飛行器系統(tǒng)及其通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明包括一種飛行器系統(tǒng)及其通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器作為一種可以實(shí)現(xiàn)幫助人們擴(kuò)展視野、巡航拍攝、傳遞物品等功能的新型工具。其在軍事偵察、目標(biāo)捕獲、武器投放、部署傳感器、通信、核生物化學(xué)取樣、航空攝影、空中測繪、損傷評(píng)估、環(huán)境監(jiān)測、氣象監(jiān)測、海洋監(jiān)測、森林防火監(jiān)測、洪澇災(zāi)情監(jiān)測、資源調(diào)查、牧場巡邏、道路交通監(jiān)控等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。飛行器的研究和發(fā)展正在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)高潮。美國、澳大利亞、俄羅斯、印度、以色列等國已成立專門研究機(jī)構(gòu)，并投入專項(xiàng)研究經(jīng)費(fèi)。
[0003]傳統(tǒng)的飛行器只能依靠短距離遙控進(jìn)行控制，且不夠智能化。即現(xiàn)有飛行器存在控制距離短，信號(hào)獲取不準(zhǔn)確或無法獲取的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中飛行器的控制距離短，信號(hào)獲取不準(zhǔn)確或無法獲取的缺陷，提供一種控制距離更長，且信號(hào)傳輸更加安全可靠的飛行器系統(tǒng)及其通信方法。
[0005]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:一種飛行器系統(tǒng)，包括一飛行器以及一控制終端，其特點(diǎn)在于，所述飛行器包括一處理模塊、一無線通信模塊以及一定位模塊，
[0006]所述定位模塊用于獲取所述飛行器的當(dāng)前位置信息；
[0007]所述無線通信模塊用于將所述當(dāng)前位置信息通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述控制終端，所述無線通信模塊還用于接收所述控制終端通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的控制指令；
[0008]所述處理模塊用于根據(jù)所述控制指令控制所述飛行器飛行。
[0009]目前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠提供更寬的數(shù)據(jù)通信帶寬和更強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，使得無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。另外GPS(全球定位系統(tǒng))等定位模塊的應(yīng)用也越來越廣泛，GPS芯片的定位精確度越來越高。利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和定位模塊，可以增加對(duì)飛行器控制距離。
[0010]本發(fā)明中，所述定位模塊可以為GPS定位模塊、BDS(北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))定位模塊等定位模塊。所述控制終端可以為手機(jī)、平板電腦或服務(wù)器終端等。所述當(dāng)前位置信息是指所述飛行器的當(dāng)前位置，其可以包括飛行器當(dāng)前所處的經(jīng)度、緯度及高度。另外，所述處理模塊可以為單片機(jī)。
[0011]由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送當(dāng)前位置信息和控制指令能夠擴(kuò)大對(duì)飛行器的控制范圍。具體來說，所述當(dāng)前位置信息和控制指令可以利用短信或網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在飛行器和控制終端之間傳輸。
[0012]較佳地，所述當(dāng)前位置信息包括所述飛行器的當(dāng)前高度、當(dāng)前經(jīng)度和當(dāng)前緯度，所述控制指令包括目標(biāo)高度、目標(biāo)經(jīng)度和目標(biāo)緯度，所述處理模塊用于計(jì)算所述當(dāng)前高度與所述目標(biāo)高度的高度差、所述當(dāng)前經(jīng)度和所述目標(biāo)經(jīng)度的經(jīng)度差以及所述當(dāng)前緯度和目標(biāo)緯度的緯度差，并根據(jù)所述高度差、經(jīng)度差以及緯度差控制所述飛行器向所述目標(biāo)高度、目標(biāo)經(jīng)度和目標(biāo)緯度的位置飛行。
