一种无人飞行设备飞行控制系统的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人飞行设备飞行控制系统。

背景技术：

随着现代科技的深入发展和各国军事理论的不断壮大，无人机的应用已经成为当今研究热点之一。目前无人机的地面站控制也日趋成熟，主要功能是监测和控制无人机的飞行过程、飞行航迹、有效载荷、通讯链路等，并对一些故障予以及时警报并采取相应的诊断处理措施。

目前的无人机因飞行控制模块的架构设计限制，其控制分两部分，一部分是对飞行控制端进行控制，另一部分是对任务系统端进行控制，飞行控制端和任务系统端分别需由两人操作，若两人配合未形成默契，将给飞行任务造成低效率，甚至造成危险。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种无人飞行设备飞行控制系统，解决了作业效率低下以及无法执行临时插入的任务的问题，使系统更加简单、无需两人配合操作，减少了飞行风险。

本发明提供了一种无人飞行设备飞行控制系统，包括地面控制端和无人飞行设备，所述无人飞行设备配置有飞行控制装置以及任务执行装置；其中：

所述地面控制端，用于接收用户输入的任务，并将所述任务发送给所述飞行控制装置；

所述飞行控制装置，用于将所述任务发送给所述任务执行装置；

所述任务执行装置，用于根据所述任务调整相应部件的指向方位和指向角度，并将调节后的角度数据发送给所述飞行控制装置；

所述飞行控制装置，还用于根据所述角度数据判断飞行意图，并根据飞行意图控制无人飞行设备的飞行。

优选地，

所述角度数据包括方位角、俯仰角和距离；则所述飞行控制装置具体用于：

根据角度数据和无人飞行设备自身的高度数据解算出目标距离，并根据角度数据和目标距离对航线进行自动修正；其中，包括修正飞行高度和飞行指向。

优选地，

所述飞行控制装置包括数据交互接口，所述飞行控制装置通过所述数据交互接口与所述任务执行装置进行数据的交互。

优选地，

所述任务执行装置内置有stm32f4277zit6_lqfp144处理器，该stm32f4277zit6_lqfp144处理器通过139端口和140端口采集陀螺传感器的角度数据，并通过36端口和37端口与飞行控制装置的stm32f103ret6_lqfp64处理器的16端口和17进行通讯以及数据传输。

优选地，

所述飞行控制装置还用于，接收地面控制端发送的临时任务指令，并将所述临时任务指令发送至所述任务执行装置；

所述任务执行装置，用于暂停执行当前任务，根据所述临时任务指令进行临时任务的执行，并在执行完临时任务指令后继续进行执行所述当前任务。

上述技术方案中，用户通过笔记本电脑来向飞行控制装置发出地图、高度、方位、距离、俯仰角以及距离等任务，飞行控制装置将接收到的任务通过数据交互接口发送给任务执行装置，任务执行装置根据无人飞机实际飞行情况以及接收到的任务，调整相应部件的指向方位和指向角度，并将调节后的角度数据发送给飞行控制装置，飞行控制装置根据调节后的角度数据判断飞行意图，并根据飞行意图控制无人飞机的飞行，实现由一个人同时控制飞行和任务执行，提高了任务执行的效率和飞行的安全性。

飞行控制装置根据方位角、俯仰角、距离数据和无人飞机自身的高度数据解算出目标距离，并根据此数据和目标距离对航线进行自动修正，实现航线的自动修正，使其无人飞机飞行更准确，使无人飞行设备飞行控制系统更精简，有利于系统升级。

任务执行装置根据接收的临时任务指令用于暂停执行当前任务，根据临时任务指令进行临时任务的执行，并在执行完临时任务指令后继续进行执行当前任务，实现任务的变更。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无人飞行设备飞行控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无人飞行设备飞行控制系统的结构框图；

图3是本发明实施例提供的飞行控制装置mcu的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的任务执行装置mcu的结构示意图。

附图标记说明：

无人飞行设备飞行控制系统100、地面控制端101、无人飞行设备102、飞行控制装置103、任务执行装置104。

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做出创造性劳动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。

请一并参阅图1、图2、图3与图4，图1、图2、图3与图4分别是本发明实施例提供的无人飞行设备飞行控制系统100的结构示意图与结构框图、飞行控制装置mcu的结构示意图与任务执行装置mcu的结构示意图。

本发明提供了提供了一种无人飞行设备飞行控制系统100，包括地面控制端101和无人飞行设备102，所述无人飞行设备102配置有飞行控制装置103以及任务执行装置104；其中：

