一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于民用无人机管控领域，涉及一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒。
【背景技术】
[0002]目前，各国对无人机的管理还处于初级阶段。根据美国联邦航空管理局(FAA)的规定，仅允许以电影拍摄或者记录为目的无人机在天空中飞行，商用无人机则需要申请。今年6月起，美国联邦航空局(FAA)已经处理了关于商用无人机的31项申请，覆盖农业、管道检测、航测、影视制作等领域。但到目前为止，仅有6家好莱坞影视制作公司与谷歌、亚马逊获准可进行无人机飞行试验，此外，还需遵守在飞行地点、高度、载重、操作安全等方面的诸多规定。商用无人机在美国面临的监管难题，已经影响了其快速发展与竞争优势。FAA则称，其关于无人机的政策是出于对安全问题的考虑，此外，美国低空空域飞行的私人飞机数量较多，会面临来自无人机的巨大风险。
[0003]2003年5月I日，我国开始施行《通用航空飞行管制条例》，明确规定无人机用于民用业务飞行时，须当作通用航空飞机对待。从2005年开始，按民航部门的要求，无人机都必须加装空管应答机，并具备防撞功能。2009年以来，我国民航主管部门颁布了多个管理文件:《关于民用无人机管理有关问题的暂行规定》和《民用无人机适航管理工作会议纪要》，主要解决无人机的适航管理问题；《民用无人机空中交通管理办法》主要解决无人机的空域管理问题；《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》主要解决无人机的驾驶员资质管理。2013年出台的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》指出，重量小于等于7公斤的微型无人机，飞行范围在目视视距内半径500米、相对高度低于120米范围内，无须证照管理，但应尽可能避免遥控飞机进入过高空域；重量等指标高于上述标准的无人机以及飞入复杂空域内的，驾驶员需纳入行业协会甚至民航局的监管。按照国家民航局的规定，今年4月起，无人机驾驶员资质及训练质量管理由中国航空器拥有者及驾驶员协会(中国AOPA)负责，这也是我国首次对无人机驾驶员的资质培训提出要求，分析人士认为这迈出了无人机正规化管理第一步。
[0004]中国民航局目前正就《无人机空域管理规定》征求意见，不久后有望出台。意见稿中涉及无人机在隔离空域飞行，无人机在融合空域飞行的内容。主要针对民用无人机，将包括无人机飞行计划如何申报，申报应具备哪些条件，以及在哪些空域里可以飞行。无人机的飞行不存在航线一说，只是划设一块区域，让无人机在区域内作业。这意味着民用无人机飞行合法化向前迈进一步，对打开无人机市场有重要意义。
[0005]随着无人机技术的发展，国家空域的逐步开放是发展趋势，可以预见，在不久的将来，我国无人机的应用也将越来越广泛。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，本实用新型可为无人机的监管提供有效的载体，机载控制盒可以通过对应的上位机向后方管控平台提出飞行申请，同时机载控制盒可以在无人机飞行期间对飞行信息实时存储并上传至后方管控平台，后方管控平台也可通过机载控制盒对无人机进行实时监管。
[0007]为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，包括中央处理器、通信模块、定位模块和数据存储模块，所述通信模块与定位模块连接中央处理器，所述中央处理器连接数据存储模块，可与机载控制盒对应的上位机进行通信，向后台管控系统发送申请信息并接收对应的反馈信息，同时与飞行控制系统进行通信，向飞行控制系统发送锁定、解锁等信号，并且与后台管控平台进行通信，上传实时的飞行信息，将相应的飞行信息进行实时存储，所述通信模块为机载控制盒与管控平台的信息交互提供载体，所述定位模块可以为后方监控平台实时提供无人机系统的地理位置信息，所述数据存储模块负责记录相关的飞行信息。
[0008]本实用新型进一步限定的技术方案是:
[0009]中央处理器采用180MHz ARM Cortex_M4内核的STM32F429处理器；通信模块采用4G模块作为通信载体，可保证了控制盒和管控平台通信的速率和信息包完整度；定位模块采用具有通信功能的北斗卫星导航系统；数据存储模块采用SPI接口实现对Flash模块的高速读写。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型中，中央处理器选择180MHz ARM Cortex_M4内核的STM32F429处理器，在满足高性能的同时，也能达到低功耗，低成本的要求；在定位与通信系统模块设计中，选择4G模块作为通信载体，有效得保证了控制盒和管控平台通信的速率和信息包完整度；考虑到4G信号存在受地区影响较大的缺点，我们在定位模块上选择具有通信功能的北斗卫星导航系统；将北斗系统的广覆盖和4G通信技术的高传输数据率结合起来，解决了仅仅采用4G通讯数据信号覆盖面不广和个别地区信号较弱问题，实现无人机全覆盖的实时定位；在数据存储模块的设计上，考虑到数据读写的速率和存储容量，采用SPI接口实现对Flash模块的高速读写。
