一種無人機航拍系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無人飛行機拍攝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機航拍系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無人機技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，由于無人機具有成本相對較低、無人員傷亡風(fēng)險、生存能力強、機動性能好、使用方便等優(yōu)勢，使得無人機在民用方面應(yīng)用較廣泛，主要應(yīng)用市場包括:航空拍攝、航空攝影、地質(zhì)地貌測繪、森林防火、地震調(diào)查、核輻射探測、邊境巡邏、應(yīng)急救災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、農(nóng)田信息監(jiān)測、管道、高壓輸電線路巡查、野生動物保護、科研實驗、海事偵察、魚情監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、大氣取樣、增雨、資源勘探、禁毒、反恐、警用偵查巡邏、治安監(jiān)控、消防航拍偵查、通信中繼、城市規(guī)劃、數(shù)字化城市建設(shè)等多個領(lǐng)域，由于對航空產(chǎn)品對安全性的嚴(yán)格要求和航空管制的原因，使人們不敢問津。在今后幾年，將是通用航空事業(yè)和無人機事業(yè)發(fā)展的時代。據(jù)分析，來幾年我國大量民用無人機的市場需求，無人機應(yīng)用遠景較好，但在現(xiàn)階段相關(guān)應(yīng)用還處于尚未形成、規(guī)模的初級階段。現(xiàn)有多旋翼無人機，主要優(yōu)點是可以垂直起降，對場地要求較低，有安全冗余，安全性較高，可負載總類廣泛，因此將會得到大范圍應(yīng)用市場。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的航拍方法，由于無人機的飛行環(huán)境難以控制，且圖像回傳信道的信噪比不穩(wěn)定導(dǎo)致航拍所得到的圖像質(zhì)量較差，難以滿足應(yīng)用需求，限制了無人機航拍在工、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]實用新型目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種無人機航拍系統(tǒng)，改善了航拍圖像的傳輸效果，提高了航拍圖像的質(zhì)量。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的無人機航拍系統(tǒng)，包括至少兩架無人機和地面控制站，所述地面控制站與所述無人機之間設(shè)置有數(shù)據(jù)傳輸鏈路，所述地面控制站根據(jù)航拍任務(wù)向無人機發(fā)送控制指令，并接收所述無人機發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；
[0006]所述無人機包括移動視頻基站任務(wù)載荷裝置，不同所述無人機之間通過移動視頻基站任務(wù)載荷裝置建立無線通信連接。
[0007]有益效果:本實用新型中的無人機航拍系統(tǒng)利用系統(tǒng)內(nèi)空閑無人機作為移動通信中轉(zhuǎn)站，改善了航拍圖像的傳輸效果，提高了航拍圖像的質(zhì)量;本實用新型的無人機航拍系統(tǒng)對無人機中的自動駕駛裝置、移動視頻基站任務(wù)載荷裝置、拍攝裝置和無線通信裝置進行協(xié)調(diào)控制，使得各裝置在完成自身功能的基礎(chǔ)上，又能夠相互配合，向地面控制站發(fā)送航拍圖片信息，提高了無人機與地面控制站之間的數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量;本實用新型的無人機航拍系統(tǒng)將信道好的無人機作為移動通信中轉(zhuǎn)站，進一步提高了數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，提高了航拍效果，有助于無人機航拍應(yīng)用的推廣和使用，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來更大的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的無人機航拍系統(tǒng)不意圖；
[0009]圖2是無人機的功能模塊示意圖；
[0010]圖3是無人機自動駕駛裝置的模塊示意圖；
[0011 ]圖4是無人機移動視頻基站任務(wù)載荷裝置的模塊示意圖；
[0012]圖5是無人機拍攝裝置的模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本實用新型作更進一步的說明。
[0014]圖1中的無人機航拍系統(tǒng)包括:至少2架無人機1和地面控制站2，無人機1和地面控制站2通過無線信號通信，不同的無人機1之間通過無線信號通信，任一架無人機1可作為其他無人機1的移動通信中轉(zhuǎn)站。地面控制站2根據(jù)航拍任務(wù)向無人機1發(fā)送控制指令，該控制指令包括:飛行控制指令、航拍指令和信息中轉(zhuǎn)指令，并接收無人機1發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，該數(shù)據(jù)信息包括:飛行狀態(tài)信息、航拍圖片信息和移動通信中轉(zhuǎn)載荷信息。
