一种具有禁飞区域警示作用的无人机的制作方法

文档序号:11250295阅读:1192来源:国知局

本发明属于无人机领域,具体涉及一种具有禁飞区域警示作用的无人机。



背景技术:

无人机是指利用无线遥控设备和自身的控制装置进行控制的不载人飞行器,例如无人直升机、无人固定翼机、无人伞翼机等等。近十几年来,无人机已被广泛应用于航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察、战场评估等领域,能够有效克服有人驾驶飞机进行空中作业的不足,降低购买与维护成本,提高运载工具的安全性。无人机控制技术研究是目前国内外研究机构关注的热点之一。

无人机空中作业时,面临着山脉、建筑物、树木、输电线路等有形障碍物的安全威胁,以及禁飞区、危险区等无形障碍的约束。如果躲避不及就会发生坠机事件、产生安全隐患,甚至对操作者或者他人造成伤害;同时也会造成一定的经济损失。对于有形障碍物,现有技术中已存在较完善的解决方案,无人机能够进行自动避让。但对于禁飞区、危险区等无形障碍,现有的无人机还无法提前识别这些区域而进行避让,从而造成无人机的工作效率降低;而无人机不能自动避让禁飞区域也诱发了人们的担心,可能会有不良人士操纵无人机来实施偷拍,存在个人隐私被侵犯的风险,而对于重点安防区域,则更不允许无人机肆意飞行,需采取防御措施。现有法规对于对于飞行高度不高、活动范围处于视距内的无人机的监管还是一个空白。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术中的不足,提供一种具有禁飞区域警示作用的无人机。

技术方案:本发明所述的一种具有禁飞区域警示作用的无人机,所述无人机具有图像模块、通信模块、定位模块、存储模块和控制模块,所述无人机通过通信模块与操控终端通讯;

所述图像模块包括图像拍摄设备、图像中继设备;

图像拍摄设备,其用于拍摄并获取电网的实时图像数据,还包括与图像拍摄设备电连接的图像发射设备,其用于传输上述实时图像数据;

图像中继设备,其用于接收实时图像数据,同时将实时图像数据转发至地面控制终端;所述图像中继设备包括中继接收装置和中继转发装置,所述中继接收装置通过第一通信频段与图像发射设备通信链接,所述中继转发装置通过第二通信频段与地面控制终端通信链接,所述第一通讯频段与第二通讯频段互不相同;

所述图像发射设备将实时图像数据通过第一通信频段发送至中继接收装置,所述中继接收装置同时将实时图像数据传输至中继转发装置,所述中继转发装置同时将实时图像数据转发至操控终端;

所述定位模块用于检测无人机的位置信息,定位模块检测的位置信息通过通信模块发送给操控终端;

所述存储模块预先存储有禁飞区域和预警区域,所述控制模块用于调用定位模块检测的位置信息、存储模块存储的禁飞区域和预警区域信息,根据无人机的位置信息判断无人机是否进入所述预警区域或禁飞区域,如果判断出无人机进入所述预警区域,则向操控终端发送警示信号,如果判断出无人机进入所述禁飞区域,则控制无人机降落。

进一步的,所述控制模块包括第一判断单元、第二判断单元、预警单元、强制执行单元和操控执行单元,其中,操控执行单元用于接收操控终端的操控指令,根据所述操控指令控制无人机的相应元件工作;所述第一判断单元用于根据所述无人机的位置信息判断无人机是否进入预警区域,如果判断出无人机进入所述预警区域,则预警单元通过所述通信模块向操控终端发送警示信号,操控终端接收警示信号,提示操控人员操控无人机远离预警区域;所述第二判断单元用于根据所述无人机的位置信息判断无人机是否进入禁飞区域,在判断出无人机进入禁飞区域后,由强制执行单元输出禁飞指令,根据所述禁飞指令控制无人机降落。

进一步的,所述定位模块为gps模块。

进一步的,所述位置信息表示三维坐标,包括经纬度坐标和高度。

进一步的,所述禁飞区域为预先划定的限制无人机飞行的区域,预警区域表示距离禁飞区域外围一段距离的区域。

进一步的,所述存储模块存储的禁飞区域能够更新。

进一步的,所述图像中继设备还包括中继转换装置,所述中继转换装置电连接于所述中继接收装置和中继转发装置之间。

进一步的,所述中继转换装置将实时图像数据进行压缩转换处理。

进一步的,所述第一通信频段为480-520hz,第二通信频段为580-620mhz。

有益效果:本发明在无人机内置预警区域和禁飞区域,通过获取无人机飞行状态下所处位置信息,判断无人机是否进入预警区域或禁飞区域,并在无人机进入预警区域或禁飞区域内时采取相应的处理对策,包括:向无人机的操控终端发送警示信息,提示终端操控者控制无人机远离禁飞区域;以及在无人机进入禁飞区域后,通过无人机自动输出相应指令,强制无人机降落,自动避让禁飞区域。本发明解决了现有技术中无法对闯入禁飞区的无人机实施有效监管的技术问题,弥补了无人机的监管空白。同时具备长航时、跨山区、远距离巡线作业条件,同时有效地解决了图像无线传输的电磁干扰问题。

