾驶，必须配备自动驾驶仪、电子计算机、自动起落装置、程序控制装置等，因要求实现远距离控制，必须装有遥控接收机、电子摄像机等实时控制设备，相应的在遥控站设有机外遥控站、起飞装置和监测系统。

发明专利内容

本发明专利涉及一种无人飞行器，本发明是一套无人机中继系统，本发明的中继系统包括摄像头模块、图像传输模块、动力模块、GPS定位模块及飞控模块等模块；本发明搭载此中继系统可实现手动遥控和飞机自主飞行两种飞行模式，飞机在飞行过程中，可以将机载摄像头所拍摄到的视频信息实时的传回地面控制台。

本发明的无人机具有广阔的应用前景，不仅成本低还可以派到非常恶劣的环境中执行任务而不用担心人员损失。

附图说明

图1：无人机中继系统结构图。

图2：无人机飞行控制系统结构图。

图3：远程控制系统结构图。

图4：无人机的实时图像传输系统结构图。

图5：CMOS图像传感器结构图。

图6：飞控模块的结构图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

本发明专利涉及一种无人飞行器，本发明是一套无人机中继系统，本发明的中继系统包括：摄像头模块、图像传输模块、动力模块、GPS定位模块及飞控模块；该无人机搭载此中继系统可实现手动遥控和飞机自主飞行两种飞行模式，飞机在飞行过程中，可以将机载摄像头所拍摄到的视频信息实时的传回地面控制台。

进一步的，本发明的无人机中继系统，是在飞机上搭载的整套控制系统，包括飞机控制系统、动力系统、远程控制系统、定位系统及实时图像传输系统，其核心为飞机控制系统，在此系统上加载其他系统的模块，使得飞机可以正常飞行。整个无人机中继系统的结构如图1所示，系统采用两块电池供电，其中电池2#专门给电机供电，因为电机是飞机最主要的动力系统，其功率高，耗电量大，是制约飞机飞行的主要因素。与电池2#相连的电流计主要用来测量电池剩余电量信息，通过飞控模块加载到图像上，一并传输给地面控制台，让地面操控者可以及时的了解电量剩余情况，以作出正确的判断；而电池1# 给飞控模块及其他设备供电，使各模块可以正常工作。舵机也是飞机正常飞行所必不可少的组件，它可以控制飞机姿态转变及高度变化等；摄像头的作用是采集视频信息并进行处理，相当于飞机的“眼睛”；GPS模块用来准确定位，可以确定飞机的飞行高度、飞机的航行方向等重要信息；图传发射模块是传输视频信息到地面控制台的重要设备；控制信号接收模块是用来接收地面遥控信号，以控制飞机飞行。

进一步的，本发明有两部分组成：一是自动飞行控制系统，二是远程控制系统。自动飞行控制系统是一个典型的反馈控制系统，通常由传感器系统、飞行控制计算机和执行机构三大部分组成，如图2所示。传感器测量各种状态信息，包括飞行速度、飞行高度、飞行姿态、飞行方向、地理坐标等。飞行控制计算机对传感器测量到的信息根据飞行导航的控制率进行计算处理，转变成为能被飞行控制计算机使用的状态信息，同时根据所需的飞行状态计算出对执行机构的输出量。

进一步的，远程控制系统也是本发明的重要组成部分，它由地面控制中心和机载系统组成，如图3所示。无人机的地面控制中心发送控制指令，通过无线链路传输，由机载控制信号接收模块接收，来控制飞机改变飞行状态。远程控制系统的传输链路是无线电，在固定的发射功率和天线增益下，无线电的传输有一定的距离限制，超过其传输距离，地面控制中心就无法通过遥控器控制飞机飞行，此时就需要自动驾驶系统来控制飞机继续飞行或自动返航。自动驾驶系统和远程控制系统之间相互交织，拥有共同的组成部分如执行机构，传感器等部件。两个系统既可单独运行，保障飞机的飞行；又可以协调工作，共同控制飞机。