距数据；云台控制模块(15)单向接收移动端中央处理器(11)的控制指令； 所述的终端(20)包括终端中央处理器(21)、终端数传模块(22)、终端数据转发模块(23)和终端存储器(24);其中，终端数传模块(22)、终端数据转发模块(23)和终端存储器(24)分别与终端中央处理器(21)连接，并双向通信； 移动端中央处理器(11)与终端中央处理器(21)之间通过移动端数传模块(13)和终端数传模块(22)双向通信； 飞控模块(16)实时监测飞机的飞行姿态和飞行位置，并把信号传输给电子调速器，保持飞行器飞行的稳定性。2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于:定位模块(12)接收GPS卫星或北斗卫星发送过来的定位数据，并将定位数据传送给移动端中央处理器(11)。3.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于:雷达测距模块(17)监测多旋翼无人飞行器的周围是否存在障碍物、以及该障碍物的距离；当雷达测距模块(17)监测到障碍物时，将检测到的障碍物距离信息发送给移动端中央处理器(11); 由移动端中央处理器(11)对障碍物距离信息进行第一次避让判断:若达到预设在移动端(10)中的告警范围时，则向飞控模块(16)发送命令使多旋翼无人飞行器处于悬停状态，避免碰到障碍物，并等待终端(20)的控制指令； 若未达到预设在移动端(10)中的告警范围时，则多旋翼无人飞行器保持原有的飞行状态，并由移动端中央处理器(11)将检测到的障碍物距离信息依次经过移动端数传模块(13)、终端数传模块(22 )传送到终端中央处理器(21 )，由终端中央处理器(21)对障碍物距离信息进行第二次避让判断: 若达到预设在终端(20)中的告警范围时，则终端中央处理器(21)经终端数传模块(22 )、移动端数传模块(13 )、移动端中央处理器(11)向飞控模块(16 )发送命令使多旋翼无人飞行器处于悬停状态，避免碰到障碍物，并等待终端(20)的控制指令。4.根据权利要求3所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于:雷达测距模块(17)内含4个测距子模块，分别监测多旋翼无人飞行器的前、后、左、右四个方向是否存在障碍物、以及该障碍物的距离，并将检测到的障碍物距离信息发送给移动端中央处理器(11)。5.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于: 移动端中央处理器(11)对移动端定位模块(12)传递来的定位数据进行判断: 若定位数据在正常范围内:则移动端中央处理器(11)将接收到的定位数据存入移动端存储模块(16)中; 所述在正常范围的定位数据是指:将定位数据中相邻两个采样点的经度值、玮度值、高度值两两进行比较，若相邻两个采样点的经度的差值不超过0.0002度，且相邻两个采样点的玮度的差值不超过0.00018度，且相邻两个采样点的高度的差值不超过20米，判定定位数据为正常范围； 若定位数据发生异常:则移动端中央处理器(11)将存储在移动端存储模块(16)中的定位数据调出，并发送给飞控模块(16);由飞控模块(16)读取该历史轨迹信息，按照历史轨迹返回到出发位置； 所述定位数据发生异常是指:将定位数据中相邻两个采样点的经度值、玮度值、高度值两两进行比较，若经度的差值超过0.0002度，或玮度的差值超过0.00018度，或高度的差值超过20米，则判定定位数据发生异常。6.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于: 移动端中央处理器(11)通过移动端数传模块(13)、终端数传模块(22)、终端中央处理器(21)接收地面站发送的命令信息；移动端中央处理器(11)将接收到的命令信息解析后发给飞控模块(16)或云台控制模块(15)，使多旋翼无人飞行器完成相应飞行动作、使云台完成相应动作。7.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于: 终端数传模块(21)接收自移动端数传模块(13)发射回来的数据信息，并将其传输至终端中央处理器(21); 终端中央处理器(21)将接收到的数据信息存储在终端存储器(24)内，并在通过终端数据转发模块(23)转到地面站进行显示；储存在存储器(24)中的数据可随时被中央处理器(21)再次调用。8.