一种基于5G传输协议的无人机系统

一种基于5g传输协议的无人机系统
技术领域
1.本发明属于网络通信技术领域，具体涉及一种基于5g传输协议的无人机系统。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和程序控制装置操纵的不载人飞机，现有的无人机由车载计算机自主操作，无人机按应用领域可分为军用无人机和民用无人机，军用无人机分为侦察机和靶机，用途最广的是民用无人机，民用无人机配合行业应用是无人机真正的刚需市场，目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等等领域有广泛的应用，拓展了无人机本身的用途。
3.但现有的无人机只能选择单一的无线传输协议，无法根据不同情况对无线传输协议进行切换，同时无人机抓取后的信息只能通过存储卡进行转移，无法自动对无人机抓取信息进行及时上传云端。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种基于5g传输协议的无人机系统，包括：
6.启动模块，用于对无人机系统进行唤醒以及控制后级模块的开启；
7.识别模块，在飞行过程中实时抓拍影像数据；
8.传输协议分配模块，抓拍后影像数据需要通过无线协议进行传输，针对无人机飞行距离自动适配最佳的无线传输协议，以达到减少能耗的目的；
9.电量优化模块，当电量低时自动切换无线传输协议，关闭功耗较大的5g协议自动开启低功率无线传输协议；
10.云端存储模块，对无人机抓拍的信息进行云端上传，方便远程终端实时获取无人机图像资料。
11.优选地，所述启动模块包括控制开关、电量检测单元、电量预设值单元、坐标定位单元，所述控制开关对无人机整体进行总控启闭；
12.所述电量检测单元用于对无人机起飞之前进行电量检测，所述电量检测单元与电量预设值单元之间设置有比较器，用于输出比较器的比较结果，控制是否可以起飞。
13.优选地，所述识别模块包括摄像头、图像处理器和数字信号转换器，摄像头收集影像信息，所述影像信息经过图像处理器进行压缩，压缩后的影像信息被数字信号转换器转换成数字信号。
14.优选地，所述传输协议分配模块包括目的地输入单元、算法单元、传输协议判断单元、5g协议模块和zigbee协议模块；所述数字信号转换器将数字信号传送至判断模块，所述坐标定位单元确定无人机初始位置，所述目的地输入单元确定终点位置，所述算法单元自动计算初始位置与终点位置之间的距离，
15.当距离小于所述传输协议判断单元所规定的距离时，启动所述 zigbee协议模块将数字信号发出；
16.当距离大于所述传输协议判断单元所规定的距离时，启动所述 5g协议模块将数字信号发出。
17.优选地，所述电量优化模块包括节能控制单元和返回单元，所述电量检测单元对无人机进行实时电量检测，无人机电量低于所述电量预警值单元时启动所述节能控制单元和返回单元，所述节能控制单元启动后控制传输协议分配模块关闭。
18.优选地，所述远程终端包括移动终端和固定基站。
19.优选地，所述坐标定位单元和目的地输入单元采用北斗信号定位。
20.优选地，所述云端存储模块与远程终端之间设置有账户密码单元。
21.优选地，所述移动终端包括且不限于手机、平板电脑和显示遥控器。
22.优选地，所述控制开关耦接有led提醒灯。
23.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
24.本发明中，无人机在起飞处和悬停处均能自动进行定位操控，通过对两者之间的距离确定首选的无线传输方式，以此使得无人机达到最小能耗。无人机在抓拍后无需终止控制无人机，对无人机抓取到的信息进行云端上传，方便用户随时进行查看，即使远程用户也可随时共享查看抓取信息，使得无人机住区信息不在仅仅受限于时间和空间距离。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。
26.图1为本发明的的系统流程示意图。
具体实施方式
27.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
28.本发明提供了多个实施例方案，各实施例方案介绍的各可选方式可在不冲突的情况下相互结合、交叉引用，从而延伸出多种可能的实施例方案，这些均可认为是本发明实施例披露、公开的实施例方案。
29.参照图1，一种基于5g传输协议的无人机系统，主要包括：启动模块、识别模块、传输协议分配模块、电量优化模块和云端存储模块。
