[发明专利]一种基于北斗导航的无人机防撞及预警装置

说明书

本发明公开了一种基于北斗导航的无人机防撞及预警装置，包括地面控制中心、无人机终端、北斗导航模块、无线通信模块和检测模块，无人机终端上集成有飞行控制模块、摄像模块，摄像模块与飞行控制模块电连接，北斗导航模块和无线通信模块各自通过串口与飞行控制模块双向电连接，无人机终端中的飞行控制模块通过无线通信模块与地面控制中心进数据传输，检测模块包括接收单元、校验单元及比对单元。本发明能够实时控制无人机与障碍物的距离，控制无人机距离障碍物安全距离时停止朝向障碍物一侧移动，不需要对无人机飞行控制系统进行过多的调整，也不需要增加额外的辅助测距装置等硬件设备，只需要图像信息来标定距离，解决无人机碰撞障碍物问题。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于北斗导航的无人机防撞及预警装置。

背景技术

随着无人机技术的发展，目前无人机在各行业领域的应用越来越广泛。无人机在跟多复 杂的环境下飞行，就很容易发生碰撞等情况，传统无人机上的测距系统只是固定测量某个特 定方向，而无法同时兼顾前后及地面等多个方向的距离测定。而且现有的无人机防碰撞装置， 大部分都是通过无人机集成传感器采集飞行中无人机运行状态，获取障碍物信息并分析是否 存在碰撞的可能，虽然高灵敏度传感器可以获得精准数据，但其采集距离却有限，观察范围 也较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于北斗导航的无人机防撞及预警装置，以解决上述背景技 术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于北斗导航的无人机防撞及 预警装置，包括地面控制中心、无人机终端、北斗导航模块、无线通信模块和检测模块，所 述无人机终端上集成有飞行控制模块、摄像模块，所述摄像模块与飞行控制模块电连接，所 述北斗导航模块和无线通信模块各自通过串口与飞行控制模块双向电连接，所述北斗导航模 块与射频电路模块电连接，所述北斗导航模块与飞行控制模块之间双向电连接的串口为一级 串口，所述无线通信模块与飞行控制模块双向电连接的串口为二级串口，且所述一级串口优 先级高于二级串口，所述无人机终端中的飞行控制模块通过无线通信模块与地面控制中心进 数据传输；

所述摄像模块在无人机飞行期间实时采集各方向图像，并传输至检测模块，所述摄像模 块包括至少四个摄像模组；

所述检测模块包括接收单元、校验单元及比对单元，所述接收单元接收摄像模块传输的 图像，所述校验单元提取图像的特征信息，通过几何关系投影，结合摄像机标定方法，根据 摄像模组内部参数和外部参数计算出摄像模组到障碍物的最短距离，再根据无人机和摄像模 组的固定关系，计算无人机到障碍物的最短距离，所述比对单元对比无人机到障碍物的最短 距离与预设安全距离的大小，若无人机到障碍物的最短距离小于预设安全距离，则向无人机 的控制模块发出预警信号。

进一步的，还包括控制电路，所述控制电路用于在无人机控制模块接收到检测模块发出 的预警信号后，向无人机飞行驱动模块发出禁止向该方向移动的指令，锁死无人机向该方向 移动。

进一步的，所述无线通信模块为GSM模块或LTE模块或WIFI网路模块。

进一步的，所述摄像模块为CCD摄像机。

进一步的，所述无人机终端还集成有障碍物检测模块、电量过低报警模块、存储模块， 所述障碍物检测模块、电量过低报警模块、存储模块分别与飞行控制模块电连接。

进一步的，还包括云服务器模块，所述云服务器模块与无线通信模块连接。

进一步的，无人机控制模块收到预警信号后，向无人机飞行驱动模块发出禁止向该方向 移动的指令，锁死无人机向该方向移动，当无人机向除该方向以外的任一方向移动后，则解 锁无人机向该方向移动。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：