雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及雙無人機協(xié)同作業(yè)方法與流程

本發(fā)明涉及無人機領域，尤其涉及一種通過兩架無人機協(xié)同配合作業(yè)，能夠完成既定任務的雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及雙無人機協(xié)同作業(yè)方法。

背景技術：

無人機在外出執(zhí)行任務時會遇到某些特殊情況，例如風速使得無人機偏航、在進入未知領域丟失了gps信號無法實現(xiàn)自身導航等等?，F(xiàn)有資料表明，在遇到上述特殊狀況后，無人機往往會因為失控與控制臺或者地面站失去聯(lián)系，極端情況下會墜機。

目前，各種無人機在失控后，控制臺只能嘗試發(fā)出各種控制指令并希望無人機可以接收到控制指令，或者在無人機上設置自動返航模式，并期待無人機能夠自動進入返航模式；第一種做法不能保障無人機的安全，第二種做法雖然能保障無人機的安全不過距離較遠時返航會浪費很多工作時間和無人機電量，如果電量不足，則會返航失敗。

那么，在無人機執(zhí)行任務的過程中，在遇到特殊情況時，如何使得無人機安全地重新回到受控狀態(tài)就是一件對于無人機來說至關重要的問題，在更為特殊的情況下，如無人機被擊落時，如果能夠將此時的無人機位置信息傳遞回地面站也是很有意義的，至少能夠為后續(xù)的無人機偵察探測提供了方向和依據(jù)，另外，在無人機墜毀之前很有可能已經(jīng)獲得了相當一部分數(shù)據(jù)信息，但是由于與地面站之間的距離過遠，以目前的技術，難以實時將獲得的數(shù)據(jù)遠距離傳輸?shù)降孛嬲?，而是都存儲在了無人機中，隨著無人機的墜毀，相關的數(shù)據(jù)信息也就一同銷毀了；再有，對于偵察無人機來說，在整個飛行過程中獲得的所有的數(shù)據(jù)信息都會對后續(xù)的研究提供一定的幫助；同時，為了大范圍地推廣無人機的應用，在解決上述問題的時候還要充分考慮到投入的成本，減小無人機的體積、功率，削減無人機攜帶的設備，尤其是去掉貴重設備，當然，減小無人機的體積、功率，就會使得無人機攜帶的電池容量大為減小；

所以，如何能夠在低成本的情況下，使得無人機在遇到特殊狀況時具有重新恢復控制或者安然返航的能力，以及在無人機遭到損壞時具有將相關數(shù)據(jù)帶回地面站的能力，是目前無人機領域亟待解決的技術問題。

由于上述原因，本發(fā)明人對現(xiàn)有的無人機做了深入研究，設計出一種能夠解決上述問題的雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及雙無人機協(xié)同作業(yè)方法。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，設計出一種雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及相應的方法，該系統(tǒng)中具有兩個無人機，主力無人機在前，伴飛無人機在后，只有一個飛行路徑，在后的伴飛無人機具有更高的安全性，能夠在主力無人機失控、失聯(lián)或者衛(wèi)星信號被屏蔽時及時地控制主力無人機回到安全位置，提高系統(tǒng)的安全性，在主力無人機上設置工作裝置，在伴飛無人機上設置存儲裝置，工作裝置獲得的信息都存儲在存儲裝置中，當主力無人機遭到損毀或者其他故障無法返航時，伴飛無人機能夠攜帶存儲系統(tǒng)返回地面站，挽回數(shù)據(jù)損失。

具體來說，本發(fā)明的目的在于提供一種雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主力無人機和伴飛無人機，

其中，在所述主力無人機上搭載有工作裝置1，在所述主力無人機上還設置有衛(wèi)星信號接收裝置一2和信號收發(fā)裝置一3，

在所述伴飛無人機上設置有衛(wèi)星信號接收裝置二4和信號收發(fā)裝置二5；

所述衛(wèi)星信號接收裝置一2用于接收衛(wèi)星信號，實時獲得主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，

所述衛(wèi)星信號接收裝置二4用于接收衛(wèi)星信號，實時獲得伴飛無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，

