专利名称：一种基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，主要应用于 无人机领域。
背景技术：
无人机(unmanned aerial vehicle或drone)是一种由无线电遥控设备或自身程 序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。无人机分为大型无人机和小型无人机，按其功能可以 分为军用和民用。在无人机产生之初，大部分都是军用无人机，在现代战争中发挥了很大的 作用。但随着科技的发展，无人机在民用等领域获得了越来越广泛的应用。而且无人机也 向这越来越小型化和智能化发展。在民用领域，微型无人机应用于航空摄影，航空拍摄、森 林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动 物监测等很多方面。但现有的微型无人机上的控制系统大都不够智能化，大多只是带有GPS和相机的 飞行器。大部分需要人工遥控，操作难度大。飞行只能依靠当前地形图制定的航线进行，不 能有任何差错，否则飞机会有坠毁的危险，而且飞机在飞行过程中和地面站系统没有任何 联系。这对于很多突发或紧急情况不能进行实时的信息传输和处理。而传统的无线视频监 控系统都是对固定场所的监控，一般采用无线网络摄像机和无线局域网搭建的，但这种方 式不能应用在无人机上，无人机是在快速运动中对周围情况进行拍摄实时传送到客户机， 并需能够对突发状况做出反应。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种利用无线视频监控技术、数据采集 技术等实现的基于嵌入式处理器的微型无人机通信系统。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，它包括安装在微型无人机上的远 程运行设备和地面监控装置，远程运行设备包括嵌入式CPU，CPU分别与GPS、视频采集装 置、SDRAM、Nand flash、I/O接口、时钟电路以及第二通信模块连接；
所述地面监控装置为带有第一通信模块的计算机，它通过第一通信模块与第二通信模 块通过无线网络通信。所述无线网络为TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000网络。所述视频采集装置为摄像头。所述CPU 型号为 S3C2440。所述Nand flash 为高速 SLC 芯片 K9F2G08。本实用新型的基于嵌入式处理器的无线视频监控系统，包括远程运行设备和地面监控装置，远程运行设备安装在微型无人机上，它包括CPU，与CPU连接的有GPS、视频采集 装置、SDRAM、Nand flash、I/O接口、时钟电路以及第二通信模块；
地面监控装置带有第一通信模块的计算机，第一通信模块和第二通信模块之间通过无 线网络通信，无线网络包括TD-S⑶MA、W⑶MA或⑶MA2000网络。进一步的，通信网络可以采 用基于WCDMA网络的3G模块EM770，上行速率5. 76Mbps,下行速率7. 2Mbps。优选的，上述视频采集装置为摄像头。摄像头可以采用中芯微301P系列芯片的 USB摄像头，加载上摄像头驱动即可。具体摄像设备可根据摄像要求精度不同选取不同的设 备。优选的，上述CPU为S3C2440。S3C2440处理器是Samsung公司基于ARM公司的 ARM920T处理器核，S3C2440的主频为533MHz，内核电压为1. 3V，采用16/32位ARM920T RISC核心，提供的接口支持数码摄像头、TFT/STN液晶屏、USB、HOST/DEVICE、IIS音频、 NAND闪存、SD/MMC/SDI0存储卡以及触摸屏等。S3C2440是整个系统的核心，既控制设备的 运行，还控制云台，摄像机拍摄，与地面监控装置进行通信。本发明的有益效果为
1.采用先进的高性能处理器，来代替只有简单控制功能的单片机，功能更加强大，可以 控制无人机，同时也可以进行控制云台、拍摄等任务。2.设置有GPS模块，可以让无人机按照既定的线路飞行，还可以在飞行中作出调
iF. ο3.加载摄像头或高清摄像机，可以进行实时拍摄。4.采用先进的无线网络通信，通信更加可靠。
图1是本发明的电气原理框图。其中，1.远程运行设备，2.地面监控装置，3. CPU，4. GPS, 5.视频采集装置，6. SDRAM, 7. Nand flash, 8. I/O接口，9.时钟电路，10.第二通信模块，11.第一通信模块。
具体实施例方式下面结合附图1实施例对本发明做进一步说明。图1中，一种基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，它包括安装在微型 无人机上的远程运行设备1和地面监控装置2，远程运行设备1包括CPU3，CPU3分别与 GPS4、视频采集装置5、SDRAM6、Nand flash7、I/0接口 8、时钟电路9以及第二通信模块10 连接；
所述地面监控装置2为带有第一通信模块11的计算机，它通过第一通信模块11与第 二通信模块12通过无线网络通信。所述无线网络为TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000网络。所述视频采集装置5为摄像头。所述CPU3 型号为 S3C2440。所述Nand flash7 为高速 SLC 芯片 K9F2G08。在使用时，远程运行设备1是在微型无人机上的，通过地面监控装置2可以控制微型无人机的飞行路线，无人机的拍摄的图像及视频信息，然后CPU处理之后存储到Flash 里面，在地面监控装置2的计算机上通过无线网络访问微型无人机，实时查看无人机的拍 摄信息，地面监控装置也可以通过网络控制无人机的摄像头的亮度云台等。在CPU3上移植 Linux操作系统，移植文件系统及嵌入式web服务器boa，在此上面写cgi的应用程序。这 样即可实现通过网络传输无人机拍摄的视频信息和图像信息。
权利要求
一种基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，其特征是，它包括安装在微型无人机上的远程运行设备和地面监控装置，远程运行设备包括嵌入式CPU，CPU分别与GPS、视频采集装置、SDRAM、Nand flash、I/O接口、时钟电路以及第二通信模块连接；所述地面监控装置为带有第一通信模块的计算机，它通过第一通信模块与第二通信模块通过无线网络通信。
2.如权利要求1所述的基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，其特征是，所 述无线网络为TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000网络。
3.如权利要求1所述的基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，其特征是，所 述视频采集装置为摄像头。
4.如权利要求1所述的基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，其特征是，所 述CPU型号为S3C2440。
5.如权利要求1所述的基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统，其特征是，所 述 Nand flash 为高速 SLC 芯片 K9F2G08。
全文摘要
本发明涉及一种基于嵌入式处理器的微型无人机数据通信系统。它利用无线视频监控技术、数据采集技术等实现，其结构为它包括安装在微型无人机上的远程运行设备和地面监控装置，远程运行设备包括嵌入式CPU，CPU分别与GPS、视频采集装置、SDRAM、Nandflash、I/O接口、时钟电路以及第二通信模块连接；所述地面监控装置为带有第一通信模块的计算机，它通过第一通信模块与第二通信模块通过无线网络通信。
文档编号H04N7/18GK101883262SQ201010205269
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者宋刚, 张健, 李义辉, 李磊 申请人:山东大学