一种无人机集群控制飞行航线规划控制系统及其方法与流程

本发明属于无人机技术领域，具体涉及无人机集群控制飞行航线规划控制系统及其方法。

背景技术：

无人驾驶飞机，俗称：无人飞机、无人机、无人航空载具、无人作战飞机、蜂型机；广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器，一般特指军方的无人侦察飞机。无人机主要有五项目关键技术，分别是机体结构设计技术、机体材料技术、飞行控制技术、无线通信遥控技术、无线图像回传技术，这五项目技术支撑这现代化智能型无人机的发展与改进。

目前的无人机飞控系统只能保存一条飞行航线，无人机执行任务航线时会自动覆盖上一次的飞行航线记录，飞控系统无法自动保存和读取先前的飞行航线轨迹记录，需要操作人员在地面站重新设置航点和规划航线，增加了地面操作人员的工作量，智能化程度较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无人机集群控制飞行航线规划控制系统、方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机集群控制飞行航线规划控制系统，包括控制基站、无人机控制系统、通讯传输模块和数据检测模块，所述控制基站分别与航线规划系统、无人机控制系统连接，所述无人机控制系统与数据检测模块连接，所述数据检测模块分别与飞行平台、飞控模块以及数据对比单元连接，所述数据对比单元与航拍检测模块连接，所述数据检测模块通过飞行平台与通讯传输模块连接，所述数据检测模块通过飞控模块与手持操作端连接；

所述航拍检测模块包括摄像机、射线模块、三维运动捕捉模块、数据采集终端、数据分析模块和数据采集模块；

所述航线规划系统包括预设任务航线模块、预设返航航线模块、预设迫降航线模块和预设着陆航线模块，所述控制基站包括飞控核心板、系统管理、遥控接收机、存储模块和供电模块，所述存储模块包括处理器；

所述供电模块包括充电模块、电池模块、稳压电源模块、过压力保护电路和预防雷击模块。

优选的，所述航线规划系统分别与预设任务航线模块、预设返航航线模块、预设迫降航线模块和预设着陆航线模块连接，所述预设任务航线模块、预设返航航线模块、预设迫降航线模块和预设着陆航线模块相互连接。

优选的，所述充电模块通过电池模块与稳压电源模块连接，所述稳压电源模块分别与用于保护所述稳压电源模块的过压力保护电路和预防雷击模块相连。

优选的，所述充电模块为电池模块提供电能，所述电池模块将电能传输至稳压电源模块中，所述过压力保护电路检测稳压电源模块的电能压力，所述预防雷击模块将采集的信息输送至稳压电源模块。

优选的，所述射线模块通过三维运动捕捉模块与数据采集终端连接，所述数据采集终端与数据分析模块连接，所述数据分析模块与数据采集模块连接，所述数据采集模块与摄像机连接。

优选的，所述数据采集模块将采集的信息输送至数据分析模块进行分析处理，所述数据分析模块将分析处理后的数据信息通过数据采集终端输送至三维运动捕捉模块，所述三维运动捕捉模块将数据信息通过射线模块输送至摄像机。

优选的，所述系统管理分别与飞控核心板、遥控接收机连接，所述遥控接收机与供电模块连接，所述系统管理还与处理器连接。

一种基于无人机集群控制飞行航线规划控制系统的方法，包括以下步骤：

s1、建立控制基站，派发无人机进行巡航，控制基站通过无人机控制系统对无人机进行调控，启动航拍检测模块，射线模块通过三维运动捕捉模块与数据采集终端连接，数据采集终端与数据分析模块连接，数据分析模块与数据采集模块连接，数据采集模块与摄像机连接，摄像机进行巡航拍摄；

s2、控制基站通过航线规划系统对预设任务航线模块、预设返航航线模块、预设迫降航线模块和预设着陆航线模块进行调控，对无人机进行航线规划控制。

本发明的技术效果和优点：该无人机集群控制飞行航线规划控制系统、方法，通过建立控制基站，能够派发无人机进行巡航，利用无人机进行巡航拍摄，无人机利用航线规划系统构建了预设任务航线模块、预设返航航线模块、预设迫降航线模块、预设着陆航线模块，确保无人机能安全进行航行，存储模块能够对规划的路线进行储存，以便于下次使用，配合无人机手持操作端对无人机进行控制，简化了巡航拍摄，提高了工作效率，和安全性，该无人机集群控制飞行航线规划控制系统、方法，设计合理，具有安全性高的优点，值得推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的航线规划系统结构框图；

