[发明专利]一种无人机地面控制系统

说明书

本发明公开了一种无人机地面控制系统，属于无人机技术领域，包括处理器模块、编队集群遥控飞行模块、编队集群控制模块、巡航控制模块、返航控制模块、安全监控模块、显示器、智能充电模块、存储器、数据传输模块和数据通讯模块，安全监控模块与声光报警模块连接，处理器模块还分别与人机交互模块、语音交互模块和散热器连接，存储器与本地嵌入式数据库连接，本地嵌入式数据库与云端数据库连接，编队集群遥控飞行模块与信号编码模块连接。本发明通过获取无人机位置和飞行姿态，确定飞行区域，按照对应飞行控制策略，控制无人机及编队飞行，实现人机操作，对地面控制系统散热，保证有效运行，实时故障监控，保证安全，适于大范围推广应用。

技术领域

本发明涉及一种无人机地面控制系统，属于无人机技术领域。

背景技术

无人机可以搭载遥感影像设备，获取地物高清视频影像，并通过图传设备实时传回地面端。地面站是无人机系统的必要组成，主要完成航迹规划、飞行控制、载荷控制、综合显示等功能。目前的无人机地面控制系统受处理能力的限制一般只对无人机回传的视频影像进行显示，比如公开号为CN203117728U的《无人机单兵便携地面控制站系统》专利文献所描述的地面站系统，当遇到有全景拼接、三维重建等图像处理需求时，则需要增加机载或地面站存储模块，通过先拍摄，后处理的方式来完成，先将无人机拍摄的视频影像存储在机载端或者地面站，等拍摄任务执行完后，再结合飞行参数进行图像分析处理工作；公开号为CN103942273A的《一种空中快速响应动态监测系统及其动态监测方法》专利文献中，采用的是机载端大容量存储器，等飞行任务执行完毕后，地面站快速浏览与拼接模块才能执行全景拼接；公开号为CN103941745A的《用于无人机输电线路巡检的移动子站及工作方法》专利文献采用的是地面站存储器，等飞行任务执行完后，移动子站结合飞行日志进行图像分析处理，寻找巡检线路缺陷，得到飞行报告，再将飞行报告发送到集中监控子系统，但是目前的无人机地面监控系统中，无法使无人机提前识别禁飞区域而进行避让，从而造成无人机的效率降低，同时存在安全隐患，且在这个过程中，目前的无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响无人机编队航行。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种无人机地面控制系统，用于解决目前无人机在工作中，无法提前识别禁飞区域而进行避让，从而造成无人机的效率低的问题，同时用于解决目前无人机在工作中无法进行无人机编队集群控制，造成无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响无人机编队航行的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种无人机地面控制系统，包括处理器模块、编队集群遥控飞行模块、编队集群控制模块、巡航控制模块、返航控制模块、安全监控模块、显示器、智能充电模块和存储器，所述处理器模块分别与所述编队集群遥控飞行模块、所述编队集群控制模块、所述巡航控制模块、所述显示器、所述智能充电模块和所述存储器电连接，所述巡航控制模块分别与所述返航控制模块和所述安全监控模块电连接；所述处理器模块用于计算无人机编队集群中各个无人机相互距离及相对速度，并计算各个无人机的当前位置和姿态；所述编队集群遥控飞行模块通过遥控器向各个无人机发送控制指令，使无人机按照接收到的控制指令飞行；所述编队集群控制模块向无人机机载设备发送指令，进行无人机编队集群控制，获取无人机编队集群的当前位置和各个无人机的姿态；所述巡航控制模块包括内环控制模块和外环控制模块，用于单个无人机巡航控制，所述内环控制模块用于控制单个无人机的姿态，所述外环控制模块用于控制单个无人机的位置和速度；所述返航控制模块用于在与单个无人机间的通信出现故障或单个无人机出现机械故障时，出现故障的无人机按照原路径返回至起点或指定地点，还用于在无人机编队集群完成任务后，按照原路径返回至起点或指定地点；所述安全监控模块用于判断地面控制系统与单个无人机间的通信是否出现故障或单个无人机是否出现机械故障；所述显示器内设有气压计、指南针、温度计和高度计，所述显示器用于显示无人机指令及无人机的位置、速度、姿态；所述智能充电模块用于为地面控制系统提供电源；所述存储器用于存储地面控制系统数据。