一种控制无人机的系统的制作方法

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种控制无人机的系统

背景技术：

目前，无人机被广泛应用于地图测绘、森林勘测、抢险救灾、物流快递、高空拍摄等领域。在现有技术中，无人机由用户手持遥控设备遥控，用户通过观察无人机的飞行位置、高度、姿态等，监控无人机是否正常飞行。

然而，如果无人机飞出用户视野范围外了，用户则无法监控无人机。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种控制无人机的系统，用于实现远程监控无人机飞行。

本发明提供了一种控制无人机的系统，包括：

无人机；

地面站，与无人机无线连接，用于接收所述无人机发送的飞行数据；

用户终端ue，与所述地面站连接，用于接收所述地面站转发的所述飞行数据，并显示所述飞行数据。

可选的，所述地面站包括：

数传模块，与所述无人机和所述ue连接，用于接收所述飞行数据并将所上飞行数据转发到所述ue。

可选的，所述地面站还包括：

数传模块，与所述无人机，用于接收所述飞行数据；

转发模块，与所述数传模块和所述ue连接，用于接收所述数传模块发送的所述飞行数据，并转发给所述ue。

可选的，所述转发模块还用于接收所述ue基于用户执行的输入操作而生成的控制指令，并将所述控制指令转发到所述数传模块；

所述数传模块还用于向所述无人机发送所述控制指令；

所述无人机还用于执行所述控制指令。

可选的，所述系统包括多个所述无人机和多个所述地面站；所述系统还包括分发模块，与多个所述地面站和多个所述无人机连接，用于接收所述无人机发送的所述飞行数据，基于所述飞行数据中包括的身份标识，确定所述无人机对应的所述地面站，并将所述飞行数据分发给所述无人机对应的所述地面站。

可选的，所述系统包括多个所述无人机，所述无人机用于将所述飞行数据发送给通信网络服务器，以使所述通信网络服务器将所述飞行数据发送给所述无人机对应的所述ue。

可选的，所述系统包括多个所述无人机，所述地面站包括与所述数传模块连接的多个收发器，所述地面站的收发频段包括多个子频段，且每个所述收发器以所述多个子频段中的一个子频道收发信号；

所述地面站用于通过所述多个收发器接收每个所述无人机的广播信号；

当所述多个收发器中的第一收发器接收到所述无人机的广播信号时，确定无人机的收发频段为所述第一收发器对应的第一子频段；

所述数传模块用于通过所述第一收发器以所述第一子频道接收所述无人机发送的所述飞行数据，以及向所述无人机发送所述控制指令。

可选的，所述系统包括多个所述无人机，所述地面站用于通过动态主机配置协议dhcp为每个所述无人机分配通讯地址，并通过每个所述无人机的所述通讯地址接收所述无人机发送的所述飞行数据，以及向所述无人机发送所述控制指令。

可选的，所述地面站还包括图传模块，与所述转发模块和所述无人机连接，用于接收所述无人机发送的飞行图像，并发送给所述转发模块，以使所述转发模块转发到所述ue。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例的技术方案中，控制无人机的系统包括无人机、地面站和ue，无人机和地面站连接，地面站和ue连接。无人机将飞行数据发送到地面站，地面站进一步将飞行数据转发给ue，由此可见，无论此时无人机是否超出用户视野，用户均可以在ue上获知无人机的飞行状况。所以，解决了现有技术无人机飞出用户视野范围就无法监控的技术问题，实现了实时远程对无人机进行监控的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例中控制无人机的系统架构图；

图2a-图2b为本发明实施例中ue显示飞行数据的示意图；

图3a-图3d为本发明实施例中控制指令图标或提示信息示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种控制无人机的系统，用于实现远程监控无人机飞行。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案总体思路如下：

在本发明实施例的技术方案中，控制无人机的系统包括无人机、地面站和ue，无人机和地面站连接，地面站和ue连接。无人机将飞行数据发送到地面站，地面站进一步将飞行数据转发给ue，由此可见，无论此时无人机是否超出用户视野，用户均可以在ue上获知无人机的飞行状况。所以，解决了现有技术无人机飞出用户视野范围就无法监控的技术问题，实现了实时远程对无人机进行监控的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提供了一种控制无人机的系统，请参考图1，为控制无人机的系统架构图。该系统包括：无人机、地面站和ue(用户设备，userequipment)。

