本发明涉及无人机数据传输技术领域，具体为一种基于无人机平台的视频传输系统。
背景技术：
无人机遥感技术是利用先进的无人驾驶飞行器技术、传感器技术、数据传输技术、GPS定位等先进技术，快速获取遥感信息，并完成遥感数据的处理、建模、分析的应用技术。无人机遥感技术可以对特殊、紧急事件做出快速反应，发挥出无人机灵活、快速、机动等独有优势。车载无人机遥感是把无人机遥感与野外实时现场决策结合起来的一种新技术，不仅要完成无人机航拍检测的功能，还要实时与车载控制中心进行信息交互，发挥临场重大决策的功能。目前现场指挥车实时控制在某些大型野外作业、城市重大活动应急中有所使用，但是没有和无人机遥感结合起来，功能比较单一。有一些能利用无人机进行实时监控，但是又缺乏专业的遥感影像数据实时分析以及现场决策等功能。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明提供了一种基于无人机平台的视频传输系统，能够实现无人机的拍照模式转换和现场决策功能，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机平台的视频传输系统，包括无人机载荷端和地面控制端，所述无人机载荷端固定安装在无人机上，与地面控制端进行无线数据传输交换，所述无人机载荷端包括图像采集单元，所述图像采集单元的核心为主控芯片，所述图像采集单元的输入端连接有成像单元，图像采集单元的输出端连接有定位模块、无线收发模块和飞行控制单元，所述无线收发模块与地面控制端进行数据传输；所述地面控制端包括成像控制系统，所述成像控制系统连接有网络通信模块，网络通信模块与无线收发模块进行数据交换，且网络通信模块与无线收发模块之间的通信链路上还安装有中继信号塔。
作为本发明一种优选的技术方案，所述主控芯片采用ARMCortex-M0系列处理器，且主控芯片的调控端连接有JATG调试器，数据端连接有SDRAM存储器和FLASH存储器，所述主控芯片的电源端还连接有太阳能供电单元。
作为本发明一种优选的技术方案，所述成像单元包括遥感摄像头和红外扫描仪，所述遥感摄像头的输出端连接有CMOS成像器，所述红外扫描仪的输出端连接有模数转换器，所述CMOS成像器和模数转换器的输出端均连接到主控芯片。
作为本发明一种优选的技术方案，所述定位模块包括接收天线，所述接收天线的输出端连接北斗/GPS双模定位芯片，所述北斗/GPS双模定位芯片的输出端还连接有相敏放大解调器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述无线收发模块采用2.4G无线收发模块，核心为双向无线芯，所述双向无线芯片采用TIChipcon高性能无线芯片CC2510，双向无线芯的发送端口安装有功率放大器，接收端口安装有带通滤波器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述飞行控制单元包括数据采集卡和功率调节器，所述数据采集卡的输出端连接有传感器模组，所述功率调节器的输出端连接到无人机的动力系统。
作为本发明一种优选的技术方案，所述成像控制系统包括中心服务器，所述中心服务器连接有液晶触摸屏，且中心服务器还内置有本地数据库。
作为本发明一种优选的技术方案，所述网络通信模块包括无线路由器，所述无线路由器还连接有认证服务器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述太阳能供电单元包括太阳能电池板，所述太阳能电池板的输出端连接有光伏逆变器，所述光伏逆变器的输出端连接有充电蓄电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于无人机平台的视频传输系统，通过设置成像单元，利用遥感摄像头和红外扫描仪可以分别实现遥感拍摄和红外扫描功能，提供了多种工作模式；通过设置定位模块，利用北斗/GPS双模定位芯片，可以实现北斗定位和GPS定位的自动转换，保证定位精确度；通过设置太阳能供电单元，利用太阳能电池板和光伏逆变器将太阳能转换成电能，清洁环保；通过设置无线收发模块和网络通信模块，利用中继信号塔进行中继转发，提高信号传输的稳定性；本发明能够实现无人机的拍照模式转换和现场决策功能。