一种多控制端的无人机及其控制台和控制切换方法_2

文档序号:9578795阅读:来源:国知局
br>[0038]无人飞行器简称“无人机”,英文缩写为“UAV (unmanned aerial vehicle)”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。近年来,随着传感器工艺的提高、微处理器技术的进步、动力装置的改善以及电池续航能力的增加,使其在军事、民用方面的用途不断高速拓展,无人机市场具有广阔前景。
[0039]本发明实施例中优选的无人机为多旋翼无人飞行器(或称为多旋翼飞行器),可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。
[0040]本发明技术方案采用的无人机主要是指小、微型多旋翼无人飞行器,这种无人飞行器体积小、成本低、飞行稳定性较好,飞行成本低等。本发明使用的飞行器,典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。
[0041 ] 实施例一、一种多控制端的无人机及其控制台。
[0042]图1为本发明实施例一的多控制端的无人机及其控制台结构示意图,本发明实施例将结合图1进行具体说明。
[0043]如图1所示,本发明实施例提供了一种多控制端的无人机100及其控制台101。
[0044]本发明实施例公开了一种多控制端的无人机100,包括用于与地面的控制台101实现双向通信功能的第一发射器102和第一接收器104以及用于控制所述无人机飞行的飞控板105,所述控制台101至少为两个,还包括用于实时检测所述无人机100与控制台101的通信状态的通信监测器103,其中,所述第一接收器104分别与所述飞控板105和所述通信监测器103电连接,所述第一接收器104根据所述通信状态选择接收符合预设条件的控制台101发送的飞行控制指令,并将所述飞行控制指令输入至所述飞控台105。
[0045]本发明实施例中优选的,所述通信监测器103包括飞行控制指令预判单元,其适用于对所述第一接收器104接收的当前耦接的控制台101发送的飞行控制指令进行预判,当所述飞行控制指令不当或者不清晰时,所述第一接收器104从当前親接的控制台101切换接收另一符合预设条件的控制台101发送的飞行控制指令。
[0046]本发明实施例中优选的,所述通信监测器103包括信号强度检测单元,其适用于实时检测所述无人机100处于当前位置的符合预设条件的所述控制台101的信号强度,所述第一接收器104根据所述信号强度从当前耦接的控制台101切换接收另一符合预设条件的控制台101发送的飞行控制指令。
[0047]本发明实施例中优选的,所述通信监测器103包括指令比较单元和存储预设指令的存储单元,所述指令比较单元分别与所述第一接收器104和所述存储单元连接,其适用于将所述第一接收器104接收的指令与所述预设指令进行比较,当所述第一接收器104接收到的指令与所述预设指令一致时,所述第一接收器104从当前耦接的控制台101切换接收另一符合预设条件的控制台101发送的飞行控制指令。这样,不管属于上述或者未指明的任何情况,均可以通过向所述无人机100发送一条预设指令将飞行控制权进行转移,所述预设指令可以由下述的主控制台或者服务器甚至备用控制台发出,即时存在本发明实施例中所未例举的其他情况,也可以将飞行控制权转移给其希望授权的用户。
[0048]本发明实施例中优选的,所述通信监测器103实时检测所述无人机100与当前耦接的控制台101的通信是连接还是断开状态,当处于断开状态时,所述第一接收器104从当前耦接的控制台101切换接收另一符合预设条件的控制台101发送的飞行控制指令。
[0049]本发明实施例还公开了一种控制台101,包括用于与无人机100实现双向通信功能的第二发射器和第二接收器,所述控制台至少为两个且各控制台101符合预设条件,并且根据与所述无人机100的通信状态选择与所述无人机100耦接的控制台101,当前耦接的控制台101通过所述第二发射器向所述无人机100发送飞行控制指令。所述第二发射器和第二接收器可与至少一个无人机建立通讯连接相互传输数据,例如向该无人机传送操控指令、接收无人机发送的飞行状态及图像等。