30.不同模块的具体作用为：启动模块，用于对无人机系统进行唤醒以及控制后级模块的开启；识别模块，在飞行过程中实时抓拍影像数据；传输协议分配模块，抓拍后影像数据需要通过无线协议进行传输，针对无人机飞行距离自动适配最佳的无线传输协议，以达到减少能耗的目的；电量优化模块，当电量低时自动切换无线传输协议，关闭功耗较大的5g协议自动开启低功率无线传输协议；云端存储模块，对无人机抓拍的信息进行云端上传，方便远程终端实时获取无人机图像资料。
31.当需要使用无人机时，首先开启启动模块，在启动模块的作用下无人机由关机状态变为待机状态，可随时进行飞行操作；启动模块开启后无人机升高，同时识别模块通电开始工作，无人机在飞行的过程中所抓取的信息主要靠识别模块来完成。
32.无人机升至本空后开始确定飞行路径，根据飞行路径自动选择合适的无线传输协议，避免在短距离飞行中开启高耗能无线传输协议。在无人机飞行的过程，电量优化模块实时进行电量监控，一旦无人机电量剩余不多时自动控制无人机飞回，避免无人机远距离飞行后由于缺点与工作人员发生失联。
33.启动模块包括控制开关、电量检测单元、电量预设值单元、坐标定位单元，控制开关对无人机整体进行总控启闭；电量检测单元用于对无人机起飞之前进行电量检测，电量检测单元与电量预设值单元之间设置有比较器，用于输出比较器的比较结果，控制是否可以起飞。
34.控制开关唤醒无人机，唤醒后首先通过电量检测单元对无人机电量进行检测，若无人机电量大于电量预设值单元则可以正常起飞，若无人机电量小于电量预设值单元则可以禁止起飞，此时需要对无人机进行充电操作。
35.识别模块包括摄像头、图像处理器和数字信号转换器，摄像头收集影像信息，影像信息经过图像处理器进行压缩，压缩后的影像信息被数字信号转换器转换成数字信号。
36.无人机电量满足起飞条件后，无人机正常起飞并同步通过摄像头获取周围图像信息。为了方便无人机将所获取的图像信息实时传输回地面以及云端存储模块，需要对获取到的图像信息在图像处理器中进行压缩处理，处理完毕后的信息再经过数字信号转换器变为无线传输协议可识别的数字信号。
37.传输协议分配模块包括目的地输入单元、算法单元、传输协议判断单元、5g协议模块和zigbee协议模块；数字信号转换器将数字信号传送至判断模块，坐标定位单元确定无人机初始位置，目的地输入单元确定终点位置，算法单元自动计算初始位置与终点位置之间的距离，当距离小于传输协议判断单元所规定的距离时，启动zigbee协议模块将数字信号发出；当距离大于传输协议判断单元所规定的距离时，启动5g协议模块将数字信号发出。
38.目的地输入单元可在无人机起飞时预先设定，坐标定位单元无需要手动输入，无人机在开机时自动上传初始坐标位置，目的地输入单元和坐标定位单元将信号同时传递至算法单元中，算法单元计算出无人机将要飞行的距离，若无人机飞行的距离大于传输协议判断单元的设定距离，则自动开启5g协议模块，远距离的飞行5g信号传输更快更稳定，因此远距离自动切换5g协议模块。若无人机飞行的距离小于传输判断单元的设定距离。则自动开启zigbee协议模块，zigbee 协议属于无线传输的一种，其有效距离为一百米，zigbee协议模块具有能耗低的优点。传输判断单元的距离由zigbee协议模块所决定。
39.所述电量优化模块包括节能控制单元和返回单元，电量检测单元对无人机进行实时电量检测，无人机电量低于电量预警值单元时启动节能控制单元和返回单元，节能控制单元启动后控制传输协议分配模块关闭。
40.电量检测单元对无人机电池进行实时检测，一旦无人机电池电量小于剩余电量预设值单元，则无人机启动返回单元程序，同时为了避免返回时中途电量不够，在启动返回单元时还会同步启动节能控制单元，节能控制单元将5g协议模块和识别模块关闭，此时无人机无需人工操控自动返回，5g属于耗能较高的无线传输，因此关闭5g协议模块可以为无人
机返航节省大量能量。
41.云端存储模块与远程终端之间设置有账户密码单元。坐标定位单元和目的地输入单元采用北斗信号定位。远程终端包括移动终端和固定基站。移动终端包括且不限于手机、平板电脑和显示遥控器。控制开关耦接有led提醒灯。
42.只要经过操作人员认可的人才可以获取账号和密码，当获取账号密码后就可以通过云端存储模块获取无人机的抓取信息。同时开启控制开关后led提醒灯也会在无人机上亮起，方便人们观测是不是成功开启无人机。
43.虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。