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：1-无人机载荷端；2-地面控制端；3-主控芯片；4-成像单元；5-定位模块；6-无线收发模块；7-飞行控制单元；8-成像控制系统；9-网络通信模块；10-中继信号塔；11-JATG调试器；12-SDRAM存储器；13-FLASH存储器；14-太阳能供电单元；15-遥感摄像头；16-红外扫描仪；17-CMOS成像器；18-模数转换器；19-接收天线；20-北斗/GPS双模定位芯片；21-相敏放大解调器；22-双向无线芯片；23-功率放大器；24-带通滤波器；25-数据采集卡；26-功率调节器；27-传感器模组；28-中心服务器；29-液晶触摸屏；30-本地数据库；31-无线路由器；32-认证服务器；33-太阳能电池板；34-光伏逆变器；35-充电蓄电池；36-图像采集单元。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于无人机平台的视频传输系统，包括无人机载荷端1和地面控制端2，所述无人机载荷端1固定安装在无人机上，与地面控制端2进行无线数据传输交换，所述无人机载荷端1包括图像采集单元36，所述图像采集单元36的核心为主控芯片3，所述图像采集单元36的输入端连接有成像单元4，图像采集单元36的输出端连接有定位模块5、无线收发模块6和飞行控制单元7，所述无线收发模块6与地面控制端2进行数据传输；所述地面控制端2包括成像控制系统8，所述成像控制系统8连接有网络通信模块9，网络通信模块9与无线收发模块6进行数据交换，且网络通信模块9与无线收发模块6之间的通信链路上还安装有中继信号塔10；
所述主控芯片3采用ARMCortex-M0系列处理器，且主控芯片3的调控端连接有JATG调试器11，数据端连接有SDRAM存储器12和FLASH存储器13，所述主控芯片3的电源端还连接有太阳能供电单元14；所述成像单元4包括遥感摄像头15和红外扫描仪16，所述遥感摄像头15的输出端连接有CMOS成像器17，所述红外扫描仪16的输出端连接有模数转换器18，所述CMOS成像器17和模数转换器18的输出端均连接到主控芯片3；所述定位模块5包括接收天线19，所述接收天线19的输出端连接北斗/GPS双模定位芯片20，所述北斗/GPS双模定位芯片20的输出端还连接有相敏放大解调器21；所述无线收发模块6采用2.4G无线收发模块，核心为双向无线芯片22，所述双向无线芯片22采用TIChipcon高性能无线芯片CC2510，双向无线芯片22的发送端口安装有功率放大器23，接收端口安装有带通滤波器24；所述飞行控制单元7包括数据采集卡25和功率调节器26，所述数据采集卡25的输出端连接有传感器模组27，所述功率调节器26的输出端连接到无人机的动力系统；所述成像控制系统8包括中心服务器28，所述中心服务器28连接有液晶触摸屏29，且中心服务器28还内置有本地数据库30；所述网络通信模块9包括无线路由器31，所述无线路由器31还连接有认证服务器32；所述太阳能供电单元14包括太阳能电池板33，所述太阳能电池板33的输出端连接有光伏逆变器34，所述光伏逆变器34的输出端连接有充电蓄电池35。
本发明的工作原理：所述无人机载荷端1固定安装在无人机上，用于实现遥感图像采集、低空实时拍摄和红外扫描等多种图像方式采集，所述地面控制端2通过中继信号铽与无人机载荷端1进行数据传输通信，并且控制选择无人机载荷端1的工作状态并将接收到的数据进行处理；
所述主控芯片3采用ARMCortex-M0系列处理器，处理器是目前最小的ARM处理器；该处理器的芯片面积非常小，能耗极低，且编程所需的代码占用量很少，这就使得开发人员可以直接跳过16位系统，以接近8位系统的成本开销获取32位系统的性能；Cortex-M0处理器超低的门数开销，使得它可以用在在模拟和数模混合设备中；
