本发明涉及警用无人机的远程控制和管理,特别是涉及一种警用无人机远程管控系统。
背景技术:
当前,为了面对警务保障工作的复杂多变的新形势,越来越多的警局配备警用无人机。但是,一旦面临突发情况,容易造成飞手人员不足的情况,同时一名合格飞手需要1-2年的训练时间和需要通过专业飞手证考试,才能持证上岗,合格操作。在这种情况下,设计一种警用无人机远程管控系统,实现普通警官也可以远程控制无人机飞行,查看云台摄像头拍摄到画面。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种警用无人机远程管控系统,能够实现远程控制无人机飞行以及回传云台摄像头的画面。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种警用无人机远程管控系统,包括gcsbox、遥控器、无人机、服务器以及平台;
所述gcsbox包括显示屏、cpu控制板、4g/5g路由器、电池和编码器;
所述显示屏,用以显示无人机回传的图像;所述cpu控制板,用以数据交互;所述4g/5g路由器,用以实现网络间通信;所述电池,用以给设备提供稳定的电压和电流;所述编码器,用以将无人机图像编码传输到视频服务器;
所述遥控器,用以控制无人机飞行以及姿态运动;
所述无人机,由无人机飞控、电调、图传、数传、gps模块和传感器等组成,用以航拍、灾难救援、测绘等应用;所述的飞控,用以控制无人机的飞行姿态和运动参数;所述电调,用以根据控制信号调节电动机的转速;所述图传,用以传输图像;所述数传,用以传输飞行数据;所述gps模块,用以获取飞机位置信息;所述传感器,用以检测飞行状态,获取飞行参数;
所述平台,用以控制无人机起降和暂停,控制云台摄像头,显示无人机回传的图像,记录无人机飞行记录,规划飞行航线和按航线飞行;
所述服务器,用以处理数据,包括数据存储,接收和发送。
进一步的是,所述控制无人机起降和暂停,控制云台摄像头的流程为:
步骤1.1)平台服通过4g/5g网络发送指令到服务器,所述指令包括对无人机的垂直起飞,垂直降落,暂停等操作,控制云台摄像头角度转动以及镜头变焦;
步骤1.2)服务器接收到数据并通过4g/5g链路传输给4g/5g路由器;
步骤1.3)4g/5g路由器通过局域网将数据发送给cpu控制板;
步骤1.4)cpu控制板判断数据类型,通过usb将数据传输给遥控器;
步骤1.5)遥控器接收数据并通过发送遥控数据;
步骤1.6)飞控通过接收机接收遥控器发送的数据并对数据进行处理,控制云台摄像头角度转动,镜头变焦和通过电调来控制各个电机的转速,从而达到控制无人机垂直起飞、垂直降落、暂停。
进一步的是,所述显示无人机回传的图像的流程为:
步骤2.1)无人机云台摄像头拍摄到的画面传输给图传,图传通过2.4g频段发射给遥控器;
步骤2.2)遥控器接收图像数据并通过usb传输给cpu控制板;
步骤2.3)cpu控制板接收图像数据并,判断数据类型并将数据一分二,一端通过mipi/ivds传输给显示屏,另一端通过hdmi传输给编码器;
步骤2.4)显示屏接收图像数据并显示云台摄像头拍摄的画面;
步骤2.5)编码器对视频数据进行编码,通过4g/5g模块将数据推流到服务器上的固定ip位置,服务器解码数据并通过4g/5g链路发送给平台;
步骤2.6)平台接收图像数据并显示云台摄像头拍摄的画面。
进一步的是,所述记录无人机的飞行记录的流程为:
步骤3.1)传感器在飞行过程中获取飞行数据并发送给飞控,飞控对数据进行处理计算,并通过数传发送给遥控器,所述飞行数据包括gps信息、飞行高度、飞行速度、飞行角度等;
步骤3.2)遥控器接收飞行数据并传输到cpu控制板;
步骤3.3)cpu控制板判断数据类型,并通过局域网将数据发送给4g/5g路由器;
步骤3.4)路由器通过4g/5g链路将数据发送服务器;
步骤3.5)服务器分析数据类型并处理数据发送给平台;