图3为本发明的供电模块结构框图；

图4为本发明的航拍检测模块结构框图；

图5为本发明的控制基站结构框图。

图中：1控制基站、2无人机控制系统、3通讯传输模块、4飞行平台、5数据检测模块、6飞控模块、7手持操作端、8数据对比单元、9航拍检测模块、10航线规划系统、11供电模块、12预设任务航线模块、13预设返航航线模块、14预设迫降航线模块、15预设着陆航线模块、16充电模块、17电池模块、18稳压电源模块、19过压力保护电路、20预防雷击模块、21摄像机、22射线模块、23三维运动捕捉模块、24数据采集终端、25数据分析模块、26数据采集模块、27飞控核心板、28系统管理、29遥控接收机、30存储模块、31处理器。

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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向外，本文涉及的上、下、左、右、前、后、内和外等方向均是以本发明所示的图中的上、下、左、右、前、后、内和外等方向为准，在此一并说明。

本发明提供了如图1-5所示的一种无人机集群控制飞行航线规划控制系统，包括控制基站1、无人机控制系统2、通讯传输模块3和数据检测模块5，所述控制基站1分别与航线规划系统10、无人机控制系统2连接，所述无人机控制系统2与数据检测模块5连接，所述数据检测模块5分别与飞行平台4、飞控模块6以及数据对比单元8连接，所述数据对比单元8与航拍检测模块9连接，所述数据检测模块5通过飞行平台4与通讯传输模块3连接，所述数据检测模块5通过飞控模块6与手持操作端7连接，手持操作端7为手机，手持操作端7为安卓操作系统或ios操作系统，所述手持操作端7运行有具备用户登录、个人信息编辑、飞行数据录入、数字识别、数据统计图绘制、与云服务器通讯等功能的手机软件；

所述航拍检测模块9包括摄像机21、射线模块22、三维运动捕捉模块23、数据采集终端24、数据分析模块25和数据采集模块26；

所述航线规划系统10包括预设任务航线模块12、预设返航航线模块13、预设迫降航线模块14和预设着陆航线模块15，所述控制基站1包括飞控核心板27、系统管理28、遥控接收机29、存储模块30和供电模块11，所述存储模块30包括处理器31；

所述供电模块11包括充电模块16、电池模块17、稳压电源模块18、过压力保护电路19和预防雷击模块20。

具体的，所述航线规划系统10分别与预设任务航线模块12、预设返航航线模块13、预设迫降航线模块14和预设着陆航线模块15连接，所述预设任务航线模块12、预设返航航线模块13、预设迫降航线模块14和预设着陆航线模块15相互连接。

具体的，所述充电模块16通过电池模块17与稳压电源模块18连接，所述稳压电源模块18分别与用于保护所述稳压电源模块18的过压力保护电路19和预防雷击模块20相连，通过稳压电源模块18、过压力保护电路19和预防雷击模块20的设计，从而能够对无人机的电池模块17进行保护。

具体的，所述充电模块16为电池模块17提供电能，所述电池模块17将电能传输至稳压电源模块18中，所述过压力保护电路19检测稳压电源模块18的电能压力，所述预防雷击模块20将采集的信息输送至稳压电源模块18。

具体的，所述射线模块22通过三维运动捕捉模块23与数据采集终端24连接，所述数据采集终端24与数据分析模块25连接，所述数据分析模块25与数据采集模块26连接，所述数据采集模块26与摄像机21连接。

具体的，所述数据采集模块26将采集的信息输送至数据分析模块25进行分析处理，所述数据分析模块25将分析处理后的数据信息通过数据采集终端24输送至三维运动捕捉模块23，所述三维运动捕捉模块23将数据信息通过射线模块22输送至摄像机21，摄像机21通过航拍检测模块9能够将采集的信息分别输送至控制基站1、手持操作端7上，便于远程控制，实时监测。

具体的，所述系统管理28分别与飞控核心板27、遥控接收机29连接，所述遥控接收机29与供电模块11连接，所述系统管理28还与处理器31连接。

一种无人机集群控制飞行航线规划控制系统的使用方法，包括以下步骤：

s1、建立控制基站1，派发无人机进行巡航，控制基站1通过无人机控制系统2对无人机进行调控，启动航拍检测模块9，射线模块22通过三维运动捕捉模块23与数据采集终端24连接，数据采集终端24与数据分析模块25连接，数据分析模块25与数据采集模块26连接，数据采集模块26与摄像机21连接，摄像机21进行巡航拍摄；

s2、控制基站1通过航线规划系统10对预设任务航线模块12、预设返航航线模块13、预设迫降航线模块14和预设着陆航线模块15进行调控，对无人机进行航线规划控制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。