一种无人机机场的控制系统的制作方法

1.本发明涉属于无人机控制技术领域，具体而言属于无人机起降控制的方法，具体为一种无人机机场的控制系统。


背景技术：

2.随着无人机的自动化技术不断提高，无人机自动起降平台应用越来越多，无人机自动起降平台是将先进的自动化技术运用到无人机应用上，使得无人机不需要飞行操作手到现场进行操作飞行，从而便于快速操作，提高效率，提高安全性。无人机自动起降平台是在无人机大量执行飞行任务的需求下发展起来的。自动起降平台的建立，不需要飞行操作手到现场进行操作飞行。只需要在任意地方的网页上打开管理平台，进行任务建立，无人机就会自动完成一系列的预订任务。达到一个平台管理若干架次无人机，不同地点，不同任务，同时进行的目的。
3.由于无人机自动起降平台需要部署在野外，借助远程云端端对无人机自动起降平台进行远程操控是必不可少的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于小型无人机起降的系统，其能够在保证小型无人机正常起降的情况下，对无人机自动起降平台进行舱内、舱外及无人机视频推流模块实时画面查看，了解当前无人机自动起降平台所处环境的状态，并且可以通过平台数据了解无人机自动起降平台周边气候温差变化等，在保证无人机起降效率的同时，进一步地增加了无人机起降时的安全性。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.一种无人机机场的控制系统，其包括：用户端、云端和起降平台端；
7.用户端用于通过通信协议监控查看起降平台的状态和无人机的状态，通过通信协议接收无人机返回的图片和对无人机发送飞行指令，通过推流服务器接收无人机飞行起降的相关视频；
8.云端包括服务端和推流服务器，服务端用于收集无人机和起降平台的工作状态，服务端通过通信协议接收无人机拍摄的数据；
9.起降平台端包括：arm主控机和安卓工控机，arm主控机和安卓工控机之间通过信号进行通信连接。
10.上述arm主控机包括：外置摄像头、内置摄像头和无人机视频推流模块。
11.上述内置和外置摄像头采集到的视频通过arm主机采集然后推送到推流服务器，用户端采用tcp拉取推流服务器上的视频进行实时播放。
12.上述无人机视频推流模块通过无人机将视频数据传输到安卓端，在通过安卓直接推流至推流服务器，用户端则采用tcp协议拉取视频流数据，实时查看无人机视角的画面。
13.在本发明中的一些实施例中，上述arm主控机包括：外置摄像头、内置摄像头、无人
机视频推流模块和控制板。
14.在本发明中的一些实施例中，上述舱内外视频通过arm主机采集然后推送到推流服务器，用户端采用tcp协议拉取推流服务器上的视频进行实时播放。
15.在本发明中的一些实施例中，上述无人机视频推流模块通过无人机直接推流至推流服务器，用户端则通过tcp协议拉取推流服务器上的视频观看无人机视角的画面。
16.在本发明中的一些实施例中，上述云端通过tcp协议与无人机自动起降平台进行信息交换后，无人机自动起降平台通过预定的规则解析云端消息，然后通过硬件接口发送到嵌入开发板，从而对无人机进行控制。
17.在本发明中的一些实施例中，上述自动起降平台解析云端消息，然后通过硬件接口发送到嵌入开发板，从而对自动起降平台进行控制。
18.在本发明中的一些实施例中，上述环境监测平台监测的数据包括：周边环境的监测和起降平台实时状态的监测。
19.在本发明中的一些实施例中，上述无人机自动起降平台通过ttl获取微气象和当前实时数据，然后通过tcp协议发送到云端，云端通过解析后展显给用户。
20.在本发明中的一些实施例中，上述无人机机场的控制系统还包括：被动控制模块和主动反馈模块，被动控制模块为上位机下发指令到充电管理模块，然后由充电管理模块进行处理通过can总线分发到相应子模块，子模块再根据指令做出一系列相应的功能，主动反馈模块是子模块会主动把收集到的信息数据通过can发送到主模块，主模块再整理后通过硬件接口发送给上位机。
21.在本发明中的一些实施例中，上述相应的功能包括：开机、关机、开启充电、闭合舱门、控制无人机飞行、获取环境信息等动作，相应的功能包括：开机、关机、开启充电闭合舱门等动作，arm主机、充电管理电路板代表主模块，电机控制电路板代表电机控制子模块，气象站电路板代表气象站子模块。
22.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
23.本发明在保证小型无人机正常起降的情况下，对无人机自动起降平台进行舱内、舱外及无人机视频推流模块实时画面查看，了解当前无人机自动起降平台所处环境的状态，避免了无人机因外部环境变化而出现失联或坠毁等危险，进一步地增加了无人机的飞行安全性。本发明可以通过平台直接远程对无人机进行飞行控制，控制无人机的起飞和降落和无人机的拍摄，在保证控制无人机工作稳定的同实时现了无人机飞行现场的无人值守。
24.本发明通过平台远程规划航线，使得无人机自动执行该航线，可以摆脱无人机需要专业飞手操作的情况。本发明通过平台数据了解无人机自动起降平台周边气候温差变化，进一步地增加对无人机起降环境的掌控，避免无人机和起降平台受到外接环境的影响和干扰。并且因为本发明中采用了arm主控机对外置摄像头、内置摄像头和无人机视频推流模块进行了控制，因此外置摄像头、内置摄像头所拍摄的画面可以直接通过arm主控机转化成视频推流，在保证视频质量不缺失的同时进一步地提高了视频推流的处理速度，提升了系统整体的工作效率。一方面本发明由于采用了tcp协议拉取推流服务器上的视频进行实时播放，通过tcp协议的特性使得推流服务器上的视频传输速率得到提升，并且在提升速率的同时保证了数据的完整性。本发明中由于对周边环境进行了监测，因此避免了无人机在