信號收發(fā)裝置一3和信號收發(fā)裝置二5實時通信。

其中，所述主力無人機通過衛(wèi)星信號接收裝置一2獲得的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息來控制主力無人機按照預定路徑飛向目標位置；

同時，衛(wèi)星信號接收裝置一2還實時通過信號收發(fā)裝置一3將主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息傳遞給伴飛無人機。

其中，在所述伴飛無人機上設置有控制模塊6，

所述控制模塊6實時接收主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，所述控制模塊6還實時接收伴飛無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，根據(jù)接收到的信息控制伴飛無人機跟隨主力無人機飛行。

其中，所述控制模塊6還用于實時監(jiān)測接收到的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，

當所述控制模塊6監(jiān)測到所述主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常時，控制模塊6控制伴飛無人機進入報警狀態(tài)；

優(yōu)選地，在所述伴飛無人機進入到報警狀態(tài)時，伴飛無人機停止前行，在空中懸?；蛘弑P旋，同時通過信號收發(fā)裝置二5持續(xù)發(fā)出控制指令，所述控制指令包括安全位置信息，據(jù)此控制主力無人機返回該安全位置；

進一步優(yōu)選地，伴飛無人機進入報警狀態(tài)預定時間后，控制模塊6控制伴飛無人機沿著伴飛無人機的飛行路徑反向飛行預定距離，所述預定距離為5-20m。

其中，控制模塊6監(jiān)測到所述主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息滿足下述判斷條件中的任意一種或多種時認為主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常：

異常信息判斷條件一：信號收發(fā)裝置二5接收到的相鄰兩個位置信息和飛行狀態(tài)信息中包含的兩個速度值的大小的比大于設定值；

異常信息判斷條件二：在設定的時間段內，信號收發(fā)裝置二5接收到的所有位置信息和飛行狀態(tài)信息中，各個位置點之間的平均距離小于0.5m，并且各個速度值的大小都小于1m/s；

異常信息判斷條件三：信號收發(fā)裝置一3和信號收發(fā)裝置二5通信中斷。

其中，在伴飛無人機持續(xù)發(fā)出控制指令期間，伴飛無人機的信號收發(fā)裝置二5仍然持續(xù)接收信號收發(fā)裝置一3傳遞出的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，

在發(fā)出控制指令的持續(xù)時間內所述主力機達到安全位置，則報警狀態(tài)解除，主力無人機重新規(guī)劃路徑，前往目標區(qū)域或者繼續(xù)巡航；

在發(fā)出控制指令的持續(xù)時間內主力無人機沒有到達安全位置，控制模塊6控制伴飛無人機自行返航。

其中，所述信號收發(fā)裝置一3包括藍牙收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置一，

所述信號收發(fā)裝置二5包括藍牙收發(fā)裝置二和4g收發(fā)裝置二；

其中，藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二實時配對互聯(lián)，當藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二之間的配對連接中斷時，啟動4g收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置二，使得主力無人機和伴飛無人機之間通過4g信號連接。

其中，在所述伴飛無人機中設置有存儲裝置7，所述存儲裝置7用于存儲伴飛無人機自身的所有位置信息和飛行狀態(tài)信息，還用于存儲主力無人機傳遞來的所有位置信息和飛行狀態(tài)信息；

優(yōu)選地，主力無人機中的所述工作裝置1與信號收發(fā)裝置一3相連，所述工作裝置1獲得的信息通過信號收發(fā)裝置一3和信號收發(fā)裝置二5進行傳遞，最終存儲在所述存儲裝置7中。

本發(fā)明還提供一種雙無人機協(xié)同作業(yè)方法，該方法是通過上文所述的雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)的。

其中，該方法中包括如下步驟：

步驟1，向主力無人機和伴飛無人機中灌裝出發(fā)地和目標點之間區(qū)域的地圖信息，并且向主力無人機中灌裝目標區(qū)域和在目標區(qū)域執(zhí)行作業(yè)任務時的飛行方案；

步驟2，控制主力無人機起飛，其上的衛(wèi)星信號接收裝置一2和信號收發(fā)裝置一3啟動工作；

步驟3，在主力無人機起飛3秒后，控制伴飛無人機起飛，其上的衛(wèi)星信號接收裝置二4和信號收發(fā)裝置二5啟動工作，信號收發(fā)裝置一3和信號收發(fā)裝置二5信號連通。