[0013]利用所述高度差、經(jīng)度差以及緯度差就能夠使所述處理模塊控制飛行器的電機(jī)調(diào)速器，進(jìn)而調(diào)整相應(yīng)的電機(jī)，使所述飛行器改變方向或調(diào)整高度。
[0014]較佳地，所述飛行器還包括一用于獲取飛行器的當(dāng)前飛行高度的超聲波高度測量模塊，所述處理模塊用于在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前高度時(shí)，控制所述無線通信模塊發(fā)送所述超聲波高度測量模塊獲取的當(dāng)前飛行高度至所述控制終端。
[0015]利用所述超聲波高度測量模塊可以使所述飛行器更準(zhǔn)確地獲取當(dāng)前飛行器所處的高度。使所述飛行器對(duì)高度信息的獲取更加可靠。對(duì)于當(dāng)前緯度和當(dāng)前經(jīng)度，所述處理模塊可以控制無線通信模塊與所述當(dāng)前飛行高度一并發(fā)送至所述控制終端。
[0016]較佳地，所述處理模塊用于在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前高度時(shí)，計(jì)算所述當(dāng)前飛行高度與所述目標(biāo)高度的高度差，并根據(jù)所述當(dāng)前飛行高度與所述目標(biāo)高度的高度差控制所述飛行器向所述目標(biāo)高度的位置飛行。
[0017]利用所述高度差就能夠使所述處理模塊控制飛行器的電機(jī)調(diào)速器，進(jìn)而調(diào)整相應(yīng)的電機(jī)，使所述飛行器調(diào)整高度。
[0018]較佳地，所述飛行器還包括一用于獲取飛行器的當(dāng)前所處經(jīng)度和當(dāng)前所處緯度的慣性測量模塊，所述處理模塊用于在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前經(jīng)度和當(dāng)前緯度時(shí)，控制所述無線通信模塊發(fā)送所述慣性測量模塊獲取的當(dāng)前所處經(jīng)度和當(dāng)前所處緯度至所述控制終端；所述處理模塊還用于計(jì)算所述當(dāng)前所處經(jīng)度與所述目標(biāo)經(jīng)度的經(jīng)度差、所述當(dāng)前所處緯度與所述目標(biāo)緯度的緯度差，然后根據(jù)所述當(dāng)前所處經(jīng)度與所述目標(biāo)經(jīng)度的經(jīng)度差、所述當(dāng)前所處緯度與所述目標(biāo)緯度的緯度差控制所述飛行器向所述目標(biāo)經(jīng)度、目標(biāo)緯度的位置飛行。
[0019]利用所述慣性測量模塊可以使所述飛行器更準(zhǔn)確地獲取當(dāng)前飛行器所處的經(jīng)度、緯度。具體利用方法為，飛機(jī)起飛時(shí)能夠獲得飛機(jī)所處位置的信息(可以通過GPS模塊獲得)，飛機(jī)起飛后慣性測量模塊能夠獲得飛行器的飛行方向以及飛行距離，那么通過飛行器的起始位置，以及飛行器的飛行軌跡就能夠計(jì)算出飛行器的當(dāng)前位置。如果定位模塊獲取信息失敗時(shí)就能夠利用慣性模塊獲得當(dāng)飛機(jī)當(dāng)前位置，使所述飛行器對(duì)所處經(jīng)度和緯度信息的獲取更加可靠。對(duì)于當(dāng)前高度，所述處理模塊可以控制無線通信模塊與當(dāng)前所處經(jīng)度、當(dāng)前所處緯度一并發(fā)送至所述控制終端。
[0020]本發(fā)明還提供一種通信方法，其特點(diǎn)在于，其用于如上所述的飛行器系統(tǒng)，所述通信方法包括:
[0021]所述定位模塊獲取所述飛行器的當(dāng)前位置信息，所述無線通信模塊將所述當(dāng)前位置信息通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述控制終端；
[0022]所述無線通信模塊接收所述控制終端通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的控制指令，所述處理模塊根據(jù)所述控制指令控制所述飛行器飛行。
[0023]較佳地，所述當(dāng)前位置信息包括所述飛行器的當(dāng)前高度、當(dāng)前經(jīng)度和當(dāng)前緯度，所述控制指令包括目標(biāo)高度、目標(biāo)經(jīng)度和目標(biāo)緯度，所述通信方法包括:
