[發明專利]一種無人機的定點停留和返航控制系統

在審

• 申請號: 201510984764.3
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN105573338A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 蔡兆翰
• 申請（專利權）人: 廣東美嘉欣創新科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 楊超

技術領域

本發明涉及一種無人機，具體說是一種無人機的定點停留和返航控制系統。

背景技術

現有的無人機，大多都是通過遙控器來實現飛行的，且目前的無人機基本都不具備穩定的定點停留，能停留在空中，也是在一定的范圍內懸浮。另外，現有的無人機基本也都不具備返航功能，無法實現一鍵返航，只能是通過遙控器人為的將其遙控飛返；在飛行過程中，經常由于無人機電量不足或對電池余量判斷不足，無法及時將無人機返回到身邊，從而導致在飛行過程中或返航過程中電量耗盡而使無人機從空中墜落損壞；另外還有一種比較常見的情況，就是無人機會丟失遙控信號，即遙控器無法實現對該無人機的控制，從而使得該無人機失控掉落而損壞。

發明內容

針對上述現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種可在空中準確平穩的停留，又能實現多種自動返航功能的無人機控制系統。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種無人機的定點停留和返航控制系統，其特點是包括有GPS定位模塊、電子羅盤、氣壓計、存儲器以及控制芯片，其中，

所述GPS定位模塊，用于檢測無人機的位置坐標并生成坐標信息；

所述電子羅盤，用于識別無人機的飛行方向并生成方向識別信息；

所述氣壓計，用于檢測無人機的高度氣壓情況并生成高度信息；

所述存儲器，用于存儲無人機剛起飛時的位置坐標信息；

所述控制芯片分別與所述GPS定位模塊、電子羅盤、氣壓計和存儲器連接，所述控制芯片在接收到GPS定位模塊生成的坐標信息、電子羅盤生成的方向識別信息以及氣壓計生成的高度信息后，經過處理并生成控制指令控制無人機的電機驅動，以實現對無人機在任意高度和位置的實時定位；所述控制芯片在接收到遙控器的返航指令時，控制芯片根據實時反饋的無人機位置和方向信息與所述存儲器中保存的初始坐標信息進行比較處理后，控制無人機自動返航到起飛位置。

其中，該控制系統還包括有電壓檢測模塊，帶動電壓檢測模塊分別與電源和所述控制芯片連接，所述電壓檢測模塊用于檢測電源電量并生成電量信息發送給控制芯片。

為了實現無人機可低電返航，所述控制芯片實時測量無人機距離起飛點的距離，當電壓檢測模塊檢測到電源電量較低時，生成低電量信息發送給控制芯片處理后，無人機發出低電報警并在控制芯片控制下自動返航到起飛位置。

為了實現無人機在丟失遙控信號時可自動返航，該控制系統還包括有用于接收遙控器指令的射頻收發模塊以及射頻處理模塊，所述射頻處理模塊用于檢測射頻收發模塊所接收到的遙控器指令，并生成相應的遙控信號并發送給所述控制芯片，當無人機距離遙控器過遠以致所述射頻處理模塊檢測不到遙控器指令時，所述射頻處理模塊反饋信息給控制芯片，所述控制芯片自動控制無人機執行返航。

為了更方便操作，該遙控器上設有無頭飛行切換按鍵，所述控制芯片接收到遙控器發出的無頭飛行指令時，所述控制芯片控制該具有方向識別功能的電子羅盤，實現將無人機的飛行方向設定為只受遙控器控制桿的方向控制。

本發明由于采用在無人機上設置有可檢測位置坐標的GPS定位模塊、可識別方向的電子羅盤、可檢測高度的氣壓計、可存儲初始信息的存儲器以及控制芯片，從而實現經控制芯片的處理后，控制無人機的電機驅動，以達到定點、定高功能，即無人機在任意高度和任意位置定住，一動不動，因此適合一些特殊的任務，如攝影、探查等；而且該控制芯片在接收到遙控器的返航指令時，可控制無人機自動返航到起飛位置，故可保證快速回收無人機，更適合應用于偵查和營救等任務；又由于在返航功能的基礎上，還進一步通過對電量和遙控器信號的實時監測，以實現無人機在電量差不多夠返航時或者在丟失遙控器信號時，自動返航到起飛位置，故可有效保證無人機不會掉落損壞，提高其使用壽命；另外，該無人機還具有無頭模式功能，在啟動無頭模式時，無人機的飛行方向只受遙控器控制桿的方向控制，遙控器遙桿向前，飛行器就朝操縱者的正前方飛行;遙控器遙桿向后拉，飛行器就朝操縱者方飛回來；遙控器遙桿向左拉，飛行器就朝操縱者的左側方飛；遙控器遙桿向右拉，飛行器就朝操縱者的右側方飛；而不用理會無人機的機頭方向為何向，如此設計可更方便操作者對無人機進行操作，更適合于在復雜地形上使用。該無人機的定點停留和返航控制系統設計巧妙，實用性強，適應各種不同的飛行環境，可滿足各種領域的需求。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明無人機控制系統的方框示意圖。