本發(fā)明所具有的有益效果包括：

根據(jù)本發(fā)明提供的系統(tǒng)及方法中，具有兩個無人機，主力無人機在前，伴飛無人機在后，只有一個飛行路徑，所以在后的伴飛無人機所處的環(huán)境更為安全，通過主力無人機和伴飛無人機實時交互信息，在主力無人機出現(xiàn)狀況時，能夠及時召回主力無人機，使其回到安全區(qū)域，并更換一條新的飛行路徑，從而避開危險；

另外，主力無人機中搭載的工作裝置獲得的重要數(shù)據(jù)都存儲在伴飛無人機中，如果主力無人機受到無法挽回的損傷而不能安全返航時，在后方的伴飛無人機還能夠將重要數(shù)據(jù)信息帶回地面站。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)整體結構示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的雙無人機協(xié)同作業(yè)方法的工作流程示意圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的微處理器的電路圖

圖4示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的電源電路的電路圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的pwm電路的電路圖。

附圖標號說明：

1-工作裝置

2-衛(wèi)星信號接收裝置一

3-信號收發(fā)裝置一

4-衛(wèi)星信號接收裝置二

5-信號收發(fā)裝置二

6-控制模塊

7-存儲裝置

具體實施方式

下面通過附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。通過這些說明，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將變得更為清楚明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，如圖1中所示，該系統(tǒng)包括主力無人機和伴飛無人機，主力無人機和伴飛無人機共同工作；本發(fā)明所述的主力無人機和伴飛無人機都是本領域常用的無人機，優(yōu)選地為無人直升機，所述無人機包括飛行動力系統(tǒng)，即能夠給無人機提供飛行動力的設備，如無人直升機中的螺旋槳及配套的驅動電機，無人機還包括導航控制系統(tǒng)，其能夠根據(jù)無人機當前所在位置信息和目標位置信息，自動規(guī)劃路徑，并控制飛行動力系統(tǒng)，使得無人機朝向目標位置飛行；本發(fā)明中優(yōu)選地，所述主力無人機的體積和承載能力都比伴飛無人機的大，能夠搭載更多、更重的設備。

其中，在所述主力無人機上搭載有工作裝置1；所述的工作裝置是指無人機為了執(zhí)行預定任務所需要攜帶的相關設備，如為了執(zhí)行尋找目標的任務，需要在無人機上搭載攝像裝置，如為了執(zhí)行探測氣候的任務，需要在無人機上搭載溫度感應裝置、濕度感應裝置等相關設備，所以，本發(fā)明所述的工作裝置為能夠搭載在無人機上并啟動工作，從而獲得相應信息以完成預定工作的一個或多個部件，所述工作裝置1為選自攝像裝置、紅外收發(fā)裝置、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓計、高度計、煙霧探測器中的一個或多個。

優(yōu)選地，在所述主力無人機上還設置有衛(wèi)星信號接收裝置一2和信號收發(fā)裝置一3，

所述衛(wèi)星信號接收裝置一2用于接收衛(wèi)星信號，實時獲得主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，并根據(jù)獲得的位置信息和飛行狀態(tài)信息控制無人機按照預定路徑飛向目標位置，即實時為無人機上的導航控制系統(tǒng)提無人機自身的位置狀態(tài)信息，其中，所述預定路徑是路徑規(guī)劃系統(tǒng)設計出的飛行路徑，所述目標位置是在起飛前由地面系統(tǒng)灌裝到主力無人機中的；同時，主力無人機還實時通過信號收發(fā)裝置一3將主力無人機上衛(wèi)星信號接收裝置一接收到的位置信息和飛行狀態(tài)信息傳遞給伴飛無人機；

