本發明涉及一種無人機的地面控制系統,具體涉及一種基于無線通訊的無人機地面控制系統。
背景技術:
無人駕駛飛機是一種以無線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機。它的研制成功和戰場運用,揭開了以遠距離攻擊型智能化武器、信息化武器為主導的“非接觸性戰爭”的新篇章。與載人飛機相比,它具有體積小、造價低、使用方便、對作戰環境要求低、戰場生存能力較強等優點,備受世界各國軍隊的青睞。在幾場局部戰爭中,無人駕駛飛機以其準確、高效和靈便的偵察、干擾、欺騙、搜索、校射及在非正規條件下作戰等多種作戰能力,發揮著顯著的作用,并引發了層出不窮的軍事學術、裝備技術等相關問題的研究。它將與孕育中的武庫艦、無人駕駛坦克、機器人士兵、計算機病毒武器、天基武器、激光武器等一道,成為21世紀陸戰、海戰、空戰、天戰舞臺上的重要角色,對未來的軍事斗爭造成較為深遠的影響。無人駕駛飛機簡稱“無人機”,是利用紅外線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。目前大部分民用無人機控制是通過地面站和無人機之間紅外線線數傳電臺直接進行數據通訊,再通過地面站軟件編輯飛行計劃并上傳到無人機飛行控制器。無人機使用越來越廣泛,但是降落時地面的天氣路況無法預測,無法降落安全位置導致無人機受損。
所有對無人機的無線通訊控制并自動防撞問題成了一門值得研究的課題。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是不受天氣影響一定降落在指定位置,目的在于提供一種基于無線通訊的無人機地面控制系統,解決不受天氣影響一定降落在指定位置的問題。
本發明通過下述技術方案實現:
一種基于無線通訊的無人機地面控制系統,包括控制中心及執行中心,執行中心帶自動降落矯正功能,在無人機內的飛行控制計算機中有自動降落矯正模塊,自動降落矯正模塊用于與遠端的控制中心進行通訊,無人機的自動降落矯正模塊能夠接收以無人機為中心的方圓80-120英里的區域內所有地面的信息;無人機開機通電后,無人機的自動降落矯正模塊即搜索所有底面信息,發送到飛行控制計算機,無人機向控制中心申請降落時,會將無人機當前信息和地面信息一起發送到控制中心;控制中心通過收到的信息進行分析處理,做出無人機降落時間以及規劃降落航線,然后發送到無人機;無人機準備降落,在降落過程中,無人機的自動降落矯正模塊會持續搜索地面信息,飛行控制計算機根據該信息,再次判斷無人機降落處是否處于危險區域,若無人機處于危險區域,飛行控制計算機會自動規劃新航線,控制無人機脫離危險區域。自動降落矯正模塊是一個集通信與監視于一體的模塊,由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。自動降落矯正模塊的主要信息是飛機的4維位置信息。此外,還可能包括一些別的附加信息,如航向、空速、風速、風向和飛機外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設備得到:全球衛星導航系統、慣性導航系統、慣性參考系統、飛行管理器、其它機載傳感器。自動降落矯正模塊的信息傳輸通道以報文形式,通過數據鏈廣播式傳播。自動降落矯正模塊的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法,并且形成清晰、直觀的背景地圖和地面信息最后以偽雷達畫面實時地傳輸給計算機。
所述執行中心還包括自動防撞功能,當無人機與障礙物距離小于1M時,無人機暫停所有指令并自動向障礙物退回5米再繼續接收其他指令。自帶防撞功能保護無人機的壽命,退回5M以后繼續工作提高了安全系數。
所述控制中心及執行中心的指令編碼器和譯碼器均采用STC89C51單片機,51單片機中有1個8位的CPU,可以進行變量的處理,還帶有程序儲存器為4KBROM。
本發明與現有技術相比,具有如下的優點和有益效果:
1、本發明一種基于無線通訊的無人機地面控制系統,采用51單片機STC89C51中有1個8位的CPU,可以進行變量的處理,還帶有程序儲存器為4KBROM;
2、本發明一種基于無線通訊的無人機地面控制系統,自動降落矯正模塊的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法,并且形成清晰、直觀的背景地圖和地面信息最后以偽雷達畫面實時地傳輸給計算機;
3、本發明一種基于無線通訊的無人機地面控制系統,采用51單片機STC89C51中有1個8位的CPU,可以進行變量的處理,還帶有程序儲存器為4KBROM。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合實施例,對本發明作進一步的詳細說明,本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明,并不作為對本發明的限定。
實施例
本發明一種基于無線通訊的無人機地面控制系統,包括控制中心及執行中心,執行中心帶自動降落矯正功能,在無人機內的飛行控制計算機中有自動降落矯正模塊,自動降落矯正模塊用于與遠端的控制中心進行通訊,無人機的自動降落矯正模塊能夠接收以無人機為中心的方圓80-120英里的區域內所有地面的信息;無人機開機通電后,無人機的自動降落矯正模塊即搜索所有底面信息,發送到飛行控制計算機,無人機向控制中心申請降落時,會將無人機當前信息和地面信息一起發送到控制中心;控制中心通過收到的信息進行分析處理,做出無人機降落時間以及規劃降落航線,然后發送到無人機;無人機準備降落,在降落過程中,無人機的自動降落矯正模塊會持續搜索地面信息,飛行控制計算機根據該信息,再次判斷無人機降落處是否處于危險區域,若無人機處于危險區域,飛行控制計算機會自動規劃新航線,控制無人機脫離危險區域。自動降落矯正模塊是一個集通信與監視于一體的模塊,由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。無人機飛行過程中,會持續將搜索的飛行信息以及無人機當前信息發向地面系統,地面系統由多個設置在底面的監測系統組成,監測系統內設置一個檢測模塊,監測系統內的檢測模塊也用于接收以該監測系統為中心的方圓85-115英里的區域內所有地面信息,即每個監測系統能夠覆蓋方圓85-115英里的區域,整個地面系統能夠覆蓋無人機的所有飛行區域,地面系統中與無人機所處區域對應的監測系統接收到無人機發送的信息,監測系統將該信息與自身掌握的信息進行交叉驗證,當有不同之處時,即發送信號對無人機進行提醒。自動降落矯正模塊的主要信息是飛機的4維位置信息。此外,還可能包括一些別的附加信息,如航向、空速、風速、風向和飛機外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設備得到:全球衛星導航系統、慣性導航系統、慣性參考系統、飛行管理器、其它機載傳感器。自動降落矯正模塊的信息傳輸通道以報文形式,通過數據鏈廣播式傳播。自動降落矯正模塊的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法,并且形成清晰、直觀的背景地圖和地面信息最后以偽雷達畫面實時地傳輸給計算機。上述的監測畫面能夠規劃無人機降落的規避區域,并發送規避命令到無人機,指揮無人機提前規避危險區域,因為無人機是在進入危險區域才進行避規,但是飛行速度很快,很多時候無法快速計算出新的降落處,而采用監測系統提前進行規劃,可以減少臨時無法降落的狀況發生。
以上所述的具體實施方式,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施方式而已,并不用于限定本發明的保護范圍,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。