[0050]本发明实施例中优选的,所述控制台101还包括通断模块,所述通断模块与所述第二发射器电连接,其适用于控制所述控制台与所述无人机100之间的通信连接和断开。优选的,所述通断模块为可控开关。优选的,所述可控开关为电磁阀。其他的实施例中,所述电磁阀还可以是接触器、电子开关等其它的可控开关。
[0051]本发明实施例中优选的,所述控制台101还包括控制切换模块,所述控制切换模块与所述第二发射器电连接,其适用于输入预设指令,并通过所述第二发射器将所述预设指令发送至所述无人机100,所述无人机100根据所述预设指令切换至相应的控制台101。
[0052]本发明实施例还公开了一种无人机的多控制端系统,包括上述的无人机和控制台。
[0053]本发明实施例中优选的,所述系统还包括服务器,所述服务器用于控制和监控整个无人机和所有相关的控制台的全部操作,所述服务器通过链路通信站接收所述无人机发送的遥测数据并定时向其发送部分遥控指令,对所述无人机的飞行控制是通过控制台即无线遥控器来实现的。
[0054]具体的,当所述无人机上电启动遥控模式,使所述无人机按照接收到的所述飞行控制指令飞行;所述无人机不断检测自身的通信状态,判断其通信是否出现问题。
[0055]本发明实施例中优选的,所述控制台是一个广泛的概念,可以是飞手可以手持的无线遥控器、移动设备(智能手机或平板电脑等),还可以是某次飞行活动的主办方设置的服务器或者地面站计算机。在某些实施例中,最初与所述无人机耦接的控制台(这里“耦接”的意思是该控制台向所述无人机发送飞行控制指令,并且所述无人机接收所述飞行控制指令,并根据所述飞行控制指令控制其飞行)称为主控制台或者第一控制台,而符合预设条件的其他控制台称为备用控制台或者接力控制台或者第二控制台直至第N控制台,所述备用控制台或者接力控制台的数量可以是任意的,在此不对其做出限定,可以根据具体的应用场合进行选择。
[0056]本发明实施例中优选的,这里所述预设条件可以是如下中的任意一种或者其任意组合:
[0057]所述无人机在启动时,完成与控制台(包括当前耦接的控制台和备用控制台或者接力控制台)的对码,经过通信握手之后,所述无人机能够受到所述控制台给出的飞行控制指令的控制,只是在无人机受到所述当前耦接的控制台的飞行控制指令控制期间,所述无人机屏蔽掉所述备用控制台或者接力控制台所给出的任何飞行控制指令,仅保持与所述备用控制台或者接力控制台之间的授权控制连接;
[0058]或者,所述当前耦接的控制台或者服务器包括一授权产生模块和授权控制连接模块,所述授权产生模块产生一授权控制验证码,通过其上的通讯装置(例如第二接收器和第二发射器或者位于所述服务器上的通讯模块)发送所述授权控制验证码至所有选择为备用控制台或者接力控制台,并且在所述无人机的存储单元中存储该授权控制验证码,所述授权控制连接模块是为根据所述授权控制验证码与所述无人机建立授权控制连接。例如为“1号”无人机选定一备用控制台或者待接力控制台如B0001A,则产生一授权控制验证码如Y1234a给该控制台B0001A,该控制台通过该授权控制验证码Y1234a与“1号”无人机建立授权控制操作;
[0059]或者,所述服务器包括授权产生模块,该授权产生模块用于产生所述无人机的授权控制台的授权选择指令(这里的授权控制台包括主控制台和备用控制台或接力控制台),具体为提供一授权选择界面,该授权选择界面显示对应无人机供选择的授权控制台,根据用户选择操作产生该包含有授权控制台的授权选择指令。例如:所述服务器包括有一登录模块,当一用户登录后,显示可选的控制台标识,选择其中一个控制台标识,即将该控制台加为该无人机的授权控制台。例如,显示的可选控制台标识有控制台1号、控制台2号等,用户选择控制台1号,那该控制台1号就被加为该无人机的授权控制台。
[0060]在本发明的另一实施例中,所述系统还存储有至少一控制设置资料,每一控制设置资料定义有无人机于某一预设地址或预设时间对应的授权控制台,所述授权产生模块是为无人机位于某一预设地址或当前时间为预设时间时,选取控制设置资料中对应的授权控制台为主控制台和备用控制台或接力控制台,产生该授权选择指令。该控制设置资料是由所述系统的主控连接模块提供一设置界面,所述服务器的用户设置该控制设置资料。
[0061 ] 本发明实施例中优选的,所述授权控制连接模块用于开启控制台的授权控制功能,建立授权控制台与相应无人机的授权
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