在所述伴飛無人機上設置有衛(wèi)星信號接收裝置二4和信號收發(fā)裝置二5；所述衛(wèi)星信號接收裝置二用于接收衛(wèi)星信號，實時獲得伴飛無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，實時為伴飛無人機上的導航控制系統(tǒng)提供伴飛無人機自身的位置狀態(tài)信息，同時，伴飛無人機還實時通過信號收發(fā)裝置二接收主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，結合主力無人機和伴飛無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，實時調整伴飛無人機的飛行方向和速度，使得伴飛無人機跟隨主力無人機飛行，使得伴飛無人機與主力無人機之間的距離維持在10-100m的范圍內，并且確保伴飛無人機能夠在10s內追趕上主力無人機，至少能夠到達10s前主力無人機所在的區(qū)域，優(yōu)選地，在主力無人機和伴飛無人機共同飛向目標區(qū)域時，或者在目標區(qū)域執(zhí)行任務時，伴飛無人機控制其自身與主力無人機之間保持10-100m距離，優(yōu)選為40-80m，伴飛無人機落后于主力無人機，伴飛無人機沿著主力無人機經(jīng)過的路徑前行，并且盡量使得伴飛無人機的飛行速度與主力無人機的飛行速度一致；本發(fā)明中字母s表示時間單位秒。

本發(fā)明中所述的位置信息和飛行狀態(tài)信息統(tǒng)稱為位置狀態(tài)信息，其中，位置信息包括無人機所在地的經(jīng)度、緯度和高度信息，飛行狀態(tài)信息包括無人機當前的速度大小和速度方向信息。

進一步優(yōu)選地，在所述伴飛無人機上設置有控制模塊6，所述控制模塊用于接收衛(wèi)星信號接收裝置二實時傳遞出的伴飛無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，所述控制模塊還用于接收信號收發(fā)裝置二得到的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，并根據(jù)接收到的信息控制伴飛無人機按照上述飛行要求控制伴飛無人機飛行；即，所述控制模塊用于控制伴飛無人機跟隨主力無人機飛行，在飛行過程中，伴飛無人機落后與主力無人機，伴飛無人機沿著主力無人機經(jīng)過的路徑前進，伴飛無人機的飛行速度與主力無人機的飛行速度一致，伴飛無人機與主力無人機之間保持10-100m的距離，優(yōu)選地為40-80m，進一步優(yōu)選地為60-75m。

具體地，所述控制模塊6包括型號為tms320f2812的dsp微處理器、電源電路和pwm電路，還任選地包括外擴ram以便于提高存儲容量；tms320f2812工作時所要求的電壓分為3.3v和1.8v的，而且tms320f2812對電源很敏感，需要添加電源電路，tms320f2812輸出pwm波形的高電壓為3.3v，而在實際的工作控制中，驅動電壓往往是5v，所以需要添加pwm電路。

作為最優(yōu)選的實施方式，所述微處理器的電路圖如圖3中所示，所述電源電路的電路圖如圖4中所示，所述pwm電路的電路圖如圖5中所示。

相應地，在主力無人機中同樣設置有控制模塊，能夠根據(jù)接收到的各種信息控制主力無人機飛行。

本發(fā)明中所述的衛(wèi)星信號接收裝置一和衛(wèi)星信號接收裝置二都是gps信號接收裝置，或者所述的衛(wèi)星信號接收裝置一和衛(wèi)星信號接收裝置二都是北斗信號接收裝置。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述信號收發(fā)裝置二接收主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息的接收頻率為1-2hz，即每隔0.5s-1s接收一次主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，本發(fā)明中，所述信號收發(fā)裝置二的工作頻率低于衛(wèi)星信號接收模塊一，所以信號收發(fā)裝置二接收到的信息中只包括衛(wèi)星信號接收模塊一獲得信息中的一部分；具體來說，主力無人機中有緩存裝置，其實時存儲衛(wèi)星信號接收模塊一獲得的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，并且當收到新的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息時，自動替換掉原來的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，信號收發(fā)裝置一按照其工作頻率，定期從所述緩存裝置中調取主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息并傳遞給信號收發(fā)裝置二；

另外，當主力無人機處于衛(wèi)星信號屏蔽狀態(tài)時，衛(wèi)星信號接收模塊一不能獲得新的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，此時緩存裝置中的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息不能實時更新，所以，此時信號收發(fā)裝置二接收到的多個主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息都是一樣的。

