本實用新型涉及無人飛行器技術領域，尤其涉及一種飛行器輔助駕駛系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，國家為了促進通航產業(yè)發(fā)展和滿足社會公眾需求，逐步放開低空空域的管制。同時，隨著科技進步、國家經濟的快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，以使用低空空域為主的航空飛行活動越來越頻繁，并以其特有的優(yōu)勢在農業(yè)、林業(yè)、旅游、體育、醫(yī)療、勘探、抗震救災等領域發(fā)揮著重用作用。

然而，隨著諸如航空模型、玩具模型、小型無人機等低空無人飛行器越來越多的進入低空領域，低空空域的交通狀況越來越復雜，由于管理不夠規(guī)范，相應的安全措施不到位，不僅給城市上空的空中管理帶來的隱患，低空飛行事故也時有發(fā)生，造成了嚴重的人身財產損失。因此，為了實現(xiàn)低空飛行器安全、準確的定位或導航，維持低空飛行秩序，減少低空事故的發(fā)生、避免危及重要目標和空中恐怖活動風險，實施低空空域飛行器的監(jiān)測，已經成為空管發(fā)展的必然趨勢。

然而，我國的航空服務保障體系，主要是為了保障民用運輸航空和軍用航空而建立的。低空領域卻長期得不到重視，其所必需的通訊、導航、監(jiān)視等服務保障系統(tǒng)，發(fā)展滯后，規(guī)模偏小，通用性差，并沒有形成完善的服務保障系統(tǒng)。同時，在低空空域范圍內活動的主要是一些民用飛行器，如果監(jiān)視成本過高，這些民用飛行器可能無法負擔，也會影響到監(jiān)視系統(tǒng)的推廣。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種飛行器輔助駕駛系統(tǒng)，用以及時調整飛行器的飛行狀態(tài)。

為此目的，本實用新型提出了一種飛行器輔助駕駛系統(tǒng)，包括：

飛行器輔助駕駛裝置和監(jiān)控設備；

所述飛行器輔助駕駛裝置包括：與所述監(jiān)控設備通信連接的通信模塊，還包括與所述通信模塊連接的狀態(tài)采集模塊和狀態(tài)調整模塊；

所述狀態(tài)采集模塊用于采集飛行器當前的飛行狀態(tài)信息，并將所述飛行狀態(tài)信息通過所述通信模塊發(fā)送至所述監(jiān)控設備；其中，所述飛行狀態(tài)信息包括所述飛行器的當前位置坐標；

所述監(jiān)控設備用于接收所述飛行器的當前位置坐標，并根據(jù)預存的禁飛區(qū)域的位置坐標，計算所述飛行器與所述禁飛區(qū)域之間的距離；

所述狀態(tài)調整模塊用于當所述距離小于第一預設值時，改變所述飛行器的飛行方向。

可選的，所述狀態(tài)采集模塊包括GPS模塊和輔助傳感模塊。

可選的，所述通信模塊為GPRS模塊；所述GPRS模塊用于將所述狀態(tài)采集模塊采集的飛行狀態(tài)信息發(fā)送至所述監(jiān)控設備，并在所述GPS模塊失效時對所述飛行器進行定位。

可選的，所述輔助傳感模塊包括：大氣壓力傳感器、陀螺儀、電子羅盤和能量測量傳感器中的至少一種；其中，所述大氣壓力傳感器用于實時測量所述飛行器的飛行高度；所述陀螺儀用于實時測量所述飛行器的加速度；所述電子羅盤用于實時測量所述飛行器的飛行方向；所述能量測量傳感器用于實時測量所述飛行器的能量消耗情況。

可選的，所述飛行狀態(tài)信息還包括所述飛行器的飛行速度和飛行方向。

可選的，所述飛行器輔助駕駛裝置還包括：電源控制模塊，所述電源控制模塊連接所述飛行器；所述電源控制模塊，用于當所述距離小于第一預設值且所述飛行速度大于第二預設值時，關閉所述飛行器的工作電源。

可選的，所述狀態(tài)調整模塊還用于當所述飛行器的飛行速度大于第三預設值時，降低所述飛行器的飛行速度。

可選的，所述飛行器輔助駕駛裝置還包括：電源轉換模塊，所述電源轉換模塊連接所述飛行器輔助駕駛裝置中的其他各個模塊；所述電源轉換模塊用于為所述飛行器輔助駕駛裝置中的其他各個模塊供電。

可選的，所述飛行器輔助駕駛裝置還包括：微處理器，所述微處理器連接所述飛行器輔助駕駛裝置中的各個模塊；所述電源轉換模塊通過所述微處理器為所述飛行器輔助駕駛裝置中的各個模塊供電。

