無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無人機技術領域，更具體地說，是涉及一種無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備。
【背景技術】
[0002]無人機又叫無人飛行器，即是不需要設飛行員駕駛艙的、無人駕駛的小型飛行器。無人機作為空中機器人，在軍事上可用與偵查、監(jiān)視等，在民用上可用于大地測量、遙感等，主要用于獲取高分辨率、能描述物體集合形態(tài)的二位或三維圖像，但是高分辨率圖像數(shù)據(jù)量相當大，而且隨著地面分辨率提高，需要傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)量呈幾何級數(shù)增長，數(shù)據(jù)碼數(shù)率也迅速增長，因此，圖像的高速傳輸已經(jīng)成為制約無人機應用的重要問題。
[0003]現(xiàn)有的旋翼無人機通常采用模擬信號實現(xiàn)無人機與地面之間的數(shù)據(jù)傳輸，因而難以提供分辨率高的高清圖像數(shù)據(jù)。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是，提供一種無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備，通過無線通訊向地面站傳輸高分辨率圖像，減小誤碼率、提高實時性，以克服現(xiàn)有技術的不足。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備，包括機載電子設備，在無人機上設置有微波盒，所述微波盒內設置有飛行器姿態(tài)信息數(shù)據(jù)接口、視頻數(shù)據(jù)接口、視頻轉換模塊、CPU、網(wǎng)卡、數(shù)字電臺模塊，所述飛行器姿態(tài)信息數(shù)據(jù)接口通過UART數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊，所述視頻數(shù)據(jù)接口通過視頻轉換模塊連接CPU，所述CPU通過網(wǎng)卡連接數(shù)字電臺模塊，所述視頻數(shù)據(jù)接口用于采集機載電子設備的視頻信號，所述CPU內置壓縮模塊，所述壓縮模塊用于將機載電子設備的視頻信號進行壓縮并將壓縮后形成的H.264壓縮包并發(fā)送至數(shù)字電臺模塊。
[0006]所述視頻數(shù)據(jù)接口包括HDMI接口，所述視頻數(shù)據(jù)接口還包括CVBS接口、或YPbPr接口。
[0007]還包括MCU模塊，所述MCU模塊通過UART數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊與CPU，所述MCU用于接收外部指令及視頻輸入格式的切換。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]本實用新型通過微波盒的電臺模塊，將信息數(shù)據(jù)通過數(shù)字信號傳輸?shù)降孛嬲荆С?0801，并具有8兆的帶寬，可以實現(xiàn)高清圖像傳輸，并減小誤碼率與提高實時性，實現(xiàn)了大范圍、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，解決了無人機圖像數(shù)據(jù)實時快速傳輸?shù)钠款i問題。地面站將無人機采集回傳的信息進行可視化表達，從而為應急指揮決策提供更為直觀的數(shù)據(jù)。
[0010]本實用新型還能通過微波盒的電臺模塊，將飛行參數(shù)實時獲取與顯示，進行采集數(shù)據(jù)分析及可視化處理等。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的微波盒電路原理框圖。
[0012]圖2為本實用新型的地面站接收機電路原理框圖。
[0013]圖3為本實用新型的地面站數(shù)字電臺模塊接口電路圖。
[0014]圖4為本實用新型的地面站USB網(wǎng)卡電路圖。
[0015]圖5為本實用新型的微波盒數(shù)字電臺模塊(DDL)接口電路圖。
[0016]圖6為本實用新型的微波盒網(wǎng)卡及CPU相關電路圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
[0018]對于無人駕駛的飛行器系統(tǒng)，包括空中和地面兩大部分?？罩胁糠职?無人機、機載電子設備和輔助設備等，主要完成飛行任務。地面部分包括:飛行器定位系統(tǒng)、飛行器控制系統(tǒng)、導航系統(tǒng)以及發(fā)射回收系統(tǒng)，主要完成對飛行器的遙控、遙測和導航任務，空中與地面系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)鏈路建立起緊密聯(lián)系。發(fā)明人基于對無人飛行器的數(shù)據(jù)傳輸進行了研宄和探討，對無人機地面站、無線通信、飛行控制中的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，在硬件電路、軟件程序、可靠性措施等方面進行了大量的試驗，得以確定本發(fā)明的方案。
[0019]參見圖1-6，本實用新型的微波盒電臺模塊，將信息數(shù)據(jù)通過數(shù)字信號傳輸?shù)降孛嬲?，采用RTSP實時流傳輸協(xié)議有效地通過IP網(wǎng)絡傳送多媒體數(shù)據(jù)，協(xié)議支持10801，并具有8兆的帶寬，可以實現(xiàn)高清圖像傳輸，并減小誤碼率與提高實時性。電臺模塊采用MicrohardSystems Inc.生產(chǎn)的IPnDDL2450，而CPU則使用恩智浦半導體NXP生產(chǎn)的ASC8850AET。無人機上的微波盒設置有視頻轉換模塊、CPU、網(wǎng)卡、數(shù)字電臺模塊，無人機上的機載電子設備(攝錄機)可通過HDMI接口、CVBS接口、YPbPr接口等三個接口經(jīng)過視頻轉換模塊后進入CPU,CPU的芯片自帶軟件包，將信息壓縮產(chǎn)生壓縮包，通過數(shù)字電臺模塊發(fā)射出去。