[0015]上述無人機1如圖2所示包括:自動駕駛裝置11、移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12、拍攝裝置13和無線通信裝置14，無線通信裝置14分別與自動駕駛裝置11、移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12、拍攝裝置13通過串口連接，無線通信裝置14接收地面控制站2發(fā)送的控制指令，并向地面控制站2發(fā)送數(shù)據(jù)信息；自動駕駛裝置11 一方面根據(jù)無線通信裝置14接收到的飛行控制指令調(diào)整無人機1的飛行狀態(tài)，另一方面通過無線通信裝置14向地面控制站2發(fā)送飛行狀態(tài)信息;移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12—方面根據(jù)無線通信裝置14接收到的信息中轉(zhuǎn)指令為其他無人機1充當(dāng)移動通信中轉(zhuǎn)站，另一方面通過無線通信裝置14向地面控制站2發(fā)送移動通信中轉(zhuǎn)載荷信息；拍攝裝置13—方面根據(jù)無線通信裝置14接收到的航拍指令進行圖像采集和處理，另一方面通過無線通信裝置14向地面控制站2發(fā)送航拍圖片信息。
[0016]地面控制站2上設(shè)置有無線通信裝置(圖中未示出)，與任一無人機1上的無線通信裝置14之間建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路，為了避免干擾，同一時刻不同無人機1的信息傳輸鏈路頻率不同，上述數(shù)據(jù)鏈路包括上行鏈路Lu和下行鏈路Ld:上行鏈路Lu用于地面控制站2向無人機1發(fā)送控制指令，實現(xiàn)對無人機1以及機上裝置的控制；下行鏈路Ld有兩個通道，第一通道為狀態(tài)遙測通道，用于無人機1向地面控制站2傳遞當(dāng)前的飛行狀態(tài)信息和航拍圖片信息；第二通道用于向地面控制站2傳遞移動通信中轉(zhuǎn)載荷信息。
[0017]如圖3所示，上述無人機1的自動駕駛裝置11包括:測姿及導(dǎo)航模塊111、飛控模塊112和操縱模塊113。一方面，該自動駕駛裝置11可以根據(jù)當(dāng)前飛行狀態(tài)自動調(diào)整無人機1的飛行狀態(tài)，測姿及導(dǎo)航模塊111測量無人機1的飛行狀態(tài)，包括傾斜角、俯仰角、航向角、高度、速度和航線，并發(fā)送遙控命令引導(dǎo)無人機1按照預(yù)定的航線飛行或指定位置懸停;測姿及導(dǎo)航模塊111與飛控模塊112之間采用串行接口連接;飛控模塊112實時接收測姿及導(dǎo)航模塊111的所測量的飛行狀態(tài)和遙控命令，根據(jù)測量數(shù)據(jù)和遙控命令形成第一控制指令并發(fā)送給操縱模塊113 ；操縱模塊113為機電式執(zhí)行機構(gòu)，根據(jù)飛控模塊112的第一控制指令調(diào)整無人機1的飛行狀態(tài)，實現(xiàn)對無人機1的飛行控制。
[0018]另一方面，上述無人機1的自動駕駛裝置11可以根據(jù)地面控制站2的飛行控制指令進行調(diào)整無人機1的飛行狀態(tài)。飛控模塊112與無線通信裝置14電連接，飛控模塊112將飛行狀態(tài)通過無線通信裝置14發(fā)送給地面控制站2;飛控模塊112接收無線通信裝置14傳送的飛行控制指令，根據(jù)飛行控制指令形成第二控制指令并發(fā)送給操縱模塊113;操縱模塊113根據(jù)第二控制指令調(diào)整無人機1的飛行狀態(tài)。
[0019]無人機1的移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12用于在其他無人機1向地面控制站2傳輸航拍圖片信息時，其下行鏈路Ld的第一通道質(zhì)量較差的情況下，為其他無人機1提供信息中轉(zhuǎn)通道。上述移動通信中轉(zhuǎn)載荷信息包括:相應(yīng)無人機的最大中轉(zhuǎn)載荷，以及當(dāng)前中轉(zhuǎn)負載，用于判斷該無人機1是否可以作為其他無人機1的移動通信中轉(zhuǎn)站，例如:一無人機的最大中轉(zhuǎn)載荷為5，即該無人機最多可以為5個其他無人機1作為移動通信中轉(zhuǎn)站，若該無人機的當(dāng)前中轉(zhuǎn)負載〈5，則還可以再為一架無人機充當(dāng)移動通信中轉(zhuǎn)站。如圖4所示，移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12包括基站設(shè)備121和基站天線123，移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12集成在無人機1上，基站設(shè)備121采用輕量化基站，集成安裝在駕駛艙內(nèi)，基站天線123安裝在駕駛艙下部?；咎炀€123作為無線收發(fā)設(shè)備用于與其他無人機1的移動視頻基站任務(wù)載荷裝置12之間建立無線通信，同步航拍圖片信息，基站設(shè)備121用于通過基站天線123向其他無人機1互通無線通信建立命令，記載和更新中轉(zhuǎn)任務(wù)列表，中轉(zhuǎn)任務(wù)列表中記載了相應(yīng)無人機1的中繼配對情況。
[0020]如圖5所示，無人機1的拍攝裝置13包括:圖像采集模塊131、圖像編碼模塊132、圖像壓縮模塊133、圖像存儲模塊134和微控制模塊135，由于受小型無人機1的載荷所限，圖像采集模塊131采用重量較輕的高分辨率模擬攝像機來采集視頻信號，并將采集的視頻信號發(fā)送給圖像編碼模塊132，該視頻信號為一系列模擬圖像的集合；圖像編碼模塊132將接收到的模擬圖像進行編碼，轉(zhuǎn)化生成分辨率較高的數(shù)字圖像并發(fā)送給圖像壓縮模塊133;圖像壓縮模塊133對接收到的數(shù)字視頻圖像進行編碼壓縮后傳送給圖像存儲模塊134進行存儲；微控制模塊135與圖像采集模塊131、圖像編碼模塊132、圖像壓縮模塊133、圖像存儲模塊134均電連接，微控制模塊135控制圖像采集模塊131采集視