可選的，所述微處理器分別連接所述通信模塊、狀態(tài)采集模塊和狀態(tài)調整模塊；所述微處理器通過所述通信模塊將所述狀態(tài)采集模塊采集的飛行狀態(tài)信息發(fā)送至所述監(jiān)控設備；所述微處理器通過所述通信模塊將所述監(jiān)控設備計算得到的所述距離發(fā)送至所述狀態(tài)調整模塊。

本實用新型實施例提供的飛行器輔助駕駛系統(tǒng)，通過狀態(tài)采集模塊采集飛行器的飛行狀態(tài)，并通過狀態(tài)調整模塊在飛行器的飛行狀態(tài)出現(xiàn)異常時(如接近禁飛區(qū)域)，及時調整飛行器的飛行狀態(tài)，從而起到輔助駕駛的作用，避免人為控制飛行器飛行，由于沒有及時調整飛行器的飛行狀態(tài)，造成飛行器飛入禁飛區(qū)域而帶來財產損失和人身安全隱患。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本實用新型的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應理解為對本實用新型進行任何限制，在附圖中：

圖1為本實用新型實施例提供的飛行器輔助駕駛系統(tǒng)的框架示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的飛行器輔助駕駛系統(tǒng)的工作流程示意圖；

圖3為本實用新型另一實施例提供的飛行器輔助駕駛裝置的框架示意圖；

圖4為本實用新型實施例GPS模塊和GPRS模塊定位功能切換的流程示意圖。

圖5為本實用新型實施例處理飛行器異常飛行狀態(tài)的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細描述。

如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種飛行器輔助駕駛系統(tǒng)，包括：

飛行器輔助駕駛裝置1和監(jiān)控設備2；

所述飛行器輔助駕駛裝置1包括：與所述監(jiān)控設備2通信連接的通信模塊12，還包括與所述通信模塊12連接的狀態(tài)采集模塊11和狀態(tài)調整模塊13；

所述狀態(tài)采集模塊11用于采集飛行器當前的飛行狀態(tài)信息，并將所述飛行狀態(tài)信息通過所述通信模塊12發(fā)送至所述監(jiān)控設備2；其中，所述飛行狀態(tài)信息包括所述飛行器的當前位置坐標；

所述監(jiān)控設備2用于接收所述飛行器的當前位置坐標，并根據(jù)預存的禁飛區(qū)域的位置坐標，計算所述飛行器與所述禁飛區(qū)域之間的距離；

所述狀態(tài)調整模塊13用于當所述距離小于第一預設值時，改變所述飛行器的飛行方向。

需要說明的是，監(jiān)控設備2根據(jù)飛機器的位置坐標和禁飛區(qū)域的位置坐標計算飛行器與禁飛區(qū)域之間的距離可以采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)，本實用新型的改進點并非在于如何計算飛行器與禁飛區(qū)域之間的距離，舉例來說，通過普通的計算器就可以根據(jù)兩者之間的坐標計算出兩者之間的距離，所以監(jiān)控設備2根據(jù)飛行器和禁飛區(qū)域的位置坐標，計算飛行器與禁飛區(qū)域之間的距離可以采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)，不屬于本實用新型的發(fā)明點。

在一種本實用新型實施例中，該飛行器輔助駕駛系統(tǒng)的工作流程如圖2所示，飛行器輔助駕駛裝置初始化，飛行器輔助駕駛裝置側的狀態(tài)采集模塊11采集飛行器當前的飛行狀態(tài)信息，并將采集的所述飛行狀態(tài)信息通過通信模塊12發(fā)送至監(jiān)控設備2；其中，飛行狀態(tài)信息包括飛行器的當前位置坐標，根據(jù)需要還可以包括飛行器的飛行速度等信息；監(jiān)控設備2接收飛行狀態(tài)信息，即接收飛行器的當前位置坐標，監(jiān)控設備2對飛行狀態(tài)信息進行存儲和處理，即根據(jù)自身存儲器中預存的禁飛區(qū)域的位置坐標，計算出飛行器與禁飛區(qū)域之間的距離；監(jiān)控設備2將處理信息即計算得到的距離通過通信模塊12發(fā)送至狀態(tài)調整模塊13；狀態(tài)調整模塊13接收計算得到的距離，判斷飛行器的狀態(tài)是否正常(如是否接近禁飛區(qū)域)，當距離小于第一預設值時，狀態(tài)調整模塊13改變所述飛行器的飛行方向(即進行異常處理)。其中，可以通過現(xiàn)有的比較電路，判斷出飛行器與禁飛區(qū)域之間的距離是否小于第一預設值，在距離小于第一預設值時，表示飛行器接近禁飛區(qū)域，則需改變飛行器的飛行方向，如返航或者墜機。該飛行器可以為航空模型、玩具模型或者小型無人機等低空無人飛行器。