所述地面控制端101，用于接收用户输入的任务，并将所述任务发送给所述飞行控制装置103；

所述飞行控制装置103，用于将所述任务发送给所述任务执行装置104；

所述任务执行装置104，用于根据所述任务调整相应部件的指向方位和指向角度，并将调节后的角度数据发送给所述飞行控制装置103；

所述飞行控制装置103，还用于根据所述角度数据判断飞行意图，并根据飞行意图控制无人飞行设备102的飞行。

在本发明实施例中，所述无人飞行设备102可为无人飞机，无人飞机可配置有飞行控制装置103以及任务执行装置104，飞行控制装置103包括数据交互接口，飞行控制装置103通过数据交互接口与任务执行装置104进行数据的交互。

具体地，所述任务执行装置104内置有stm32f4277zit6_lqfp144处理器，该stm32f4277zit6_lqfp144处理器通过139端口和140端口采集陀螺传感器的角度数据，并通过36端口和37端口与飞行控制装置103的stm32f103ret6_lqfp64处理器的16端口和17进行通讯以及数据传输。

在本发明实施例中，所述地面控制端101例如可为遥控器、笔记本电脑等，以笔记本电脑为例，用户可以通过笔记本电脑来向飞行控制装置103发出相关任务，如采集图像或者地貌检测等，飞行控制装置103将接收到的任务通过数据交互接口发送给任务执行装置104，任务执行装置104根据无人飞机实际飞行情况以及接收到的任务，调整相应部件(如图像采集传感器)的指向方位和指向角度，并将调节后的角度数据发送给飞行控制装置103，飞行控制装置103根据调节后的角度数据判断飞行意图，并根据飞行意图控制无人飞机的飞行。

例如，所述角度数据包括方位角、俯仰角和距离，所述飞行控制装置103具体用于，根据角度数据和无人飞行设备102自身的高度数据解算出目标距离，并根据角度数据和目标距离对航线进行自动修正；其中，包括修正飞行高度和飞行指向。

在本实施例中，例如，所述当前任务为在一定高度进行预定范围的地貌检测，则所述飞行控制装置103先根据所述预定范围调整任务执行装置104的图像采集传感器的指向方位和指向角度，然后再根据高度信息对航线进行自动修正，使得无人飞行机的飞机高度和飞行指向与当前任务向适配。

在本实施例中，例如，所述任务执行装置104可为可为云台吊舱，云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种，固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了，电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围，电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位，在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象，吊舱是指安装有某机载设备或武器，并吊挂在机身或机翼下的流线型短舱段，可固定安装、也可脱卸，加装吊舱可以使飞机拥有其本身所不具备的功能，加装吊舱通常需要机载电子设备的支持和考虑飞机的整体空气动力，本发明不做具体限定。

在本发明的一个优选实施例中，

所述飞行控制装置103还用于，接收地面控制端101发送的临时任务指令，并将所述临时任务指令发送至所述任务执行装置104；

所述任务执行装置104，用于暂停执行当前任务，根据所述临时任务指令进行临时任务的执行，并在执行完临时任务指令后继续进行执行所述当前任务。

其中，在进行当前任务的执行过程中，有可能会涉及到需要进行临时任务的插入，此时，地面控制端101可在任务列表内插入临时任务，飞行控制装置103在接收到临时任务后，将其发送给任务执行装置104，任务执行装置104在接收到临时任务后，先记录当前任务的状态，然后再将根据临时任务进行状态的切换(如传感器的指向和方位)。在执行完临时任务后，再切换回初始记录的状态，继续执行当前任务。

综上所述，用户通过笔记本电脑来向飞行控制装置103发出任务，飞行控制装置103将接收到的任务通过数据交互接口发送给任务执行装置104，任务执行装置104根据无人飞机实际飞行情况以及接收到的任务，调整相应部件的指向方位和指向角度，并将调节后的角度数据发送给飞行控制装置103，飞行控制装置103根据调节后的角度数据判断飞行意图，并根据飞行意图控制无人飞机的飞行，实现由一个人同时控制飞行和任务执行，提高了任务执行的效率和飞行的安全性。

飞行控制装置103根据方位角、俯仰角、距离数据和无人飞机自身的高度数据解算出目标距离，并根据此数据和目标距离对航线进行自动修正，实现航线的自动修正，使其无人飞机飞行更准确，使无人飞行设备飞行控制系统100更精简，有利于系统升级。

任务执行装置104根据接收的临时任务指令用于暂停执行当前任务，根据临时任务指令进行临时任务的执行，并在执行完临时任务指令后继续进行执行当前任务，实现任务的变更。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。