視頻數(shù)據(jù)的輸入方式有三種，每種輸入方式的數(shù)據(jù)文件名不相同，通過檢測文件名識別數(shù)據(jù)流的輸入方式。HDMI接口能夠傳遞無損的高清視頻內容，可以傳輸9個通道的無損或壓縮之后的音頻內容，使地面站可收到大流量高清視頻，將無人機采集回傳的信息進行可視化表達，從而為應急指揮決策提供更為直觀的數(shù)據(jù)，并實時獲取與顯示飛行參數(shù)，方便研宄和數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)的可視化處理。H.264是視頻壓縮的一種方式，壓縮后的內容與地面站的通訊協(xié)議為標準rtsp，另CPU通過網(wǎng)卡與數(shù)字電臺模塊連接，視頻壓縮包走的也是這條通路，當有數(shù)據(jù)從CPU通過網(wǎng)卡流進數(shù)字電臺模塊時，數(shù)字電臺模塊即將數(shù)據(jù)發(fā)送到地面接收設備。當?shù)孛嬲就ㄟ^rtsp客戶端發(fā)出播放視頻請求時，CPU即對視頻信號進行編碼壓縮及發(fā)送至數(shù)字電臺模塊，視頻幀率為30fps，視頻壓縮包由CPU定時存取。接收機端的數(shù)字電臺模塊接收到發(fā)射機端的電臺模塊發(fā)射出的數(shù)據(jù)后，通過USB網(wǎng)卡傳輸至地面站，地面站即進行解碼顯示。
[0020]而且，微波盒上還有飛行器運行數(shù)據(jù)接口，通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊，由數(shù)字電臺模塊直接發(fā)回地面。MCU模塊通過UART數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊與外部UART接口，所述MCU用于接收外部指令及視頻輸入格式的切換。
[0021]在地面站，相應設置數(shù)字電臺模塊用于接收來自無人機微波盒發(fā)射的多媒體數(shù)據(jù)，經(jīng)過USB網(wǎng)卡和HUB多端口的轉發(fā)器，傳輸?shù)降孛嬲緛?。UART的數(shù)據(jù)轉USB后經(jīng)HUB多端口的轉發(fā)器傳輸給地面站。
[0022]微波盒使用H264編碼，使用新一代數(shù)字視頻壓縮標準，采用分層技術，從形式上將編碼和信道隔離開來，標準對編碼視頻比特流的語法結構和對該比特流解碼的方法進行定義，支持4X4和16X16兩種幀內編碼模式，而且是對預測誤差進行編碼，因此編碼效率更尚，因此，能減小誤碼率、提尚實時性。
[0023]本實用新型可完成遙控指令、監(jiān)測音訊圖像的實時回放與顯示，飛行記錄的存儲與顯示，充分滿足無人機的測控需求。
[0024]以上公開僅為本實用新型的具體實施例，并不構成對本實用新型保護范圍的限制，對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的整體構思前提下，依據(jù)本實用新型技術方案所作的無需經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的變化和替換，都應落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備，包括機載電子設備，在無人機上設置有微波盒，其特征在于:所述微波盒內設置有飛行器姿態(tài)信息數(shù)據(jù)接口、視頻數(shù)據(jù)接口、視頻轉換模塊、CPU、網(wǎng)卡、數(shù)字電臺模塊，所述飛行器姿態(tài)信息數(shù)據(jù)接口通過UART數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊，所述視頻數(shù)據(jù)接口通過視頻轉換模塊連接CPU，所述CPU通過網(wǎng)卡連接數(shù)字電臺模塊，所述視頻數(shù)據(jù)接口用于采集機載電子設備的視頻信號，所述CPU內置壓縮模塊，所述壓縮模塊用于將機載電子設備的視頻信號進行壓縮并將壓縮后形成的H.264壓縮包并發(fā)送至數(shù)字電臺模塊。
2.根據(jù)權利要求1所述的無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備，其特征在于:所述視頻數(shù)據(jù)接口包括HDMI接口，所述視頻數(shù)據(jù)接口還包括CVBS接口、或YPbPr接口。
3.根據(jù)權利要求2所述的無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備，其特征在于:還包括MCU模塊，所述MCU模塊通過UART數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊與CPU，所述MCU用于接收外部指令及視頻輸入格式的切換。
【專利摘要】本實用新型公開一種無人機飛行器用的大流量圖像傳輸設備，在無人機上設置有微波盒，內置飛行器姿態(tài)信息數(shù)據(jù)接口、視頻數(shù)據(jù)接口、視頻轉換模塊、CPU、網(wǎng)卡、數(shù)字電臺模塊，所述飛行器姿態(tài)信息數(shù)據(jù)接口通過UART數(shù)據(jù)線連接數(shù)字電臺模塊，所述視頻數(shù)據(jù)接口通過視頻轉換模塊連接CPU，所述CPU通過網(wǎng)卡連接數(shù)字電臺模塊，所述視頻數(shù)據(jù)接口用于采集機載電子設備的視頻信號，所述CPU內置壓縮模塊，所述壓縮模塊用于將機載電子設備的視頻信號進行壓縮并將壓縮后形成的H.264壓縮包并發(fā)送至數(shù)字電臺模塊。本實用新型將信息數(shù)據(jù)通過數(shù)字信號傳輸?shù)降孛嬲?，實現(xiàn)高清圖像傳輸，并減小誤碼率，實現(xiàn)了大范圍、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
【IPC分類】H04N7-18
【公開號】CN204408536
【申請?zhí)枴緾N201520159670
【發(fā)明人】楊志鋒, 甘霖
【申請人】佛山市安爾康姆航空科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月20日