本實用新型實施例提供的飛行器輔助駕駛系統(tǒng)，通過狀態(tài)采集模塊采集飛行器的飛行狀態(tài)，并通過狀態(tài)調整模塊在飛行器的飛行狀態(tài)出現(xiàn)異常時(如接近禁飛區(qū)域)，及時調整飛行器的飛行狀態(tài)，從而起到輔助駕駛的作用，避免人為控制飛行器飛行，由于沒有及時調整飛行器的飛行狀態(tài)，造成飛行器飛入禁飛區(qū)域而帶來財產損失和人身安全隱患。

在上述實施例的基礎上，如圖3所示，所述狀態(tài)采集模塊11包括GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))模塊111和輔助傳感模塊112。其中，飛行器輔助駕駛裝置可以安裝在飛行器中，GPS模塊111可以對飛行器進行定位，實時采集飛行器的三維位置坐標。優(yōu)選的，所述輔助傳感模塊112包括：大氣壓力傳感器、陀螺儀、電子羅盤和能量測量傳感器中的至少一種；其中，所述大氣壓力傳感器用于實時測量所述飛行器的飛行高度；所述陀螺儀用于實時測量所述飛行器的加速度從而及時調整飛行器的飛行速度；所述電子羅盤用于實時測量所述飛行器的飛行方向，從而可以及時改變飛行器的航向；所述能量測量傳感器用于實時測量所述飛行器的能量消耗情況，以便及時進行能量補充。

優(yōu)選的，所述狀態(tài)采集模塊11采集的所述飛行狀態(tài)信息還包括所述飛行器的飛行速度和飛行方向。

在上述實施例的基礎上，本實用新型提供的飛行器輔助駕駛裝置中的通信模塊12為GPRS(General Packet Radio Service,通用無線分組業(yè)務)模塊，所述GPRS模塊用于將所述狀態(tài)采集模塊11采集的飛行狀態(tài)信息發(fā)送至所述監(jiān)控設備2，并在所述GPS模塊111失效時對所述飛行器進行定位。需要說明的是，通常采用GPS模塊111和輔助傳感模塊112獲取飛行器的飛行狀態(tài)信息，由GPRS模塊將飛行狀態(tài)信息發(fā)送至監(jiān)控設備2，由監(jiān)控設備2存儲監(jiān)控飛行器的飛行狀態(tài)信息，并且用戶可以通過監(jiān)控設備2查看飛行器的飛行狀態(tài)信息。但當GPS信號不穩(wěn)定時，表示GPS模塊111失效，自動切換到采用GPRS模塊對飛行器進行定位，由GPRS模塊和輔助傳感模塊112獲取飛行器的飛行狀態(tài)信息。對GPS信號良好與否的判斷是以GPS模塊111所接收的有效衛(wèi)星數(shù)量而定，通常情況下，GPS模塊111所接收的有效衛(wèi)星數(shù)量多于5顆時，就認為可以實現(xiàn)精確定位。飛行器在飛行過程中，如果GPS信號因受地域或其它因素影響如山區(qū)、建筑物或GPS信號盲區(qū)，造成GPS模塊111所接收到的有效信號衛(wèi)星中斷或信號不穩(wěn)定，飛行器輔助駕駛裝置將自動切換到以GPRS模塊和輔助傳感模塊112獲取飛行器的飛行狀態(tài)，當GPS模塊111所接收到的有效衛(wèi)星信號恢復到正常狀態(tài)時，飛行告警裝置將自動切換至GPS模塊111和輔助傳感模塊112獲取飛行器的飛行狀態(tài)信息，處理流程可以如圖4所示。

在上述實施例的基礎上，如圖3所示，本實用新型實施例提供的行器輔助駕駛裝置還包括：電源控制模塊15，所述電源控制模塊15連接所述飛行器；所述電源控制模塊15，用于當所述距離小于第一預設值且所述飛行速度大于第二預設值時，關閉所述飛行器的工作電源。

需要說明的是，該電源控制模塊15連接飛行器，用于控制飛行器的工作電源。當飛行器與禁飛區(qū)域之間的距離小于第一預設值時，表示飛行器接近禁飛區(qū)域，而此時如果飛行速度大于第二預設值，則表示飛行器速度過快來不及返航，必須在禁飛區(qū)域邊緣做墜機處理，此時，可以通過電源控制模塊15關閉飛行器的工作電源，使飛行器失去能量而墜機，避免闖入禁飛區(qū)域而帶來嚴重后果。舉例來說，電源控制模塊15在同時滿足兩個條件(1、距離小于第一預設2、飛行速度大于第二預設值)時，關閉飛行器工作電源，可以采用現(xiàn)有的與或非門電路實現(xiàn)。

