本發(fā)明涉及gprs-4g網絡通信領域，特別是涉及一種基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著無人機在民用市場的迅速崛起，中小型無人機在農業(yè)、林業(yè)、物流、氣象、航拍、娛樂等民用領域有著越來越廣泛的應用，而無人機定點巡航是無人機應用領域重要的一部分。

當前的無人機定點巡航控制系統(tǒng)一般都有距離的限制，不能真正的實現(xiàn)跨區(qū)域，長航時的遠程控制。通信系統(tǒng)普遍采用無線電射頻控制，一般在1公里內能實現(xiàn)有效的控制，但隨著無人機飛行距離的增加，其控制系統(tǒng)成本會成倍增加，因此巡航距離成為無人機有效執(zhí)行任務的一大約束。無線電射頻控制通信系統(tǒng)容易受到周圍空間無線電信號的干擾，造成控制精度下降甚至失聯(lián)等狀況，存在著極大的安全隱患；通信控制系統(tǒng)信號傳輸速度慢，信息流量小，并且指令易控制系統(tǒng)采用短信指令方式，容易造成信號的傳輸延遲。

gprs-4g作為現(xiàn)在主流的移動通信信號，將其結合到無人機控制系統(tǒng)，將使信號的傳輸速率更快，信息流更大，成本更低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的技術中導致的上述缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術方案：一種基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)，包括4g數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，圖傳系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)，gps定位系統(tǒng)，智能保護系統(tǒng)，定點巡航軟件操作系統(tǒng)，所述軟件操作系統(tǒng)通過pc機usb連接有實物遙控器，實物遙控系統(tǒng)連接有4g數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，軟件操作系統(tǒng)為pc上的定點巡航軟件操作系統(tǒng)，4g通信系統(tǒng)電性連接有所述飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)依次電性連接所述圖傳系統(tǒng)，gps定位系統(tǒng)，智能保護系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述定點巡航軟件操作系統(tǒng)連接有gps定位系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述4g數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內設有4g數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述智能保護系統(tǒng)保護系統(tǒng)里連接有mems立體成像系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述遙控器與pc機的通信采用422通信。

優(yōu)選的，所述智能保護系統(tǒng)保護系統(tǒng)包括風向傳感器，風速傳感器，濕度傳感器，溫度傳感器，電壓傳感器。

采用上述方案的有益效果是：1.本發(fā)明采用4g網絡通信模式，可實現(xiàn)無人機的遠程定點巡航；2.本發(fā)明采用pc機與遙控器相結合的方式，利用4g網絡控制無人機飛行，pc機上的定點巡航控制軟件可設置無人機的飛行路線，通過遙控器上的4g終端上傳到gprs網絡當中。遙控器可實現(xiàn)人為的強制控制。提高了控制精度；3.本發(fā)明配套的智能保護系統(tǒng)，能自動的感應和識別周圍的環(huán)境，保證安全的自主飛行；4.定點巡航控制軟件里gps定位系統(tǒng)，可呈現(xiàn)全球立體高清地圖，實現(xiàn)對路線的精確規(guī)劃。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構框圖。

圖2是本發(fā)明的智能保護系統(tǒng)。

其中，1-軟件操作系統(tǒng)，2-實物遙控器，3-4g數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，31-4g數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，4-飛控系統(tǒng)，5-gps定位系統(tǒng)，6-智能保護系統(tǒng)，61-風向傳感器，62-風速傳感器，63-溫度傳感器，64-濕度傳感器，65-電壓傳感器，7-定點巡航系統(tǒng)，8-mems微振鏡9-自主飛行系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發(fā)明基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)的實施方法。

圖1和圖2出示了本發(fā)明基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)的具體實施方法：一種基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)，包括4g數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)3，4g數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)31，飛控系統(tǒng)4，gps定位系統(tǒng)5，智能保護系統(tǒng)6，風向傳感器61，風速傳感器62，溫度傳感器63，濕度傳感器64，電壓傳感器65，定點巡航系統(tǒng)7，mems微振鏡8，自主飛行系統(tǒng)9，軟件操作系統(tǒng)1，實物遙控器2，所述軟件操作系統(tǒng)通過422通信連接有實物遙控器，軟件操作系統(tǒng)1為pc上位機11，實物遙控器無線連接4g數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)3，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)3電性連接有飛控系統(tǒng)4，飛控系統(tǒng)4依次電性連接有gps定位系統(tǒng)5、智能保護系統(tǒng)6、定點巡航系統(tǒng)7、mems微振鏡8和自主飛行系統(tǒng)9。軟件操作系統(tǒng)1用于設定精確的巡航路線，通過422總線通信與遙控器連接，實物遙控器2通過tcp/ip協(xié)議用來接受和發(fā)送4g通信信號，并對無人機的姿態(tài)進行強制調整。