所述控制模塊6還用于實時監(jiān)測接收到的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，當所述控制模塊監(jiān)測到所述主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常時，控制模塊控制伴飛無人機進入報警狀態(tài)，在所述伴飛無人機進入到報警狀態(tài)時，伴飛無人機停止前行，在空中懸停或者盤旋，同時通過信號收發(fā)裝置二持續(xù)發(fā)出控制指令，所述控制指令包括在監(jiān)測到主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常時伴飛無人機所在位置的位置信息，即所述控制指令包括進入報警狀態(tài)時伴飛無人機所在的位置信息，也稱之為安全位置信息，據(jù)此控制主力無人機返回該位置信息所顯示的位置；所述持續(xù)發(fā)出控制指令的持續(xù)時間為7-15s，優(yōu)選地為10s。

伴飛無人機進入報警狀態(tài)預定時間后，所述預定時間優(yōu)選地為5s，控制模塊控制伴飛無人機沿著伴飛無人機的飛行路徑反向飛行預定距離，所述預定距離優(yōu)選地為5-20m，進一步優(yōu)選地為10m；本發(fā)明中，所述主力無人機和伴飛無人機中都設置有臨時存儲裝置，其能夠記錄一段時間內的飛行參數(shù)，包括飛行速度、所在的位置，并在相應地圖中標示出其所經(jīng)過的路徑，在進入到報警狀態(tài)時，控制模塊控制所述伴飛無人機沿著伴飛無人機的飛行路徑反向飛行預定距離，即為控制伴飛無人機按照其中的臨時存儲裝置記載的路徑信息，沿著其走過的路徑反向移動，或者稱之為向后移動，給主力機返航留出足夠的空間。

所述控制模塊實時接收主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，并比較分析所有的位置信息和飛行狀態(tài)信息，其中，當信號收發(fā)裝置二5所接收到的任意相鄰兩個時刻的位置信息和飛行狀態(tài)信息中所包含的速度值的大小之比大于設定值時，認為主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常，即為異常信息判斷條件一，所述設定值優(yōu)選地為2-4，進一步優(yōu)選地為3。一般來說，可以認為此時主力無人機受到了外界的作用力，使得速度發(fā)生突變。所述速度值大小的比為兩個速度值中數(shù)值較大的比上數(shù)值較小的。

或者，當在設定的時間段內，在信號收發(fā)裝置二5接收到的所有位置信息和飛行狀態(tài)信息中，任意兩個時刻的位置信息中位置點之間的距離小于0.5m，并且各速度值的大小都小于1m/s時，認為主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常，即為異常信息判斷條件二；所述設定的時間段優(yōu)選地為3-7秒，進一步優(yōu)選地為5秒。一般來說，由于衛(wèi)星信號會存在一定偏差，可以認為此時主力無人機懸停或者墜毀，還有可能此時主力無人機進入到了衛(wèi)星信號屏蔽區(qū)。

在一個優(yōu)選的實施方式中，當所述信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二斷開連接時，即藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二斷開連接，并且4g收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置二也斷開連接時，主力無人機和伴飛無人機之間無法傳遞任何信息時，控制模塊控制伴飛無人機進入報警狀態(tài)，即所述信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二斷開連接為異常信息判斷條件三，當所述伴飛無人機在因異常信息判斷條件三而進入報警狀態(tài)時，所述伴飛無人機在執(zhí)行進入報警狀態(tài)所需執(zhí)行的作業(yè)的同時，還要持續(xù)開啟信號收發(fā)裝置二的藍牙收發(fā)裝置二和4g收發(fā)裝置二，嘗試與主力無人機上的信號收發(fā)裝置一重新建立連接；

進一步優(yōu)選地，主力無人機在所述信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二斷開連接時立即懸停，并持續(xù)開啟信號收發(fā)裝置一的藍牙收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置一，嘗試與伴飛無人機上的信號收發(fā)裝置二重新建立連接；主力無人機在懸停后按照臨時存儲裝置中記載的路徑信息，反向飛行，直至信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二重新建立連接，接收到控制指令，并按照控制指令飛行至安全位置，再重新規(guī)劃路徑；若主力無人機無法懸停，或者在一定的時間內未能重新與伴飛無人機建立聯(lián)系，即信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二未能重新連通，不能通信，主力機自行返航。