具体来讲，本发明实施例中的无人机包括小型无人机和大型无人机，固定翼无人机和多旋翼无人机等，本发明不做具体限制。用户根据需要选择地面站的放置位置，并且在需要移动时，可以携带工作状态或非工作状态下的地面站同时移动。本发明实施例中的ue例如为平板电脑、手机、穿戴式设备或个人电脑等，本发明不做具体限制。ue包括一显示单元，用于以文字和/或图片的方式显示无人机的飞行数据。在具体实现过程中，ue可以具体为与地面站配套的特定设备，那么利用ue的缺省设置可以直接与地面站交互，且显示飞行数据；ue也可以为普通设备，为了与地面站交互，可以在ue中安装与地面站配套的应用程序，进而与地面站交互，且显示飞行数据。本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本发明不做具体限制。

具体来讲，无人机与地面站通过传输距离较长的微波连接，例如900m的微波，或者1000m的微波等，以便于无人机远程飞行时能够与无人机交互。对于地面站和ue，如果地面站设置在ue中，或者与ue属于同一设备，则地面站与ue可以通过有线方式连接，也可以通过无线方式连接。如果地面站和ue相互独立，也可以通过有线方式连接或无线方式连接(图1中仅以虚线示出了无线方式连接)。或者，还可以在地面站设置两个接口，一个为有线传输接口，进而通过有线方式与ue交互；另一个为无线传输接口，进而通过无线方式与ue交互，本发明不做具体限制。

如果地面站与ue的连接方式包括无线连接，则通过传输距离较短的微波连接，例如2.4g的微波，或者5.8g的微波等。对于地面站连接无人机和ue的电磁波，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行选择，本发明不做具体限制。本发明实施例中ue与地面站的无线连接方式例如usb(通用串行总线，universalserialbus)、蓝牙或wlan((无线局域网，wirelesslocalareanetworks)等。

在无人机飞行过程中，无人机的飞控系统会实时获得无人机的飞行数据，并实时向地面站无线传输无人机当前飞行数据。具体来讲，无人的飞控系统是无人机的飞行自动控制系统。飞行数据为表示无人机飞行状态的数据，包括但不限于当前飞行位置的经纬度、高度、姿态、速度、加速度和剩余电量等。飞控系统从无人机的各个传感器、定位模块以及飞控系统自身获得飞行数据，并将飞行数据按照地面站传输协议打包发送给地面站。

进一步，作为一种可选的实施例，如果地面站与ue通过有线连接，地面站则包括数传模块。数传模块是用于传输数据的模块，与无人机和ue连接。数传模块接收飞行数据后，直接将飞行数据发送给ue。

或者，作为另一种可选的实施例，如果地面站与ue通过无线连接，由于无人机与地面站交互所使用的电磁波与地面站与ue交互所使用的电磁波不同，所以地面站除了包括数传模块，还进一步包括转发模块。

具体来讲，转发模块与数传模块和ue连接，用于将传输层协议转换为地面站与ue之间的传输协议，并透明传输飞行数据。数传模块接收飞行数据后，将飞行数据透明传输到转发模块，然后转发模块将传输协议转换成地面站与ue之间的传输协议，然后再传输给ue。

在具体实现过程中，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际选择上述方式中的任一地面站实施方式，本发明不做具体限制。

ue在接收飞行数据后，将飞行数据显示在显示单元上，供用户观看。在本发明实施例中，ue可以以文字形式显示，也可以以图片形式显示，或者图片和文字形式结合显示。

举例来说，假设飞行数据为：东经114.28度北纬30.63度、高度1km、航向12°n，速度100km/m、加速度15km/m²和剩余电量80％。那么，可以在显示单元上如图2a所示，显示文字