在上述實施例的基礎上，所述狀態(tài)調整模塊13還用于當所述飛行器的飛行速度大于第三預設值時，降低所述飛行器的飛行速度。需要說明的是，當飛行器飛行速度大于第三預設值，表示飛行器出現(xiàn)了超速現(xiàn)象，則可以進行減速處理，直到達到既定的速度。其中，可以通過現(xiàn)有的比較電路，判斷飛行器的飛行速度是否大于第三預設值。

舉例來說，當飛行器的飛行狀態(tài)出現(xiàn)異常時，可以通過如圖5所示的處理流程處理異常事件。具體的，接近禁飛區(qū)域處理事件和超速處理事件，其中，接近禁飛區(qū)域處理事件的優(yōu)先級要高于超速處理事件，一旦飛行器距離禁飛區(qū)域的距離接近設定的距離，必須立即執(zhí)行返航操作，如因速度過快來不及返航，必須在禁飛區(qū)邊緣做墜機處理(即斷開飛行器的工作電源)，避免闖入禁飛區(qū)帶來嚴重的后果。具體的工作流程為：進入異常事件處理后，首先判斷是否接近禁飛區(qū)域，如果是接近禁飛區(qū)域，進入返航處理事件，然后判斷是否返航成功，如果不成功，通過電源控制模塊15切斷飛行器的工作電源，飛行器因失去能源進行墜機處理，如果返航成功，就再次獲取飛行器的飛行狀態(tài)信息；如果飛行器沒有接近禁飛區(qū)域，就進入超速處理事件，進行降速；在進行降速的過程中，判斷是否接近禁飛區(qū)域，若接近，進入返航處理事件；如果速度達到既定速度，就再次獲取飛行器的飛行狀態(tài)信息，如果速度沒有達到既定速度，就再次進入超速處理，直到達到既定速度。

在上述實施例的基礎上，如圖3所示，本實用新型實施例提供的飛行器輔助駕駛裝置還包括：電源轉換模塊16，所述電源轉換模塊16連接所述飛行器輔助駕駛裝置中的其他各個模塊；所述電源轉換模塊16用于為所述飛行器輔助駕駛裝置中的其他各個模塊供電。具體的，電源轉換模塊16與飛行器輔助駕駛裝置中的其他各模塊相連，可以將外部供電電源轉換為不同的電壓等級，例如，把外部電源轉換成3.3V電壓為微處理器14、電源控制模塊15和狀態(tài)調整模塊13供電，把外部電源轉換成5V電壓為GPS模塊111、GPRS模塊以及輔助傳感模塊112供電。

優(yōu)選的，如圖3所示，所述飛行器輔助駕駛裝置還包括：微處理器14，所述微處理器14連接所述飛行器輔助駕駛裝置中的各個模塊；所述電源轉換模塊16通過所述微處理器14為所述飛行器輔助駕駛裝置中的各個模塊供電，例如包括：通信模塊12、狀態(tài)采集模塊11、狀態(tài)調整模塊13、電源控制模塊15等。

其中，如圖3所示，所述微處理器14分別連接所述通信模塊12、狀態(tài)采集模塊11和狀態(tài)調整模塊13；所述微處理器14通過所述通信模塊12將所述狀態(tài)采集模塊11采集的飛行狀態(tài)信息發(fā)送至所述監(jiān)控設備2；所述微處理器14通過所述通信模塊12將所述監(jiān)控設備2計算得到的所述距離發(fā)送至所述狀態(tài)調整模塊13。

需要說明的是，在本實用新型實施例中如果涉及到計算機程序及相應的方法均是直接應用了現(xiàn)有的比較成熟的方法實現(xiàn)，不涉及計算機程序等方法的改進，例如本實用新型實施例中可能涉及到的距離計算等方法均能通過現(xiàn)有的方法實現(xiàn)。

最后需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。術語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

本實用新型的說明書中，說明了大量具體細節(jié)。然而能夠理解的是，本實用新型的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。類似地，應當理解，為了精簡本實用新型公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個，在上面對本實用新型的示例性實施例的描述中，本實用新型的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應將該公開的方法解釋呈反映如下意圖：即所要求保護的本實用新型要求比在每個權利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如權利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此，遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權利要求本身都作為本實用新型的單獨實施例。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的范圍當中。