[发明专利]一种基于5G和视觉定位的无人机飞行控制系统

权利要求书

1.一种基于5G和视觉定位的无人机飞行控制系统，其特征在于，包括无人机、云服务器、5G网关和地面控制站，所述无人机包括飞控模块、5G模块和GPS模块，所述无人机上设置有TOF传感器和摄像头，所述5G模块、所述GPS模块、所述摄像头和所述TOF传感器分别与所述飞控模块连接，所述5G模块经由所述5G网关与所述云服务器通信连接，所述云服务器与所述地面控制站连接；

所述地面控制站用于发送起飞指令和航线数据至所述云服务器；

所述云服务器用于接收所述起飞指令和所述航线数据，并将所述起飞指令和所述航线数据经由所述5G网关透传至所述飞控模块；

所述飞控模块用于根据所述起飞指令和所述航线数据控制所述TOF传感器和所述GPS模块进入工作状态；

所述TOF传感器用于测量所述无人机的飞行高度，并将所述飞行高度传输至所述飞控模块；

所述GPS模块用于实时获取所述无人机的飞行信息，并将所述飞行信息传输至所述飞控模块，所述飞行信息包括位置信息、高度信息和地速信息；

所述飞控模块用于当所述飞行高度达到预设高度后，根据所述航线数据进行对所述无人机进行调整，以使所述无人机按照所述航线数据进行巡航；

所述5G网关用于当所述GPS模块检测到所述无人机到达航线终点时，启动所述TOF传感器和所述摄像头，以获取地面上的终点标识，并将所述终点标识经由所述5G模块传输至所述飞控模块；

所述飞控模块用于控制所述无人机飞行至所述终点标识的正上方，若所述无人机的飞行高度处于第一预设范围内，则控制所述无人机以第一预设速度下降，并根据所述TOF传感器获取的飞行高度和所述摄像头获取的视觉图像信息，基于PID算法，采用第一PID参数控制所述无人机的水平移动速度，以将所述无人机的飞行位置控制在距离所述终点标识的第一距离范围内，若所述无人机的飞行高度处于第二预设范围内，则控制所述无人机以第二预设速度下降，并根据所述TOF传感器获取的飞行高度和所述摄像头获取的视觉图像信息，采用第二PID参数控制所述无人机的水平移动速度，以将所述无人机的飞行位置控制在距离所述终点标识的第二距离范围内，若所述无人机的飞行高度处于第三预设范围内，则根据所述TOF传感器获取的飞行高度和所述摄像头获取的视觉图像信息，采用第三PID参数控制所述无人机的水平移动速度和下降速度，以将所述无人机的飞行位置控制在距离所述终点标识的第三距离范围内，并控制所述无人机降落。

2.根据权利要求1所述的基于5G和视觉定位的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述地面控制站还用于发送航线数据下载指令和航线数据，所述航线数据下载指令和所述航线数据经由所述云服务器发送至所述5G网关；

所述5G网关用于根据所述航线数据下载指令接收所述航线数据，并在所述航线数据接收完成后，检测所述航线数据的是否完整，以及所述航线数据与无人机是否匹配，若两者中任一项存在问题，则发送航线下载失败信息至所述云服务器，同时发送重新下载请求至所述云服务器，若两者均不存在问题，则保存所述航线数据，并将所述航线数据传输至飞控模块。

3.根据权利要求1所述的基于5G和视觉定位的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述飞控模块还用于正常上电后，进行内存自检、flash自检、SSD硬盘自检和IO口自检，并在自检通过后，通过所述5G模块与所述云服务器连接。

4.根据权利要求1所述的基于5G和视觉定位的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述5G网关用于将所述摄像头获取的视觉图像信息回传至所述云服务器，并将所述飞控模块发出的状态信息透传至所述云服务器；

所述5G网关还用于将所述云服务器的命令信息透传至所述飞控模块。

5.根据权利要求4所述的基于5G和视觉定位的无人机飞行控制系统，其特征在于，所述5G网关用于根据所述飞控模块发出的状态信息，判断实时航向与所述航线数据是否有偏差，若存在偏差，则计算偏差量，并将所述偏差量经由所述5G模块传输至所述飞控模块，以使所述无人机进行航向修正。