[0024]所述處理模塊計(jì)算所述當(dāng)前高度與所述目標(biāo)高度的高度差、所述當(dāng)前經(jīng)度和所述目標(biāo)經(jīng)度的經(jīng)度差以及所述當(dāng)前緯度和目標(biāo)緯度的緯度差，并根據(jù)所述高度差、經(jīng)度差以及緯度差控制所述飛行器向所述目標(biāo)高度、目標(biāo)經(jīng)度和目標(biāo)緯度的位置飛行。
[0025]較佳地，所述飛行器還包括一用于獲取飛行器的當(dāng)前飛行高度的超聲波高度測量模塊，所述通信方法包括:
[0026]所述處理模塊在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前高度時(shí)，控制所述無線通信模塊發(fā)送所述超聲波高度測量模塊獲取的當(dāng)前飛行高度至所述控制終端。
[0027]較佳地，所述通信方法包括:所述處理模塊在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前高度時(shí)，計(jì)算所述當(dāng)前飛行高度與所述目標(biāo)高度的高度差，并根據(jù)所述當(dāng)前飛行高度與所述目標(biāo)高度的高度差控制所述飛行器向所述目標(biāo)高度的位置飛行。
[0028]較佳地，所述飛行器還包括一用于獲取飛行器的當(dāng)前所處經(jīng)度和當(dāng)前所處緯度的慣性測量模塊，所述通信方法包括:
[0029]所述處理模塊在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前經(jīng)度和當(dāng)前緯度時(shí)，所述處理模塊控制所述無線通信模塊發(fā)送所述慣性測量模塊獲取的當(dāng)前所處經(jīng)度和當(dāng)前所處緯度至所述控制終端；
[0030]所述處理模塊在所述定位模塊未獲取到所述當(dāng)前經(jīng)度和當(dāng)前緯度時(shí)，所述處理模塊計(jì)算所述當(dāng)前所處經(jīng)度與所述目標(biāo)經(jīng)度的經(jīng)度差、所述當(dāng)前所處緯度與所述目標(biāo)緯度的緯度差，然后根據(jù)所述當(dāng)前所處經(jīng)度與所述目標(biāo)經(jīng)度的經(jīng)度差、所述當(dāng)前所處緯度與所述目標(biāo)緯度的緯度差控制所述飛行器向所述目標(biāo)經(jīng)度、目標(biāo)緯度的位置飛行。
[0031]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。
[0032]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明的飛行器系統(tǒng)及其通信方法控制距離更長，且信號(hào)傳輸更加安全可靠。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的飛行器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的通信方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0036]實(shí)施例1
[0037]參見圖1，本實(shí)施例提供一種飛行器系統(tǒng)1，包括一飛行器11以及一手機(jī)12，所述飛行器包括一 STM32(型號(hào))單片機(jī)111、一 S頂900 (型號(hào))通信模塊112、一 URM37V3.2 (型號(hào))高度測量模塊113、一 ADIS16355(型號(hào))慣性測量模塊114以及一 GPS模塊115。
[0038]其中，所述STM32單片機(jī)為處理模塊的優(yōu)選，SIM900通信模塊為無線通信模塊的優(yōu)選，GPS模塊為定位模塊的優(yōu)選，GPS模塊的具體型號(hào)可以為S頂28GPS模塊。
[0039]所述GPS模塊用于獲取所述飛行器的當(dāng)前位置信息，所述當(dāng)前位置信息中包括所述飛行器的當(dāng)前高度、當(dāng)前經(jīng)度和當(dāng)前緯度。
[0040]所述S頂900通信模塊用于將所述當(dāng)前位置信息通過短信發(fā)送至所述手機(jī)，所述SIM900通信模塊還用于接收所述手機(jī)通過短信發(fā)送的控制指令，其中所述控制指令中包括目標(biāo)高度、目標(biāo)經(jīng)度和目標(biāo)緯度。
[0041]所述URM37V3.2高度測量模塊用于獲取飛行器的當(dāng)前飛行高度。
[0042]所述ADIS16355慣性測量模塊用于獲取飛行器的當(dāng)前所處經(jīng)度和當(dāng)前所處緯度。
[0043]所述STM32單片機(jī)用于:
[0044]在所述GPS模塊獲取到所述當(dāng)前位置信息時(shí)，計(jì)算所述當(dāng)前高度與所述目標(biāo)高