[發明專利]一種帶有教練口的無人機智能地面站和控制無人機的方法

在審

• 申請號: 201710131167.5
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106873613A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張毅;汪啟惠;黃曉康;于航
• 申請（專利權）人: 南京嘉谷初成通信科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本發明屬于無人機領域，特別涉及帶有教練口的無人機智能地面站以及控制無人機的方法。

背景技術

無人機作為一種性能優越的空中平臺，最早用于軍事領域。但隨著技術的發展和變革，無人機開始在民用領域迅速發展。

無人機主要是通過地面遙控或GPS飛控來實現各項作業。無人機作業與傳統作業相比，具有作業精準、高效環保等特點，可以節省大量的人力成本。

目前國內無人機作業普遍采用航模遙控器手動控制，其方式是由無人機操作人員（飛手）通過遙控器控制無人機的起降以及一系列動作，這要求飛手必須經過專業訓練，且在操控飛機時需要精力高度集中，實時關注周圍環境以及無人機的狀態，不能有半點懈怠。而且無人機飛行一旦超出視線范圍，操控就難以進行，很容易導致無人機墜毀或，并造成巨大的經濟損失和安全問題。

無人機墜毀或失聯責任認證問題。這是為無人機減少損失迫切需要解決的問題，也是行業安全飛行的需求。現有的無人機地面站，只是采集無人機的飛行軌跡，無法獲知飛手的操作動作，這樣一旦無人機墜毀或失聯時，責任無法確定是否是飛手操作失誤還是其它問題。

發明內容

所要解決的技術問題：

現有的無人機地面站不能記錄飛手的控制動作，在無人機出問題時，無法確定故障原因。

技術方案：

為了解決以上問題，本發明提供了一種帶有教練口的無人機智能地面站，其結構包括數據傳輸模塊和CPU，CPU通過數據傳輸模塊和無人機進行數據傳輸，還包括教練口模塊，所述教練口模塊一端連接無人機遙控器，一端連接CPU，所述教練口模塊記錄無人機遙控器的所有的操作指令信息。

無人機遙控器的所有的操作指令信息單向向教練口模塊傳輸，教練口模塊接收到無人機控制器的所有的操作指令信息后單向向CPU傳輸。

所述無人機遙控器的各個遙控信號以PPM或SBUS協議通過教練口模塊發送到CPU。

本發明還提供了帶有教練口的無人機智能地面站控制無人機的方法，包括三種方式，自動模式、半自動模式和手動模式。

在所述的自動模式下，所述無人機智能地面站將預先設置好的任務路線、飛行速度通過數據傳輸模塊發給無人機，無人機通過數據傳輸模塊接收后執行任務，同時無人機將實際運行軌跡、飛行速度等飛機狀態數據通過數據模塊傳輸到無人機智能地面站的CPU記錄保存。

在所述的半自動模式下，無人機智能地面站的CPU對接收到的無人機遙控器的操作指令信息預先設置，飛手操縱無人機遙控器，通過教練口模塊將所有的操作指令信息傳輸到CPU，CPU根據操作指令信息對應的預先設置，通過數據傳輸模塊發送指令給無人機，無人機按照所述預先設置飛行，同時無人機將實際運行軌跡、飛行速度等飛機狀態數據通過數據傳輸模塊傳輸到無人機智能地面站的CPU記錄保存。

在手動模式下，飛手操縱無人機遙控器，通過通過教練口模塊將所有的操作指令信息傳輸到CPU，CPU將無人機遙控器的所有的操作指令信息通過數據傳輸模塊發送到無人機，無人機根據無人機遙控器的操作指令信息而做相應的動作，同時無人機將實際運行軌跡、飛行速度通過數據傳輸模塊傳輸到CPU記錄保存。

在手動模式下，飛手操縱無人機遙控器直接控制無人機，無人機按照無人機遙控器的操作指令飛行，同時無人機遙控器的所有操作指令信息通過教練接口模塊發送到CPU，同時無人機上返回的關于無人機飛行狀態和位置的信息通過數據傳輸模塊發送到CPU，CPU記錄保存。

在手動模式下，能夠訓練出智能飛機控制模型，步驟如下，地面站通過教練口模塊完整地收集到飛手的操作，同時，無人機將它的狀態實時傳回地面站，所述無人的狀態包括無人機的位置、高度、姿態、航向、速度、噴灑量、相對高度，在某一時刻T0，地面站收集到的無人機狀態S，收集到飛手的操作A，根據教練口傳輸延時T1和數傳傳輸延時T2，可以得到S的發生時間為(T0-T2)，A的發生時間為(T0-T1)，得到同一時刻的飛機狀態和飛手操作的集合(A, S)，建立一個飛手操作學習網絡，把這個集合作為訓練數據導入網絡，當數據足夠多時，訓練出一個智能飛機控制模型。

有益效果：

由于采集了飛手的操作無人機遙控器的所有操作指令信息，當無人機墜毀或失聯時，能夠通過飛手的操作指令信息判斷出是否飛手有責任，也便于找到無人機事故的原因。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明手動模式的遙控器直接控制無人機的示意圖。