“位置：东经114.28北纬30.63

高度：1km

航向：12°n

速度：100km/m

加速度：15km/m²

电量：80％”。

或者，也可以如图2b所示，以文字和图片的形式显示飞行数据。具体为：在地图中以黑色圆点表示东经114.28度北纬30.63度，以高度表显示1km表示高度1km，以罗盘显示航向12°n，以文字“速度：100km/m；加速度：15km/m2”表示速度100km/m、加速度15km/m2，以电池图片表示剩余电量80％。

进一步，本发明实施例中的转发模块还用于接收ue基于用户执行的输入操作而生成的控制指令，并将控制指令转发到数传模块；数传模块还用于向无人机发送控制指令；无人机还用于执行控制指令。

具体来讲，本发明实施例中的ue显示飞行数据的同时，还可以接收用户控制无人机的输入操作。具体来讲，ue中预先存储有输入操作与控制指令之间的映射关系，并且，ue会向用户显示与控制指令对应的图标、字符或提示信息，以提示用户执行怎样的操作可以实现用户需要的控制。例如，以图3a所示的图标表示控制无人机起飞的控制指令，以图3b所示的图标表示控制无人机降落的控制指令，以图3c所示的图标控制无人机返航控制指令，以图3d所示的提示信息表示设置无人航线的控制指令。

用户根据自己的需要，在ue上执行对应的输入操作。然后，ue根据输入操作和映射关系，生成对应的控制指令，并将控制指令发送给转发模块。进而转发模块在接收控制指令后，将传输协议由转发模块与ue之间的传输协议转换成转发模块与数传模块之间的传输协议，进而转发到数传模块。接着，数传模块将控制指令发送到无人机，无人机接收控制指令后进行解析，并执行。

举例来说，假设用户在ue上点击如图3b所示的图标。ue基于用户点击图3b所示的图标的操作，生成降落指令，并将降落指令发送给转发模块。然后，转发模块将降落指令发送给数传模块，进而数传模块向无人机发送降落指令。无人机接收降落指令后，执行降落操作。

当然，在具体实现过程中，如果ue与地面站有线连接，则ue可以直接将控制指令发送到数传模块，不需要转发模块转发。

由上述描述可以看出，通过本发明实施例中控制无人机的系统，不仅可以实时监控无人机的飞行状态，还可以使用ue而不是遥控设备控制无人机，实现了监控与控制同时进行的技术效果。

进一步，无人机具体有多个时，为了能够控制多个无人机，有多种方式。下面将介绍其中四种，在具体实现过程中，包括但不限于以下四种。

第一种：

在第一种实现方式中，每个无人机均通过一个地面站来监控及控制，故有多个无人机时，地面站有多个，且无人机和地面站一一对应。对于地面站和ue，每个地面站可以连接一个ue，进而，使得不同的ue控制不同的无人机；或者，所有地面站均与一个ue连接，进而同一ue控制所有无人机。在具体实现过程中，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际选择上述两种地面站与ue连接方式中的任一种，还可以在不冲突的情况下选择两种共同使用，本发明不做具体限制。

进一步，本发明实施例中的系统还包括分发模块。具体来讲，分发模块与多个地面站和多个无人机连接，并且，无人机和分发模块还需要将各自的身份标识发送给分发模块，以及无人机身份标识和地面站身份标识的对应关系，以便于分发模块对消息进行准确分发。

分发模块用于接收无人机发送的飞行数据，基于飞行数据中包括的无人机身份标识，确定无人机对应的地面站，并将飞行数据分发给无人机对应的地面站。具体来讲，无人机将自身身份标识包含在飞行数据中，然后发送至分发模块。分发模块接收无人机发送的飞行数据，然后读取出飞行数据中的无人机身份标识，基于无人机身份标识和地面站身份标识的对应关系，确定出该无人机对应的地面站，进而将该飞行数据分发给对应的地面站。

同时，地面站接收ue发送的控制指令后，进一步将自身身份标识包含在控制指令中，然后再进一步发送到分发模块。分发模块接收地面站发送的控制指令，然后读取出控制指令中的地面站身份标识，基于无人机身份标识和地面站身份标识的对应关系，确定出该控制指令对应的无人机，进而将该控制指令发送到对应的无人机。