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人飞行器，其特征在于:飞控模块(16)的型号为Pixhawk2.4.6 ;移动端中央处理器(11)的型号为STM32F103RCT6 ;移动端定位模块(12)的型号为UBLOX G7020-KT ;移动端数传模块(13)的型号为Xtend 900MHz ;移动端存储模块(14)的型号为24C512 ;云台控制模块(15)的型号为A5W-K ;雷达测距模块(17)的型号为HC-SR04 ;终端中央处理器(21)型号为STM32F103RCT6 ;终端数传模块(22)型号为Xtend900MHz ;终端数据转发模块(23)的型号为ATK-RM04 ;终端存储器(24)的型号为24C512。9.采用权利要求1至8所述任一一种多旋翼无人飞行器的遥测遥控方法，其特征在于:按如下步骤进行: 步骤一:由终端数传模块(22)将地面站设计的飞行轨迹信息通过无线信号发送给移动端的数传模块(13)，该飞行轨迹信息再经过移动端中央处理器(11)发送给飞控模块(16)，飞控模块(16)控制无人飞行器的飞行； 步骤二:由移动端中央处理器(11)接收移动端定位模块(12)的定位数据； 所述定位数据为多旋翼无人飞行器在每个时间点的经度信息X、玮度信息y、高度信息Z的集合，记为{xt yt Zt);其中， U1 Y1 Z1)为多旋翼无人飞行器在第I个时间点的经度、玮度、高度信息； (x2 Y2 z2)为多旋翼无人飞行器在第2个时间点的经度、玮度、高度信息； 以此类推，(xtl ytl ztl)为多旋翼无人飞行器在第t-1个时间点的的经度、玮度、高度信息；(xt yt zt)为多旋翼无人飞行器在第t个时间点的经度、玮度、高度信息； 相邻两个时间点的间隔取0.5至5.0秒；每个历史定位数据均存储在移动端存储模块(14)中； 将第t个时间点的定位数据与第t-Ι个时间点的定位数据进行比较:若 xt-xt !< 0.0002，且 y t-yt 丨< 0.00018，且 z t_zt 丨< 20 米， 即经度的差值不超过0.0002度，且玮度的差值不超过0.00018度，高度的差值不超过20米时，判定第t个时间点的定位数据属于正常范围，并将该第t个时间点的定位数据存入移动端存储模块(14); 若x-xt ^ 0.0002，或y t-yt 0.00018，或z t-zt々20米;即经度的差值、玮度的差值、高度的差值中的任一个超出正常范围，均判定第t个时间点的定位数据发生了异常，也即认为多旋翼无人飞行器的飞行发生了异常； 由移动端中央处理器(11)将移动端存储模块(14)中第t-Ι个时间点的定位数据、第t-2个时间点的定位数据、......第2个时间点的定位数据、第I个时间点的定位数据逐次读取并发送给飞控模块(14)，使飞控模块(14)控制无人飞行器按照原来的轨迹返回的出发地； 步骤三:移动端中央处理器(11)将采集到的移动端定位模块(12)的定位数据、雷达测距模块(17)的障碍物距离数据通过移动端数传模块(13)发送至终端数传模块(22)，终端中央处理器(21)将这些数据通过终端数据转发模块(23)发送给地面站，地面人员实时了解无人飞行器的运行轨迹、运行状态； 步骤四:飞控模块(16)按照步骤一获得的飞行轨迹信息，控制无人飞行器完成飞行，降落至飞行轨迹信息中指定的坐标地点。10.根据权利要求9所述的一种多旋翼无人飞行器的遥测遥控方法，其特征在于:由移动端中央处理器(11)实时采集雷达测距模块(17 )信息: 当雷达测距模块(17)发现障碍物，且障碍物距离多旋翼无人飞行器不小于5米时，由移动端中央处理器(11)将障碍物距离信息、定位数据反馈至终端(20)，提示位于地面站的操作人员，此时，多旋翼无人飞行器继续按原有的飞行轨迹信息进行飞行； 当雷达测距模块(17)发现障碍物，且障碍物距离多旋翼无人飞行器小于5米时，由移动端中央处理器(11)向飞控模块(14)发送悬停命令，使无人飞行器处于悬停状态；与此同时，由移动端中央处理器(11)将障碍物距离信息、定位数据反馈至终端(20)，等待位于地面站的操作人员发出控制指令，确保多旋翼无人飞行器驶入安全位置。
【专利摘要】针对目前多旋翼无人飞行器在定位和避障方面的不足，本发明提供一种多旋翼无人飞行器和遥测遥控方法；所述多旋翼无人飞行器包括移动端和终端，其中，移动端包括移动端中央处理器、移动端定位模块、移动端数传模块、移动端存储模块、云台控制模块、飞控模块和雷达测距模块；？所述的终端包括终端中央处理器、终端数传模块、终端数据转发模块和终端存储器；所述遥测遥控方法，包括4个步骤；有益的技术效果：本发明增加了雷达测距模块，实时检测无人飞行器与障碍物的距离，有效避免无人飞行器遇到障碍物时发生意外事故。本发明采用读取历史定位信息的方法，保证飞行器在定位信息异常时可以按照历史轨迹返回到出发位置。
【IPC分类】G08C17/02, G01S17/93, G01S19/48
【公开号】CN105070005
【申请号】CN201510419437
【发明人】张淑萍, 王秀俊, 李青
【申请人】合肥佳讯科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月15日