[0012]本产品机载控制盒与机载控制盒对应的上位机进行通信，向后台管控系统发送申请信息并接收对应的反馈信息，与飞行控制系统进行通信，向飞行控制发送锁定、解锁等信号，与后台管控平台进行通信，上传实时的飞行信息，将相应的飞行信息进行实时存储，且本产品可向管控平台发送飞行申请，并可将无人机的飞行信息实时反馈至管控平台，在实现功能的同时，控制盒满足了高性能、低成本、低功耗等要求。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型机载控制盒硬件系统构成图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
[0015]本实施例提供一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，结构如图1所示，包括中央处理器、通信模块、定位模块和数据存储模块，所述通信模块与定位模块连接中央处理器，所述中央处理器连接数据存储模块，可与机载控制盒对应的上位机进行通信，向后台管控系统发送申请信息并接收对应的反馈信息，同时与飞行控制系统进行通信，向飞行控制系统发送锁定、解锁等信号，并且与后台管控平台进行通信，上传实时的飞行信息，将相应的飞行信息进行实时存储，所述通信模块为机载控制盒与管控平台的信息交互提供载体，所述定位模块可以为后方监控平台实时提供无人机系统的地理位置信息，所述数据存储模块负责记录相关的飞行信息。
[0016]中央处理器采用180MHz ARM Cortex_M4内核的STM32F429处理器；通信模块采用4G模块作为通信载体，可保证了控制盒和管控平台通信的速率和信息包完整度；定位模块采用具有通信功能的北斗卫星导航系统；数据存储模块采用SPI接口实现对Flash模块的高速读写。
[0017]本实施例中，中央处理器选择180MHz ARM Cortex_M4内核的STM32F429处理器，在满足高性能的同时，也能达到低功耗，低成本的要求；在定位与通信系统模块设计中，选择4G模块作为通信载体，有效得保证了控制盒和管控平台通信的速率和信息包完整度；考虑到4G信号存在受地区影响较大的缺点，我们在定位模块上选择具有通信功能的北斗卫星导航系统；将北斗系统的广覆盖和4G通信技术的高传输数据率结合起来，解决了仅仅采用4G通讯数据信号覆盖面不广和个别地区信号较弱问题，实现无人机全覆盖的实时定位；在数据存储模块的设计上，考虑到数据读写的速率和存储容量，采用SPI接口实现对Flash模块的高速读写。
[0018]本产品机载控制盒与机载控制盒对应的上位机进行通信，向后台管控系统发送申请信息并接收对应的反馈信息，与飞行控制系统进行通信，向飞行控制发送锁定、解锁等信号，与后台管控平台进行通信，上传实时的飞行信息，将相应的飞行信息进行实时存储，且本产品可向管控平台发送飞行申请，并可将无人机的飞行信息实时反馈至管控平台，在实现功能的同时，控制盒满足了高性能、低成本、低功耗等要求。
[0019]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，其特征在于，包括中央处理器、通信模块、定位模块和数据存储模块，所述通信模块与定位模块连接中央处理器，所述中央处理器连接数据存储模块，可与机载控制盒对应的上位机进行通信，向后台管控系统发送申请信息并接收对应的反馈信息，同时与飞行控制系统进行通信，向飞行控制系统发送锁定、解锁等信号，并且与后台管控平台进行通信，上传实时的飞行信息，将相应的飞行信息进行实时存储，所述通信模块为机载控制盒与管控平台的信息交互提供载体，所述定位模块可以为后方监控平台实时提供无人机系统的地理位置信息，所述数据存储模块负责记录相关的飞行信息。
2.根据权利要求1所述的用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，其特征在于，所述中央处理器采用180MHz ARM Cortex_M4内核的STM32F429处理器。
3.根据权利要求1所述的用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，其特征在于，所述通信模块采用4G模块作为通信载体，可保证了控制盒和管控平台通信的速率和信息包完整度。
4.根据权利要求1所述的用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，其特征在于，所述定位模块采用具有通信功能的北斗卫星导航系统。
5.根据权利要求1所述的用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，其特征在于，所述数据存储模块采用SPI接口实现对Flash模块的高速读写。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于民用小型无人机管控平台的机载控制盒，包括中央处理器、通信模块、定位模块和数据存储模块，本实用新型可与机载控制盒对应的上位机进行通信，向后台管控系统发送申请信息并接收对应的反馈信息，同时与飞行控制系统进行通信，向飞行控制系统发送锁定、解锁等信号，并且与后台管控平台进行通信，上传实时的飞行信息，将相应的飞行信息进行实时存储；本实用新型可为无人机的监管提供有效的载体，机载控制盒可以通过对应的上位机向后方管控平台提出飞行申请，同时机载控制盒可以在无人机飞行期间对飞行信息实时存储并上传至后方管控平台，后方管控平台也可通过机载控制盒对无人机进行实时监管。
【IPC分类】G05D1-10
【公开号】CN204314725
【申请号】CN201420675178
【发明人】王峰
【申请人】王峰
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月12日