在本實施例中，所述4g數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)3內設有4g數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)31，數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議為tcp/ip協(xié)議，能夠雙向傳輸無人機的控制指令以及回傳無人機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。實現(xiàn)對無人機的遠程實時監(jiān)測和控制。

在本實施例中，所述智能保護系統(tǒng)6包括風向傳感器61、風速傳感器62、溫度傳感器63、濕度傳感器64和電壓傳感器65，并連接有mems微振鏡三維成像系統(tǒng)8，無人機起飛前，無人機智能保護系統(tǒng)6對各個系統(tǒng)自檢，將各個數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭b控器顯示屏上，如果有數(shù)據(jù)超過規(guī)定的值將判斷有安全隱患不起飛。在飛行過程中，智能保護系統(tǒng)6的風向傳感器61、風速傳感器62、溫度傳感器63、濕度傳感器64和電壓傳感器65，以及mems微振鏡三維成像系統(tǒng)8智能監(jiān)測周圍的環(huán)境，如在強風暴雨超過設定環(huán)境參數(shù)的情況時，并實時將各個環(huán)境指標實施的傳輸?shù)竭b控器一端，通過4g數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)3以及飛控系統(tǒng)4實現(xiàn)無人機的安全降落。

在本實施例中，所述軟件操作系統(tǒng)1網絡鏈接有gps定位系統(tǒng)，通過422通信連接有遙控器，能夠實現(xiàn)對無人機位置的實時觀測和路線的規(guī)劃。

在本實施例中，所述mems微振鏡三維成像系統(tǒng)8，通過光柵掃描實現(xiàn)對周圍環(huán)境的三維重構，并同過4g數(shù)據(jù)通信網絡回傳。

在本實施例中，所述自主飛行系統(tǒng)9連接有gps定位系統(tǒng)5，接收來自遙控器的4g信號指令，自主飛行模式啟動后，可由避障系統(tǒng)和gps定位系統(tǒng)實現(xiàn)無人機的自主飛行。

基于上述，本發(fā)明基于gprs-4g通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)的有益效果為：1.本發(fā)明利用422通信，實現(xiàn)了pc機和遙控器的連接，使得操作更為精確；2.本發(fā)明實現(xiàn)了gprs-4g信號的通信方式，實現(xiàn)了無人機的遠程定點巡航；3.本發(fā)明存在智能保護系統(tǒng)，能自動識別周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)并及時回傳。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方法，應當指出，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出一些改進，這些都是本發(fā)明的保護內容。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了種一種基于GPRS?4G通信的無人機遠程定點巡航控制系統(tǒng)，設計GPRS?4G網絡通信領域，包括4G數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，4G數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)，GPS定位系統(tǒng)，智能保護系統(tǒng)，定點巡航系統(tǒng)，MEMS微振鏡，自主飛行系統(tǒng)，軟件操作系統(tǒng)，實物遙控器，所述軟件操作系統(tǒng)通過422通信連接有實物遙控器，軟件操作系統(tǒng)為PC上位，實物遙控器無線連接4G數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)電性連接有飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)依次電性連接有GPS定位系統(tǒng)、智能保護系統(tǒng)、定點巡航系統(tǒng)、MEMS微振鏡和自主飛行系統(tǒng)。本發(fā)明有益效果為：通過了GPRS?4G信號的通信方式，實現(xiàn)了無人機的遠程定點巡航；利用422通信，實現(xiàn)了PC機和遙控器的連接，使得操作更為精確。

技術研發(fā)人員：高邐;張壯壯;孫鵬
受保護的技術使用者：西北工業(yè)大學
技術研發(fā)日：2017.06.01
技術公布日：2017.08.25