起飞的时候因气候问题而失事或因周边气候问题对无人机的起降造成影响的问题。本发明中由于对起降平台的实时状态进行了监测，因此在我们无人机进行起降的时候能够保证我们的起降平台是功能完整的，避免了因起降平台故障造成无人机出现起降事故的风险。本发明中云端通过解析后展现给了用户，因此用户在对无人机进行控制的时候能够实时了解到无人机起降区域的气象情况，进一步地为安全起降飞行提高了保障。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
26.图1为本发明的工作流程图。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“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。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个
元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
34.实施例
35.如图1所示，图1中涉及一种无人机机场的控制系统的工作流程图，其中整个控制系统包括：将各种设备上的信息接收之后发送给服务器的arm主控机、用于将各类数据收集后处理发送给客户端的云端、控制无人机起降的自动起降平台和监测无人机起降外部环境的环境监测平台，arm主控机、云端、自动起降平台和环境监测平台之间通过信号进行通信连接。
36.更进一步的，在本实施例中，上述arm主控机所控制的设备包括：外置摄像头、内置摄像头和无人机视频推流模块，由于采用了arm主控机对外置摄像头、内置摄像头和无人机视频推流模块进行了控制，因此外置摄像头、内置摄像头所拍摄的画面可以直接通过arm主控机转化成视频推流，在保证视频质量不缺失的同时进一步地提高了视频推流的处理速度，提升了系统整体的工作效率。
37.更进一步的，在本实施例中，上述舱内外视频通过arm主机采集然后推送到推流服务器，用户端采用tcp协议拉取推流服务器上的视频进行实时播放，由于采用了tcp协议拉取推流服务器上的视频进行实时播放，通过tcp协议的特性使得推流服务器上的视频传输速率得到提升，并且在提升速率的同时保证了数据的完整性。
38.更进一步的，在本实施例中，上述无人机视频推流模块通过无人机直接推流至推流服务器，用户端则采用同样的技术路线观看无人机视角的画面。
39.更进一步的，在本实施例中，上述云端通过tcp协议与无人机自动起降平台进行信息交换后，无人机自动起降平台对云端发出的消息的消息进行解析后得到无人机控制指令，然后通过硬件接口将控制指令发送给无人机，从而对无人机进行控制。
40.更进一步的，在本实施例中，上述自动起降平台对析云端发出的消息进行解析后得到起降平台的控制指令，然后通过硬件接口发送到嵌入开发板，从而对自动起降平台进行控制。
41.更进一步的，在本实施例中，上述环境监测平台监测的数据包括：周边环境的监测和起降平台实时状态的监测，由于对周边环境进行了监测，因此避免了无人机在起飞的时候因气候问题而失事或因周边气候问题对无人机的起降造成影响的问题。由于对起降平台的实时状态进行了监测，因此在我们无人机进行起降的时候能够保证我们的起降平台是功能完整的，避免了因起降平台故障造成无人机出现起降事故的风险。
42.更进一步的，在本实施例中，上述无人机自动起降平台通过ttl获取微气象和当前实时数据，然后通过tcp协议发送到云端，云端通过解析后展显给用户。由于云端通过解析后展现给了用户，因此用户在对无人机进行控制的时候能够实时了解到无人机起降区域的气象情况，进一步地为安全起降飞行提高了保障。
43.更进一步的，在本实施例中，上述无人机机场的控制系统还包括：被动控制模块和主动反馈模块，被动控制模块为上位机下发指令到充电管理模块，然后由充电管理模块进行处理通过can总线分发到相应子模块，子模块再根据指令做出一系列相应的功能，主动反
馈模块是子模块会主动把收集到的信息数据通过can发送到主模块，主模块再整理后通过硬件接口发送给上位机。
44.更进一步的，在本实施例中，上述相应的功能包括：开机、关机、开启充电闭合舱门等动作，相应的功能包括：开机、关机、开启充电闭合舱门等动作，主机代表上位机，充电管理电路板代表主模块，电机控制电路板代表电机控制子模块，气象站电路板代表气象站子模块，由于无人机机场采用了以上细节的控制模块，进一步地提升了无人机机场的可扩展性。
45.更进一步的，在本实施例中，上述外部监测端包括：微气象感知设备和避雷装置，上述微气象感知设备和避雷装置通过通信信号与起降平台边缘端进行通信，当外部环境不适合飞行，则告之无人机无法起飞，由于采用了微气象感知设备和避雷装置对周边情况进行了分析，进一步地提升了无人机起降的安全性，在提升了无人机起降安全性的同时提升了无人机起降的效率。
46.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
47.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
48.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
49.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
50.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。