附图说明

图1为本发明的无人机控制原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种具有禁飞区域警示作用的无人机,所述无人机为一种不载人飞行器,包括但不限于操控终端控制的无人机。

参见图1,本发明的无人机100具有操控飞行模式和强制执行模式,操控飞行模式下,无人机由操控终端控制,强制执行模式下,无人机不执行操控终端发送的指令,而是根据内设的程序自动发送控制指令,通过执行所述控制指令完成相应动作。

本发明的无人机100具有图像模块110、通信模块130、定位模块120、存储模块140和控制模块150。

所述图像模块110包括图像拍摄设备、图像中继设备:

图像拍摄设备,其用于拍摄并获取电网的实时图像数据,还包括与图像拍摄设备电连接的图像发射设备,其用于传输上述实时图像数据;

图像中继设备,其用于接收实时图像数据,同时将实时图像数据转发至地面控制终端;所述图像中继设备包括中继接收装置和中继转发装置,所述中继接收装置通过第一通信频段与图像发射设备通信链接,所述中继转发装置通过第二通信频段与地面控制终端通信链接,所述第一通讯频段与第二通讯频段互不相同;

所述图像发射设备将实时图像数据通过第一通信频段发送至中继接收装置,所述中继接收装置同时将实时图像数据传输至中继转发装置,所述中继转发装置同时将实时图像数据转发至操控终端。

所述图像中继设备还包括中继转换装置,所述中继转换装置电连接于所述中继接收装置和中继转发装置之间;所述中继转换装置将实时图像数据进行压缩转换处理。

所述第一通信频段为480-520hz,第二通信频段为580-620mhz。

该无人机100通过通信模块130与操控终端通讯,相互传输数据。定位模块120用于检测无人机的位置信息,该定位模块120可以是gps(globalpositioningsystem,即全球定位系统)模块,其中位置信息表示三维坐标,包括经纬度坐标和高度;定位模块120检测的位置信息可以通过通信模块130发送给操控终端。存储模块140预先存储有禁飞区域和预警区域,禁飞区域为预先划定的限制无人机飞行的区域,预警区域表示距离禁飞区域外围一段距离的区域,存储模块140存储的禁飞区域能够更新,相应地,预警区域随禁飞区域的更新而更新;控制模块150可以调用定位模块120检测的位置信息、存储模块140存储的禁飞区域和预警区域信息;控制模块150用于根据无人机100的位置信息判断无人机是否进入所述预警区域或禁飞区域,如果判断出无人机进入所述预警区域,则向操控终端发送警示信号,如果判断出无人机进入所述禁飞区域,则控制无人机降落。

控制模块150包括第一判断单元151、第二判断单元152、预警单元153、强制执行单元156和操控执行单元(图中未示出),其中,操控飞行模式下,操控执行单元接收操控终端的操控指令,根据所述操控指令控制无人机的相应元件工作。所述第一判断单元151用于根据所述无人机100的位置信息判断无人机是否进入预警区域,如果判断出无人机进入所述预警区域,则预警单元153通过所述通信模块130向操控终端发送警示信号,操控终端接收警示信号,提示操控人员操控无人机远离预警区域;如果判断出无人机未进入所述预警区域,则无人机不必向所述操控终端反馈警示信号。所述第二判断单元152用于根据所述无人机的位置信息判断无人机100是否进入禁飞区域,在判断出无人机进入禁飞区域后,则操控执行单元不执行操控终端发送的操控指令,而是由强制执行单元156输出禁飞指令,根据所述禁飞指令控制无人机100降落。

相应地,上述无人机的控制方法包括:

获取无人机的位置信息。

具体为:通过gps检测无人机的位置信息,所述位置信息为三维坐标,包括经纬度坐标和高度。

根据所述无人机的位置信息判断无人机是否进入所述预警区域,如果判断出无人机进入所述预警区域,则向操控终端发送警示信号,进一步判断无人机是否进入所述禁飞区域,如果判断出无人机进入所述禁飞区域,则控制无人机降落。

具体为:将无人机的位置信息与无人机预存的预警区域比较,判断无人机是否处于所述预警区域内,如果判断结果为是,则无人机的预警单元通过通信模块130向地面操控终端发送警示信号,操控终端接收警示信号,提示控制操控终端的操控人员操控无人机远离预警区域;如果判断结果为否,则无人机不发送预警信号。无人机进入预警区域后,再次获取无人机的位置信息,根据所获取的位置信息,判断无人机是否进入禁飞区域,如果判断结果为是,则强制执行单元156输出禁飞指令,根据所述禁飞指令控制无人机100降落。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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