步骤3.6)平台根据飞行数据在地图上实时生成飞行轨迹,计算并显示相关的参数,包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行时间等。
进一步的是,所述规划飞行航线以及按航线飞行的流程为:
步骤4.1)无人机在飞行过程中的产生飞行数据并发送给飞控进行计算,再通过数传发送给遥控器,所述飞行数据包括gps信息、飞行高度、飞行速度、飞行角度等;
步骤4.2)遥控器接收飞行数据并传输到cpu控制板;
步骤4.3)cpu控制板判断数据类型,并通过局域网将数据发送给4g/5g路由器;
步骤4.4)路由器通过4g/5g链路将数据发送服务器;
步骤4.5)服务器分析数据类型并处理数据发送给平台;
步骤4.6)平台根据飞行数据在地图上实时生成飞行轨迹,计算并显示相关的参数,包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行时间等;
步骤4.7)平台在飞行过程中确定定点,获取该点的飞行速度、飞行高度以及飞行角度等信息,规定飞行之间的定点航线为两点之间的直线航线,所述定点数目最多不高于100个;
步骤4.8)在平台上根据定点信息生成航线,根据实际情况,调整航线参数,保存规划的航线,并将航线信息上传到服务器,所述航线参数包括定点gps定位、飞行速度、飞行高度以及飞行角度;
步骤4.9)服务器接收并存储航线信息,点击开始任务,服务器发送数据并通过4g/5g链路传输给4g/5g路由器;
步骤4.10)4g/5g路由器通过局域网将数据发送给cpu控制板;
步骤4.11)cpu控制板解析数据并通过usb将数据传输给遥控器;
步骤4.12)遥控器接收数据并通过发送数据;
步骤4.13)飞控通过接收机接收遥控器发送的数据,经过飞控程序处理后,通过电调来控制各个电机的转速,从而达到控制无人机飞行姿态和飞行速度。所述控制飞行姿态包括控制无人机的起飞、降落、左转、右转、前进、后退、左飞、右飞。
本发明的有益效果是:本发明通过一种警用无人机远程管控系统,能够实现远程控制无人机飞行,控制云台摄像头转动并显示回传的图像,记录无人机飞行记录。
附图说明
图1为本发明的一种警用无人机远程管控系统框图;
图2为本发明的控制无人机起降和暂停,控制云台摄像头的框图;
图3为本发明的显示无人机回传的图像框图;
图4为本发明的记录无人机的飞行记录的框图;
图5为本发明的规划飞行航线以及按航线飞行的框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明:
如图1所示,一种警用无人机远程管控系统,包括gcsbox、遥控器、无人机、服务器以及平台,其特征在于:
所述gcsbox包括显示屏、cpu控制板、4g/5g路由器、电池和编码器;
所述显示屏,用以显示无人机回传的图像;所述cpu控制板,用以数据交互;所述4g/5g路由器,用以实现网络间通信;所述电池,用以给设备提供稳定的电压和电流;所述编码器,用以将无人机图像编码传输到视频服务器;
所述遥控器,用以控制无人机飞行以及姿态运动;
所述无人机,由无人机飞控、电调、图传、数传、gps模块、传感器等组成,用以航拍、灾难救援、测绘等应用;所述的飞控,用以控制无人机的飞行姿态和运动参数;所述电调,用以根据控制信号调节电动机的转速;所述图传,用以传输图像;所述数传,用以传输飞行数据;所述gps模块,用以获取飞机位置信息;所述传感器,用以检测飞行状态,获取飞行参数;
所述平台,用以控制无人机起降和暂停,控制云台摄像头,显示无人机回传的图像,记录无人机飞行记录,规划飞行航线和按航线飞行;
所述服务器,用以处理数据,包括数据存储和数据接收和发送。
如图2所示,所述控制无人机起降和暂停,控制云台摄像头的流程为:
步骤1.1)平台服通过4g/5g网络发送指令到服务器,所述指令包括对无人机的垂直起飞,垂直降落,暂停等操作,控制云台摄像头角度转动以及镜头变焦;
