基于四旋翼飞行器辅助搜救装置的控制系统的制作方法

文档序号:14126576阅读:269来源:国知局

本实用新型属于飞行器领域,涉及一种四旋翼飞行器,具体是一种基于四旋翼飞行器辅助搜救装置的控制系统。



背景技术:

四旋翼飞行器是通过调节四个电机转速来改变旋翼转速,实现升力的变化,从而控制飞行器的姿态和位置。由于飞行器是通过改变旋翼转速实现升力变化,这样会导致其动力不稳定,所以需要一种能够长期确保稳定的控制方法。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直起降机,因此非常适合静态和准静态条件下飞行。四旋翼飞行器只有四个输入力,同时却有六个状态输出,所以它又是一种欠驱动系统。

四旋翼飞行器也称为四旋翼直升机,是一种有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉的飞行器,可以搭配微型相机录制空中视频,同时因为其非常适合静态和准静态条件下飞行,而且体积不大,携带和操作使用都非常方便,因此可以用在各个领域,当前有些自然灾害例如地震等总会带来一定的人员伤亡,而及时搜救则是减免人员伤亡的一种保障之一,但是及时的搜救前提是建立在能快速且方便的探测到伤员位置,在伤员被掩埋或者在一些地形非常复杂的地方,地面搜救都会有比较大的困难,因此在空中的有一个辅助搜救装置十分必要,本实用新型旨在提供一种基于四旋翼飞行器辅助搜救装置的控制系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于四旋翼飞行器辅助搜救装置的控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现:

基于四旋翼飞行器辅助搜救装置的控制系统,其特征在于,包括飞行模块和搜救模块,所述飞行模块包括主控装置、遥控信号接收装置、遥控器;所述搜救模块包括MCU,红外生命探测仪,地面站、GPS;

所述主控装置设置在四旋翼飞行器内部,主控装置与MCU无线联接;遥控信号接收装置与主控装置通信联接;

所述遥控器与遥控信号接收装置无线联接;

所述红外生命探测仪和GPS均通过与MCU通信联接;

所述MCU与地面站无线联接。

进一步地,所述主控装置采用STM32单片机。

进一步地,所述MCU采用AT89S51单片机。

进一步地,所述遥控器通过WIFI通讯协议与遥控信号接收装置相联。

进一步地,所述MCU通过WIFI通讯协议与地面站相联。

进一步地,所述地面站为设置在地面的信息接收和处理终端;所述地面站为PC机。

进一步地,所述搜救模块还包括数字摄像头,所述数字摄像头与图像采集模块通信联接,图像采集模块与MCU通信联接。

本实用新型的有益效果:本实用新型通过将辅助搜救装置与飞行器相互结合,使得在一些地形复杂或者通过地面不好实现搜救的地方可以通过飞行器实现控制搜寻从而达到辅助救援的目的。通过红外生命探测仪的设置,使得搜救人员能够更容易的发现待搜救人员的位置;通过摄像头的设置可以了解待搜救人员位置区域的具体地形,有利于搜救。本系统操作方便,作为辅助搜救装置十分有效。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的系统框图;

具体实施方式

如图1所示,基于四旋翼飞行器辅助搜救装置的控制系统,包括飞行模块和搜救模块,所述飞行模块包括主控装置、通讯单元、遥控信号接收装置、遥控器;所述搜救模块包括MCU,红外生命探测仪,地面站、GPS。

所述遥控器通过WIFI通讯协议与遥控信号接收装置相联;遥控器负责向遥控信号接收装置发送控制信息,控制四旋翼飞行器的飞行方向以及飞行高度等一系列参数;

所述遥控信号接收装置与主控装置通信联接;遥控信号接收装置在接受到遥控器发来的控制信息之后将控制信息发送给主控装置;所述主控装置设置在四旋翼飞行器内部,所述主控装置采用STM32单片机,主控装置用于在接收到遥控信号接收装置发来的控制信息之后控制四旋翼飞行器进行飞行;所述主控装置还用于在起飞之后向MCU发送开始信号;

所述主控装置与MCU无线联接;所述MCU采用AT89S51单片机,所述MCU在接收到主控装置发来的开始信号之后,控制红外生命探测仪和GPS装置开始工作;所述MCU在接收到红外生命探测仪发来的生命信号之后会自动从GPS装置读取当前生命信号出现的位置信息;所述MCU在接收到红外生命探测仪发来的生命信号之后会向数字摄像头发送拍摄命令;所述MCU在接收到红外生命探测仪发来的生命信号之后还会通过NFC无线通讯协议向主控装置发送生命信号;所述MCU还用于将读取到的位置信息和从数字摄像头接收到的图像信息通过WIFI无线通讯协议发送到地面站。

所述红外生命探测仪和GPS均通过与MCU通信联接;所述红外生命探测仪和GPS均与MCU电连接;所述红外生命探测仪负责搜寻地面上的生命信号,并在搜索到生命信号之后向MCU发送生命信号。所述GPS装置负责实时获取当前位置,并让MCU进行随时读取。

所述MCU通过WIFI通讯协议与地面站相联;所述地面站为设置在地面的信息接收和处理终端;所述地面站为PC机。所述MCU通过WIFI无线通讯协议与地面站无线连接;所述地面站用于接收MCU发来的生命信号所在区域的位置信息和图像信息,并进行实时显示,方便工作人员及时获知伤员位置并能及时提供施救。

所述搜救模块还包括数字摄像头,所述数字摄像头与图像采集模块通信联接,图像采集模块与MCU通信联接。所述数字摄像头用于实时监控飞行位置的画面,并在接收到MCU发来的拍摄命令时负责拍摄搜索到生命信号的位置的图像信息,并将该图像信息发送给MCU。

基于四旋翼飞行器的辅助搜救装置的控制系统,在工作时,通过遥控器控制其飞行,也可以给其规划路线之后自动飞行,通过红外生命探测仪在目标区域自动搜寻生命信号,在发现生命信号之后,MCU将会通过GPS自动获取生命信号的位置并通过WIFI无线通讯协议将位置信息发送到地面站供搜救人员搜救,同时MCU还会通过NFC通讯协议将生命信号给到主控装置,来辅助搜救。本实用新型通过将辅助搜救装置与飞行器相互结合,使得在一些地形复杂或者通过地面不好实现搜救的地方可以通过飞行器实现控制搜寻从而达到辅助救援的目的。通过红外生命探测仪的设置,使得搜救人员能够更容易的发现待搜救人员的位置;通过摄像头的设置可以了解待搜救人员位置区域的具体地形,有利于搜救。本系统操作方便,作为辅助搜救装置十分有效。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

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