一種無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程可視觸摸屏控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程可視觸摸屏控制系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)端裝置100和遙控端裝置200，所述無(wú)人機(jī)端裝置100包括安裝在無(wú)人機(jī)上的影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、飛行控制單元105、3G/4G通信終端102及中央處理器101，中央處理器101和影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、飛行控制單元105、3G/4G通信終端102分別連接；所述遙控端裝置200包括中央處理器201、3G/4G通迅單元202、顯示輸入單元203、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204，中央處理器201和3G/4G通迅單元202、顯示輸入單元203、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204分別連接，顯示輸入單元203為觸摸屏。本實(shí)用新型可用于無(wú)人機(jī)超遠(yuǎn)距離遙控。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程可視觸摸屏控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程可視觸摸屏控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)遙控飛行在航拍、巡邏、偵查、農(nóng)林、救災(zāi)等領(lǐng)域正得到越來(lái)越多的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的無(wú)線電遙控?zé)o人機(jī)通過(guò)專用的無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行遙控，有效控制距離非常有限。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的無(wú)線電遙控?zé)o人機(jī)有效距離一般小于I公里，較大型的無(wú)人機(jī)裝載功率更大的無(wú)線電設(shè)備，有效控制距離可以達(dá)到10-15公里，甚至更遠(yuǎn)，但其制造及配置成本很高，信號(hào)易受干擾。在無(wú)線電遙控?zé)o人飛機(jī)上加裝視頻監(jiān)控設(shè)備，可以方便操作者直觀監(jiān)控?zé)o人飛機(jī)，大大提高工作效率，降低工作成本，但傳統(tǒng)無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)有困難，需借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
[0003]使用通信衛(wèi)星系統(tǒng)作為信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的遙控飛行，租用成本高昂，設(shè)備制造成本高，重量大，難以大規(guī)模推廣使用，民用、商用受限。
[0004]目前，除了軍用無(wú)人機(jī)外，大多數(shù)無(wú)人飛機(jī)采用手柄操控，在可視范圍內(nèi)使用，大大影響了其使用效果?，F(xiàn)有的鼠標(biāo)操控或手柄操控方式與視頻分離，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，智能化程度不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的弊端，采用3G/4G網(wǎng)絡(luò)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無(wú)線電遙控設(shè)備。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程可視觸摸屏控制系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)端裝置100和遙控端裝置200，
[0007]所述無(wú)人機(jī)端裝置100包括安裝在無(wú)人機(jī)上的影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、飛行控制單元105、3G/4G通信終端102及中央處理器101，中央處理器101和影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、飛行控制單元105、3G/4G通信終端102分別連接；
[0008]所述遙控端裝置200包括中央處理器201、3G/4G通迅單元202、顯示輸入單元203、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204，中央處理器201和3G/4G通迅單元202、顯示輸入單元203、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204分別連接，顯示輸入單元203為觸摸屏。
[0009]而且，無(wú)人機(jī)端裝置100中，影像獲取單元103獲取的圖像數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104獲取的無(wú)人機(jī)飛行位置信息和飛行控制單元105的無(wú)人機(jī)操控狀態(tài)信息分別輸入中央處理器101，中央處理器101轉(zhuǎn)化所得相應(yīng)數(shù)字信號(hào)通過(guò)3G/4G通信終端102發(fā)送到遙控裝置；3G/4G通信終端102接收的數(shù)字命令信號(hào)輸入中央處理器101，中央處理器101轉(zhuǎn)化所得相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送到影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104或飛行控制單元105 ；
[0010]遙控裝置中，3G/4G通迅單元202接收的無(wú)人機(jī)飛行位置信息、無(wú)人機(jī)操控狀態(tài)信息和圖像數(shù)據(jù)輸入中央處理器201，中央處理器201解碼所得相應(yīng)信息在顯示輸入單元203顯示，同時(shí)輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204;顯示輸入單元203接受的指令輸入中央處理器201，中央處理器201轉(zhuǎn)換所得數(shù)字命令信號(hào)通過(guò)3G/4G通迅單元202發(fā)送到無(wú)人機(jī)端裝置100。
[0011]本實(shí)用新型所提供系統(tǒng)采用3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)無(wú)線電控制無(wú)人機(jī)距離短的不足，可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離遙控；在無(wú)人機(jī)上加裝視頻設(shè)備及信號(hào)傳輸系統(tǒng)，控制端采用可視觸摸屏代替鼠標(biāo)或者手柄控制，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控和操控一體化，簡(jiǎn)化設(shè)備，智能化水平更高；采用在無(wú)人機(jī)上加裝衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以支持飛行控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。
[0014]如圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例包括無(wú)人機(jī)端裝置100和遙控端裝置200:
[0015]所述無(wú)人機(jī)端裝置100包括安裝在無(wú)人機(jī)上的影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、飛行控制單元105、3G/4G通信終端102及中央處理器101，中央處理器101和影像獲取單元103、衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、飛行控制單元105、3G/4G通信終端102分別連接。影像獲取單元103獲取的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)中央處理器101轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)3G/4G通信終端102發(fā)送到遙控裝置；衛(wèi)星導(dǎo)航單元104獲取的無(wú)人機(jī)飛行位置信息通過(guò)中央處理器101轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)3G/4G通信終端102發(fā)送到遙控裝置；飛行控制單元105將無(wú)人機(jī)操控狀態(tài)通過(guò)中央處理器101轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)3G/4G通信終端102發(fā)送到遙控裝置。無(wú)人機(jī)飛行位置信息和無(wú)人機(jī)操控狀態(tài)都屬于飛行狀態(tài)信息。中央處理器101將3G/4G通信終端102接收的數(shù)字命令信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送至無(wú)人機(jī)其他相應(yīng)單元，包括發(fā)送控制信號(hào)到影像獲取單元103操控影像獲取狀態(tài)、發(fā)送控制信號(hào)到衛(wèi)星導(dǎo)航單元104進(jìn)行導(dǎo)航控制及發(fā)送控制信號(hào)到飛行控制單元105進(jìn)行飛行狀態(tài)控制，例如中央處理器101可根據(jù)遙控裝置發(fā)來(lái)的預(yù)設(shè)飛行軌跡信號(hào)發(fā)送控制信號(hào)至飛行控制單元105，操控?zé)o人機(jī)按預(yù)設(shè)軌跡飛行；或者根據(jù)遙控裝置發(fā)來(lái)的返航信號(hào)，操控?zé)o人機(jī)返航。在遇到新的人工控制指令情況下，優(yōu)先執(zhí)行人工控制指令。3G/4G通信裝置可支持3G及4G通訊，在兩種信號(hào)都存在的情況下，優(yōu)先通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳遞信號(hào)，3G/4G在通信領(lǐng)域是同時(shí)支持3G及4G通訊的常用表達(dá)方式。
[0016]所述遙控端裝置200包括中央處理器201、3G/4G通迅單元202、顯示輸入單元203、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204，中央處理器201和3G/4G通迅單元202、屏幕顯示單元、顯示輸入單元203分別連接，顯示輸入單元203可以采用觸摸屏。遙控指令和視頻數(shù)據(jù)、飛行狀態(tài)信息通過(guò)3G/4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通。無(wú)人機(jī)端裝置100接收并執(zhí)行遙控端裝置200發(fā)出的遙控指令，發(fā)送視頻數(shù)據(jù)和飛行狀態(tài)信息到遙控端裝置200。遙控端裝置200發(fā)送遙控指令和接收視頻數(shù)據(jù)和飛行狀態(tài)信息，同步實(shí)時(shí)顯示視頻畫(huà)面和飛行狀態(tài)信息。3G/4G通迅單元202接收的無(wú)人機(jī)飛行位置信息、無(wú)人機(jī)操控狀態(tài)信息、圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)中央處理器201解碼后，在觸摸屏顯示，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元204 ;觸摸指令從觸摸屏輸入后，通過(guò)中央處理器201轉(zhuǎn)換為數(shù)字命令信號(hào)，通過(guò)3G/4G通迅單元202發(fā)送至無(wú)人機(jī)接收。
[0017]具體實(shí)施時(shí)，無(wú)人機(jī)端裝置100的影像獲取單元103可根據(jù)無(wú)人機(jī)高度、目的選取相應(yīng)數(shù)碼攝像機(jī)如徠卡數(shù)碼攝像機(jī)；飛行控制單元105采用FPGA芯片；衛(wèi)星導(dǎo)航單元104、3G/4G通信終端102及中央處理器101可使用集成GPS與4G網(wǎng)絡(luò)的高通驍龍600四核處理器。遙控端裝置200可采用現(xiàn)有芯片實(shí)現(xiàn)各部分，也可以直接采用現(xiàn)有平板電腦如聯(lián)想A300。
[0018]具體實(shí)施時(shí)，觸摸屏可提供包括觸摸屏指令輸入界面、飛行狀態(tài)視頻顯示界面、飛行狀態(tài)信息參數(shù)顯示界面，三個(gè)界面同時(shí)顯示在觸摸屏界面，通過(guò)指令輸入，可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)軌跡飛行設(shè)置或者直接人工操控，無(wú)人機(jī)端裝置100內(nèi)的中央處理器101在3G/4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)失去聯(lián)系的情況下，也可根據(jù)飛行起始點(diǎn)位置信息及衛(wèi)星導(dǎo)航現(xiàn)有位置信息，發(fā)送信號(hào)至飛行控制單元105，操控?zé)o人機(jī)直接返航。通過(guò)可視界面操控?zé)o人機(jī)，操控界面直觀，顯示飛行狀態(tài)直接、內(nèi)容豐富，操控智能化、一體化程度更高；通過(guò)預(yù)設(shè)軌跡飛行設(shè)置、轉(zhuǎn)人工操控、一鍵返航和自動(dòng)返航等多模式設(shè)計(jì)，應(yīng)用范圍更廣、可操作程度更高?？刂凭唧w實(shí)現(xiàn)為無(wú)人機(jī)遙控飛行現(xiàn)有技術(shù)，界面設(shè)計(jì)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員自行設(shè)定，本實(shí)用新型不涉及軟件方面的改進(jìn)。
[0019]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所做的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對(duì)本實(shí)用新型做出的簡(jiǎn)單改進(jìn)都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程可視觸摸屏控制系統(tǒng)，其特征在于:包括無(wú)人機(jī)端裝置(100)和遙控端裝置(200)， 所述無(wú)人機(jī)端裝置(100)包括安裝在無(wú)人機(jī)上的影像獲取單元(103)、衛(wèi)星導(dǎo)航單元(104)、飛行控制單元(105)、3G/4G通信終端(102)及中央處理器(101)，中央處理器(101)和影像獲取單元(103)、衛(wèi)星導(dǎo)航單元(104)、飛行控制單元(105)、3G/4G通信終端(102)分別連接； 所述遙控端裝置(200)包括中央處理器(201)、3G/4G通迅單元(202)、顯示輸入單元(203)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(204)，中央處理器(201)和3G/4G通迅單元(202)、顯示輸入單元(203)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(204)分別連接，顯示輸入單元(203)為觸摸屏。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203773717SQ201320709798
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】王牧陽(yáng), 祁艷琳 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)