本發(fā)明中優(yōu)選地，所述異常信息判斷條件一、異常信息判斷條件二和異常信息判斷條件三同時使用，滿足其中任意一項時，即可認為主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息異常。

優(yōu)選地，當主力機到達指定區(qū)域，并開使巡航，如果需要主力機懸停，以配合工作裝置進行工作時，主力機在懸停前或者懸停過程中，通過信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二給伴飛無人機的控制模塊發(fā)送暫停通知信息，伴飛無人機中的控制模塊收到所述暫停通知信息后，在判斷主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息是否異常時，暫時停止采用異常信息判斷條件二進行判斷；當主力機懸停作業(yè)結束后，通過信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二給伴飛無人機的控制模塊發(fā)送解除暫停通知信息，伴飛無人機中的控制模塊收到所述解除暫停通知信息后，在判斷主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息是否異常時，繼續(xù)啟用異常信息判斷條件二進行判斷。

在持續(xù)發(fā)出控制指令期間，伴飛無人機的信號收發(fā)裝置二仍然持續(xù)接收信號收發(fā)裝置一傳遞出的主力無人機的位置信息和飛行狀態(tài)信息，直至所述主力機達到安全位置時，報警狀態(tài)解除，重新規(guī)劃路徑，前往目標區(qū)域或者繼續(xù)巡航；如果在預定時間內主力無人機沒有到達安全位置，伴飛無人機自行返航。

在一個優(yōu)選的實施方式中，在主力無人機中設置有路徑規(guī)劃系統(tǒng)，在主力無人機起航以前，由地面站給無人機中灌裝相關區(qū)域的地圖信息，并且指明目標區(qū)域位置，主力無人機通過所述路徑規(guī)劃系統(tǒng)自行設置飛行路徑；另外，如上文所述，在主力無人機中也設置有臨時存儲裝置，其能夠記錄一段時間內的飛行參數(shù)，包括飛行速度、所在的位置，并在相應地圖中標示出其所經(jīng)過的路徑，當主力無人機接收到控制指令時，終止執(zhí)行原定的由路徑規(guī)劃系統(tǒng)提供的飛行路徑，結合臨時存儲裝置中記載的路徑信息、地圖信息和接收到的控制指令中的位置信息，控制主力無人機朝向控制指令中記載的位置移動，即朝向安全位置移動。

另一個優(yōu)選的實施方式中，主力無人機返回到安全位置后，由伴飛無人機通過4g收發(fā)裝置二與地面站取得聯(lián)系，由地面站重新作出路徑規(guī)劃，并傳遞給伴飛無人機，再由伴飛無人機將其傳遞給主力無人機，最后，主力無人機按照新的路徑規(guī)劃飛行。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述信號收發(fā)裝置一包括藍牙收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置一，

所述信號收發(fā)裝置二包括藍牙收發(fā)裝置二和4g收發(fā)裝置二；

信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二實時互聯(lián)，實時通信，其中，藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二實時配對互聯(lián)通信，可以互相傳遞信息，在主力無人機、伴飛無人機執(zhí)行作業(yè)的過程中一直通過藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二進行信息傳遞，當藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二之間的配對連接中斷時，啟動4g收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置二，使得主力無人機和伴飛無人機之間通過4g信號連接。

優(yōu)選地，藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二都是本領域中常用的藍牙設備，其功耗較小，一般為0.1w，其有效傳輸距離為10m-100m；

4g基站在我國普及度相對較高，并且在全球都有信號，所以在遠距離數(shù)據(jù)傳輸上，4g傳輸比較穩(wěn)定，其功耗為1.5w，對于低成本的無人機來說，難以攜帶足夠大的電池以便供應無人機長時間作業(yè)并且持續(xù)通過4g收發(fā)裝置向地面站傳遞信息；所述4g收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置二只在藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二斷開連接后才啟動工作，接替藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二的工作，保證信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二保持互聯(lián)，當然，在所述4g收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置二啟動工作時，藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二仍然持續(xù)工作，嘗試匹配連接。

