[發明專利]支持PC控制的多旋翼無人飛行器控制系統

在審

• 申請號: 201610108342.4
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105549497A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 洪瑩;林楠;方俊彬;黃銳;陳澤晗;姚梓杰;謝家璐;陸潮東
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D1/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

本發明公開了一種支持PC控制的多旋翼無人飛行器控制系統，該控制系統的多旋翼無人飛行器平臺，通過搭建多旋翼無人飛行器，進行視頻信息的采集；PC端地面控制平臺，通過編程設計在PC端搭建地面控制平臺，作為人機交互界面，向多旋翼無人飛行器傳送控制指令；支持PC控制的多旋翼無人飛行器通信系統，通過在多旋翼無人飛行器上搭載ARM主控板，實現傳輸飛行控制指令、飛行狀態數據、視頻回傳數據等功能。該控制系統在拓展新的操控方式的同時，降低操作難度，提高控制精確度，拓展信息采集與反饋功能，提高安全性能，改善了目前基于遙控器控制的操作難度高、控制不精準、信息反饋不直接的缺點。

技術領域

本發明涉及飛行器通信控制的技術領域，特別涉及一種支持PC控制的多旋翼無人飛行器控制系統，具體涉及PC與無人機的通信系統，以及基于該通信系統的飛行控制技術和圖像回傳技術。

背景技術

多旋翼無人飛行器是由多組動力系統組成的飛行平臺，其獨特的結構和簡潔的系統構架與傳統飛行器相比有明顯的優勢：安全、起降條件要求很低、機械部件組成簡單、整機全電子增穩。可廣泛應用于農業中低空撒種、噴灑農藥，治安監控、森林滅火、災情監視、應急通訊、電力應用、海運應用、氣象監測、航拍航測，另外對空中勘探、無聲偵查、邊境巡邏、核輻射探測、航空探礦、交通巡邏等三十多個行業方面的應用也將進一步得到開發。

而在控制系統方面上，目前相關多旋翼無人飛行器多采用無線遙控器進行控制，而這類遙控器，對于新手來說，上手十分困難，需要一定時間的鍛煉，才能很好的控制飛行器。且由于無線遙控器信號覆蓋范圍有限，使得多旋翼無人飛行器的飛行半徑也受到限制。此外，由于遙控器的功能限制，其操控飛行器的可擴展性也較低。簡而言之，現有基于遙控器的控制系統不僅操作繁瑣、安全防護功能少、飛行半徑受限，而且功能單一，可擴展性低，缺乏人性化操作界面，不利于飛行器技術進一步的發展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種支持PC控制的多旋翼無人飛行器控制系統。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種支持PC控制的多旋翼無人飛行器控制系統，該控制系統包括：多旋翼無人飛行器平臺、PC端地面控制平臺和支持PC控制的多旋翼無人飛行器通信系統，其中，

所述多旋翼無人飛行器平臺，通過搭建多旋翼無人飛行器，完成視頻信息、飛行狀態數據和環境信息采集數據的采集，通過燒入經過自主設計修改的飛控代碼，使得飛行器能受控于所述PC端地面控制平臺的指令，完成具體飛行姿態調整，執行飛行任務；

所述PC端地面控制平臺，通過編程設計在PC端搭建地面控制平臺，作為人機交互界面，向多旋翼無人飛行器傳送控制指令，同時集成多旋翼無人飛行器的地理位置信息，并通過可視化的地圖界面顯示，并且接收來自多旋翼無人飛行器的各類飛行狀態信息、圖像視頻信息，通過可視化監測界面展示給用戶；

所述支持PC控制的多旋翼無人飛行器通信系統，通過在多旋翼無人飛行器上搭載ARM主控板，所述ARM主控板包括無線通信模塊與串口通信模塊，通過所述無線通信模塊與所述PC端地面控制平臺通信，同時通過所述串口通信模塊與所述多旋翼無人飛行器通信，所述多旋翼無人飛行器平臺和所述PC端地面控制平臺依靠該通信系統傳輸飛行控制指令、飛行狀態數據、視頻回傳數據和環境信息采集數據。

在另一優選的實施方式中，所述支持PC控制的多旋翼無人飛行器通信系統還包括APM飛行姿態從處理器和Arduino信息采集從處理器，

其中，所述APM飛行姿態從處理器，用于控制飛行姿態；所述Arduino信息采集從處理器，用于驅動相應傳感器采集環境數據。

在另一優選的實施方式中，所述串口通信模塊包括UART串口，所述無線通信模塊包括WiFi、3G或4G單元，