步骤1.2)服务器接收到数据并通过4g/5g链路传输给4g/5g路由器;
步骤1.3)4g/5g路由器通过局域网将数据发送给cpu控制板;
步骤1.4)cpu控制板判断数据类型,通过usb将数据传输给遥控器;
步骤1.5)遥控器接收数据并通过发送遥控数据;
步骤1.6)飞控通过接收机接收遥控器发送的数据并对数据进行处理,控制云台摄像头角度转动,镜头变焦和通过电调来控制各个电机的转速,从而达到控制无人机垂直起飞、垂直降落、暂停。
如图3所示,所述显示无人机回传的图像的流程为:
步骤2.1)无人机云台摄像头拍摄到的画面传输给图传,图传通过2.4g频段发射给遥控器;
步骤2.2)遥控器接收图像数据并通过usb传输给cpu控制板;
步骤2.3)cpu控制板接收图像数据并,判断数据类型并将数据一分二,一端通过mipi/ivds传输给显示屏,另一端通过hdmi传输给编码器;
步骤2.4)显示屏接收图像数据并显示云台摄像头拍摄的画面;
步骤2.5)编码器对视频数据进行编码,通过4g/5g模块将数据推流到服务器上的固定ip位置,服务器解码数据并通过4g/5g链路发送给平台;
步骤2.6)平台接收图像数据并显示云台摄像头拍摄的画面。
如图4所示,所述记录无人机的飞行记录的流程为:
步骤3.1)传感器在飞行过程中获取飞行数据并发送给飞控,飞控对数据进行处理计算,并通过数传发送给遥控器,所述飞行数据包括gps信息、飞行高度、飞行速度、飞行角度等;
步骤3.2)遥控器接收飞行数据并传输到cpu控制板;
步骤3.3)cpu控制板判断数据类型,并通过局域网将数据发送给4g/5g路由器;
步骤3.4)路由器通过4g/5g链路将数据发送服务器;
步骤3.5)服务器分析数据类型并处理数据发送给平台;
步骤3.6)平台根据飞行数据在地图上实时生成飞行轨迹,计算并显示相关的参数,包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行时间等。
如图5所示,所述规划飞行航线以及按航线飞行的流程为:
步骤4.1)无人机在飞行过程中的产生飞行数据并发送给飞控进行计算,再通过数传发送给遥控器,所述飞行数据包括gps信息、飞行高度、飞行速度、飞行角度等;
步骤4.2)遥控器接收飞行数据并传输到cpu控制板;
步骤4.3)cpu控制板判断数据类型,并通过局域网将数据发送给4g/5g路由器;
步骤4.4)路由器通过4g/5g链路将数据发送服务器;
步骤4.5)服务器分析数据类型并处理数据发送给平台;
步骤4.6)平台根据飞行数据在地图上实时生成飞行轨迹,计算并显示相关的参数,包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行时间等;
步骤4.7)平台在飞行过程中确定定点,获取该点的飞行速度、飞行高度以及飞行角度等信息,规定飞行之间的定点航线为两点之间的直线航线,所述定点数目最多不高于100个;
步骤4.8)在平台上根据定点信息生成航线,根据实际情况,调整航线参数,保存规划的航线,并将航线信息上传到服务器,所述航线参数包括定点gps定位、飞行速度、飞行高度以及飞行角度;
步骤4.9)服务器接收并存储航线信息,点击开始任务,服务器发送数据并通过4g/5g链路传输给4g/5g路由器;
步骤4.10)4g/5g路由器通过局域网将数据发送给cpu控制板;
步骤4.11)cpu控制板解析数据并通过usb将数据传输给遥控器;
步骤4.12)遥控器接收数据并通过发送数据;
步骤4.13)飞控通过接收机接收遥控器发送的数据,经过飞控程序处理后,通过电调来控制各个电机的转速,从而达到控制无人机飞行姿态和飞行速度。所述控制飞行姿态包括控制无人机的起飞、降落、左转、右转、前进、后退、左飞、右飞。
此外,需要说明的是,在本说明书中,“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。