在一個優(yōu)選的實施方式中，藍牙收發(fā)裝置一和藍牙收發(fā)裝置二都選用mt6601藍牙模塊，4g收發(fā)裝置一和4g收發(fā)裝置二都選用usr-g401t這個4g模塊，進一步地，因為此usr-g401t模塊接口為mini-pcie接口，則需要通過pci橋連接(選用pci9054芯片作為pci橋)，pci總線為32位，dsp微處理器數(shù)據(jù)總線為16位，則需要添加兩片245和兩片373實現(xiàn)將微處理器數(shù)據(jù)總線擴展成32位的。

在一個優(yōu)選的實施方式中，在所述伴飛無人機中設置有存儲裝置7，所述存儲裝置中存儲有伴飛無人機自身的所有位置信息和飛行狀態(tài)信息，還存儲有主力無人機傳遞來的所有位置信息和飛行狀態(tài)信息；

進一步優(yōu)選地，在主力無人機中的所述工作裝置1與信號收發(fā)裝置一相連，所述工作裝置獲得的信息通過信號收發(fā)裝置一和信號收發(fā)裝置二進行傳遞，最終存儲在所述存儲裝置7中，本發(fā)明工作裝置獲得的信息根據(jù)選擇的工作裝置種類不同而不同，如果所述工作裝置包括攝像頭，則所述工作裝置獲得的信息包括圖片或視頻文件，如果所述工作裝置包括溫度傳感器，所述工作裝置獲得的信息包括溫度信息。

當主力無人機因墜毀或者其他狀況而無法返航時，伴飛無人機攜帶所述存儲裝置返航，能夠將相應的數(shù)據(jù)信息帶回地面站；由于伴飛無人機位于主力無人機的后方，伴飛無人機的飛行軌跡完全按照主力無人機經(jīng)過的路徑前行，即伴飛無人機是跟隨在主力無人機的后方的，并且在主力無人機發(fā)生異常時伴飛無人機能夠及時懸停，所以伴飛無人機遭遇意外的概率遠遠小于主力無人機遭遇意外的概率，從而能夠確保工作裝置獲得的數(shù)據(jù)的安全，也能夠提供工作過程中的相關參數(shù)，提供更多的研究依據(jù)。

優(yōu)選地，所述存儲裝置選用lexar633xclass1016gbmicrosdhcuhs-isd卡，其與述控制模塊之間通過xintf端口連接。

在一個優(yōu)選的實施方式中，在所述主力機在接收控制指令并移動到的安全位置后，需要重新規(guī)劃路徑，其中，在重新規(guī)劃路徑時，將安全位置前方100立方米空間范圍內的區(qū)域列為未知的危險區(qū)域，重新規(guī)劃的路徑避開所述未知的危險區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種雙無人機協(xié)同作業(yè)方法，如圖2中所示，該方法是通過上文中所述的一種雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)的，也可稱之為一種雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)的使用方法，該方法中包括如下步驟：

步驟1，向主力無人機和伴飛無人機中灌裝出發(fā)地和目標點之間區(qū)域的地圖信息，并且向主力無人機中灌裝目標區(qū)域和在目標區(qū)域執(zhí)行作業(yè)任務時的飛行方案；

步驟2，控制主力無人機起飛，其上的衛(wèi)星信號接收裝置一2和信號收發(fā)裝置一3啟動工作；

步驟3，在主力無人機起飛3秒后，控制伴飛無人機起飛，其上的衛(wèi)星信號接收裝置二4和信號收發(fā)裝置二5啟動工作，信號收發(fā)裝置一3和信號收發(fā)裝置二5實時通信。

優(yōu)選地，主力無人機和伴飛無人機在起飛前都通過衛(wèi)星信號接收裝置接收位置信息，并與地面站提供的位置信息比對，以校對衛(wèi)星信號接收裝置。

主力無人機和伴飛無人機在起飛后的工作過程參見上文雙無人機協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)中各部件的功能作用部分，如圖2中所示。

以上結合了優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了說明，不過這些實施方式僅是范例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎上，可以對本發(fā)明進行多種替換和改進，這些均落入本發(fā)明的保護范圍內。