[发明专利]一种具有高保障性的无人机及其控制系统

说明书

本发明公开了无人机及其控制系统技术领域的一种具有高保障性的无人机及其控制系统，包括主机外壳,所述主机外壳的下表面两侧均固定焊接有基架，并且主机外壳的左右两侧表面均固定焊接有支撑架，所述支撑架的外侧端内部固定焊接有电机，并且电机的输出轴上端固定焊接有旋翼，所述控制系统包括电源模块、LTE模块、微控制单元模块、USIM和SD卡模块和传感器模块。在实际使用过程中，如果无人机和地面控制端失去了连接，那么仍然可以通过和黑匣子配套的上位机或服务器，对无人机进行间接控制，命令无人机返航或者紧急降落，可以在一定程度上减少因为无人机失联造成的损失。

技术领域

本发明涉及无人机及其控制系统技术领域，具体为一种具有高保障性的无人机及其控制系统。

背景技术

无人机是一种用无线电遥控或以自身程序控制飞行的不载人飞行器。无人机在飞行过程中，现需要对无人机的运行状态进行监控。

相关技术中，多通过无人机测控系统对无人机的运行状态进行监控。无人机测控系统对无人机运行状态的监控主要包括：获取无人机的编号、运营信息、位置信息和姿态信息；将获取到的所述位置信息和姿态信息即时传输给云端服务器或者记录在机载存储设备中。一般地，无人机与云端服务器之间通过移动网络通信。目前无人机在应用中还存在一些问题：

1.现有无人机黑匣子设备仅仅有记录数据的功能，若无人机脱离了自身遥控器或者地面控制系统的控制范围，或者和地面控制系统的通信断开时，则现有无人机黑匣子设备无法对无人机进行控制。

2.现有黑匣子设备往往是记录无人机飞控的位置和姿态信息，而无法自身测量位置和姿态，那么在无人机的传感器受到干扰或发生损坏时，所记录的数据为错误的数据，则无法起到实际监测无人机飞行数据的作用。。

3.除以上两点之外，目前市面上已有的产品仍然具有数据传输速率较低、高度精度较低、最大飞行高度受限于飞行区域及移动网络信号的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高保障性的无人机及其控制系统，以解决上述背景技术中提出的的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有高保障性的无人机及其控制系统，包括主机外壳,所述主机外壳的下表面两侧均固定焊接有基架，并且主机外壳的左右两侧表面均固定焊接有支撑架，所述支撑架的外侧端内部固定焊接有电机，并且电机的输出轴上端固定焊接有旋翼，所述主机外壳的下方居中固定设置有可旋转摄像头，并且主机外壳的内部下方居中设置有飞控，所述飞控的右侧固定设置有锂电池，并且飞控的上方设置有传感器室，所述飞控的左侧固定设置有黑匣子，所述主机外壳的一侧固定设置有天线。

所述控制系统包括电源模块、LTE模块、微控制单元模块、USIM和SD卡模块和传感器模块。

优选的，所述可旋转摄像头的两侧通过转动杆连接有套架，并且套架的上方设置有水平角度调整电机，所述套架的一侧设置有纵向角度调整电机。

优选的，所述水平角度调整电机的输出轴下端与套架的上表面固定焊接，所述纵向角度调整电机的输出轴一端穿插过套架的内部与可旋转摄像头的一侧表面固定焊接。

优选的，所述USIM和SD卡模块包括USIM卡和SD卡，所述微控制端元模块包括型号为STM32F405RG的MCU,并且SD卡通过SDIO接口与微控制单元电性连接。

优选的，所述传感模块器包括一个九轴惯性测量单元和一个气压计，并且九轴惯性测量单元采用型号为MPU9250传感器，其内部包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴的磁罗盘，所述MPU9250传感器和MCU之间通过SPI电性连接。

优选的，软件设计部分：编写MCU的串口和SPI的驱动程序，串口用于连接GPS模块和飞控，SPI用于连接传感器；编写传感器、4G模块及SD卡模块的初始化程序。