第二种：

在第二种实现方式中，ue可以有一个，用于控制系统中所有的无人机。ue也可以有多个，每个ue控制一个或多个系统中的无人机，本发明不做具体限制。

为了实现监控和控制多个无人机，无人机将飞行数据发送给通信网络服务器。通信网络服务器是通信网络中的服务器，例如imt-2000(国际通信2000，internationalmobiletelecommunications-2000)网络的服务器，或者lte(长期演进，longtermevolution)网络的服务器等，本发明不做具体限制。在本发明实施例中，飞行数据中包含有该无人机对应的地面站身份标识。因此，通信网络服务器接收飞行数据，根据飞行数据中包含的身份标识，向无人机对应的地面站发送飞行数据。

同时，地面站在接收ue发送的控制指令后，将需要控制的无人机身份标识包含在控制指令中，然后发送给通信网络服务器。通信网络服务器基于控制指令中的无人机身份标识，将控制指令发送给对应的无人机。

第三种：

地面站通过预设频段中的任意频率与无人机交互，因此在第三种实现方式中，首先将地面站的预设频段划分成多个子频段。其中，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际，确定划分方式和划分数量，本发明不做具体限制。举例来说，预设频段为880m～920m，将预设频段等分为4个子频段，即880m～890m、890m～900m、900m～910m和910m～920m。地面站包括与数传模块连接的多个收发器，每个收发器对应一个子频段，用于收发所对应子频段中的信号。而每个无人机则以其中一个子频段中收发信号。

为了控制多个无人机，无人机在飞行过程中，向外广播信号。地面站通过多个收发器接收每个无人机的广播信号。由于只有无人机信号所在频率与收发器频段对应，收发器才会接收到无人机信号，所以，当收发器接收到无人机的广播信号时，就可以确定与该无人机交互的频段。

具体来讲，以其中任意一个收发器为例，该收发器称为第一收发器。当多个收发器中的第一收发器接收到无人机的广播信号时，就可以确定该无人机的收发频段为第一收发器对应的第一子频段。那么，数传模块接收该无人机的飞行数据，就具体是通过第一收发器以第一子频段接收。另外，如果数传模块需要向该无人机发送控制指令时，则也是通过第一收发器以第一子频段向该无人机发送制指令。

所以，将地面站的频段划分为多个子频段，且通过多个独立的收发器收发每个子频段内的信息，就可以实现一个地面站控制多个无人机。

第四种：

由于一个地面站需要控制多个无人机，换言之，多个无人机需要共享一个数据链路，所以，为了同时控制多个无人机，地面站首先通过dhcp(动态主机配置协议，dynamichostconfigurationprotocol)为每个无人机动态分别通讯地址。然后，每个无人机按照地面站分配的通讯地址向地面站发送飞行数据。另外，地面站根据ue的控制，确定需要控制的无人机，并按照需要控制的无人机的通讯地址向无人机发送控制指令。

在具体实现过程中，本发明所属领域的普通技术人员可以根据上述四种方式中任意一种控制多个无人机，本发明不做具体限制。

作为一种可选的实施例，地面站还可以进一步包括图传模块，与转发模块和无人机连接。具体来讲，如果无人机包括图像采集模块，无人机就可以采集飞行过程中的飞行图像。进而无人机除了向地面站发送飞行数据，还可以向地面站发送飞行图像。

具体来讲，本发明实施例中的图传模块用于接收无人机发送的飞行图像，并将飞行图像发送到转发模块，进而转发模块将飞行图像发送到ue，使ue显示飞行图像。

由此可见，由于图传模块能够接收无人机发送的飞行图像，进而转发模块转发到ue进行显示，所以，用户在控制无人机飞行的时候，还可以同时观看到无人机飞行过程中的飞行图像。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例的技术方案中，控制无人机的系统包括无人机、地面站和ue，无人机和地面站连接，地面站和ue连接。无人机将飞行数据发送到地面站，地面站进一步将飞行数据转发给ue，由此可见，无论此时无人机是否超出用户视野，用户均可以在ue上获知无人机的飞行状况。所以，解决了现有技术无人机飞出用户视野范围就无法监控的技术问题，实现了实时远程对无人机进行监控的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。