所述北斗/GPS双模定位芯片20采用北斗二代RNSS/GPS双模基带SoC芯片，是一款实现导航定位的SoC芯片，兼容北斗二代、GPS卫星导航系统，内置微处理器，完成GPS、北斗二代双模卫星导航信号的捕获、跟踪以及定位解算等处理，实现北斗二代/GPS卫星导航信号的定位信息的输出，可为北斗二代/GPS卫星导航接收终端提供基带芯片解决方案；
所述双向无线芯片22采用TIChipcon高性能无线芯片CC2510，针对2.4GHzISM频带低功率无线应用设计的低成本、低功耗2.4GHz射频收发，CC2510是真正的高集成度、多通道2.4GHz收发器，其设计适用于极低功耗的无线应用；
(1)所述成像单元4用于实现图像采集操作，所述遥感摄像头15可以实现遥感远拍和近程拍摄操作，采集到的图像经过CMOS成像器17直接转换成数字信号，所述红外扫描仪16用于进行红外无线信号扫描操作，采集到的模拟数据经过模数转换器18转换成数字信号；所述图像采集单元36对采集到的图像数据进行处理；
(2)所述主控芯片3接收来自成像单元4的数据，并且将数据进行压缩打包编码操作，所述JATG调试器11用于进行芯片的内部调试，通过JATG调试器11进行处理程序的下载和调试工作；所述FLASH存储器13用于存储下载程序，可以保证掉电后数据不丢失，所述SDRAM存储器12用于实现数据同步动态缓存，扩大主控芯片3的内存提高处理速度；所述太阳能供电单元14为整个装置供电，所述太阳能电池板33将太阳能转换成电能，所述光伏逆变器34将转换后输出的交流电转换成低压直流电，从而输出至充电蓄电池35；
(3)所述定位模块5用于实现定位操作，所述接收天线19用于接收来自定位卫星系统的位置信号，所述北斗/GPS双模定位芯片20根据当前的接收到的信号强度选择使用的定位系统，并且将接收到的信号先进行滤波操作，滤除杂波后的信号送入相敏放大解调器21，经过相敏放大解调器21的进行放大解调操作，送入主控芯片3分析得到当前的位置坐标；
(4)所述飞行控制单元7用于实现对无人机飞行状态的自动控制，所述数据采集卡25通过传感器模组27进行各项运动数据采集，所述传感器模组27包括速度传感器、温度传感器、角度传感器等多个并行传感器，实时监测当前的运动状态，采集到的数据经过数据采集卡25模数转换后传输到主控芯片3，主控芯片3将采集到的数据进行分析判断，然后控制功率调节器26对飞行系统进行调控；
(5)所述无线收发模块6用于实现无线数据传输操作，所述双向无线芯片22将待发送数据转换成射频信号后通过功率放大器23进行功率放大后发送出去，所述双向无线芯片22的接收端口安装的带通滤波器24将接收到的射频信号先进行滤波操作，滤除杂波后的信号经过芯片转换成数字信号，完成数据接收；所述中继信号塔10用于实现无线收发模块6与网络通信模块9之间的信号周转，所述无线路由器31接收或发送无线信号，并且实现数据格式转换和编码、解码操作，所述认证服务器32用于判断当前的数据访问和发送是否合法，提高装置的稳定性；
(7)所述成像控制系统8用于实现地面遥控和后期数据处理，所述中心服务器28为整体控制核心，用于进行数据接收分析和发送处理，中心服务器搭载有Windows10操作系统，所述液晶触摸屏29上显示Windows10的操作界面，能够进行拍照模式选择、分辨率调整和图像后期处理选择和输入输出显示，处理后的数据均存入本地数据库30。
该基于无人机平台的视频传输系统，通过设置成像单元4，利用遥感摄像头15和红外扫描仪16可以分别实现遥感拍摄和红外扫描功能，提供了多种工作模式；通过设置定位模块5，利用北斗/GPS双模定位芯片20，可以实现北斗定位和GPS定位的自动转换，保证定位精确度；通过设置太阳能供电单元14，利用太阳能电池板33和光伏逆变器34将太阳能转换成电能，清洁环保；通过设置无线收发模块6和网络通信模块9，利用中继信号塔10进行中继转发，提高信号传输的稳定性；本发明能够实现无人机的拍照模式转换和现场决策功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。