[發明專利]一種WiFi支撐的空地協同無人機系統

有效

• 申請號: 201710451925.1
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107291092B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 鐘亞洲;吳飛;毛萬葵;陳珊珊
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種WiFi支撐的空地協同無人機系統，其特征在于，該系統包括設置在無人機上的信息采集和控制子系統(1)以及設置在地面的信息處理子系統(2)和無線傳感網絡(3)，所述的信息采集和控制子系統(1)和信息處理子系統(2)均設有WIFI通信單元，信息采集和控制子系統(1)和信息處理子系統(2)中的WIFI通信單元通過無線傳感網絡(3)通信連接；

無人機上的信息采集和控制子系統(1)采集無線傳感網絡(3)中各無線節點的信號強度信息并發送至地面上的信息處理子系統(2)，信息處理子系統(2)進行信息處理獲取無人機地理位置信息并進行導航；

所述的信息采集和控制子系統(1)包括處理器單元(101)和分別與之連接的：

RSSI采集單元(102)：該單元連接地面的無線傳感網絡(3)并采集無線傳感網絡(3)的中各無線節點的信號強度信息；

第一WiFi通信單元(105)：該單元將無人機上的信息采集和控制子系統(1)與地面信息處理子系統(2)進行通信連接；

飛行控制單元(104)：該單元根據處理器單元(101)接收的地面信息處理子系統(2)發送的目標無人機飛行姿態信息控制無人機飛行；

視頻圖像采集單元(103)，所述的視頻圖像采集單元(103)采集無人機飛行過程中的視頻和圖像并通過第一WiFi通信單元(105)發送至地面的信息處理子系統(2)；

所述的信息處理子系統(2)包括第二WiFi通信單元(201)、定位監測模塊、導航控制模塊和云處理單元(210)，所述的定位監測模塊和導航控制模塊均連接至第二WiFi通信單元(201)和云處理單元(210)，第二WiFi通信單元(201)通過無線傳感網絡(3)連接無人機上的信息采集和控制子系統(1)；

所述的信息處理子系統(2)還包括視頻圖像處理監測模塊，該模塊通過信息處理子系統(2)中的WIFI通信單元連接無人機上的信息采集和控制子系統(1)，所述的圖像處理監測模塊包括：

視頻圖像處理單元(205)，該單元對視頻圖像采集單元(103)采集的無人機飛行過程中的視頻和圖像進行處理；

視頻圖像顯示單元(206)，該單元連接視頻圖像處理單元(205)，視頻圖像顯示單元(206)將處理后的視頻和圖像進行實時顯示；

無人機信息采集和控制子系統(1)將采集的無線傳感網絡(3)中各無線節點的信號強度信息通過第二WiFi通信單元(201)發送至定位檢測模塊，定位檢測模塊將相應信息發送至云處理單元(210)，云處理單元(210)進行數據處理獲取無人機位置信息地理位置信息，同時云處理單元(210)根據導航控制模塊的導航參數并結合無人機位置信息獲取目標無人機飛行姿態信息，導航控制模塊將目標無人機飛行姿態信息通過第二WiFi通信單元(201)發送至無人機上的信息采集和控制子系統(1)。

2.根據權利要求1所述的一種WiFi支撐的空地協同無人機系統，其特征在于，所述的定位監測模塊包括：

位置信息處理單元(202)：該單元連接云處理單元(210)，位置信息處理單元(202)獲取信息采集和控制子系統(1)采集的各無線節點的信號強度信息并通過云處理單元(210)進行定位處理，得出當前無人機的坐標信息；

電子地圖(203)：該單元連接位置信息處理單元(202)，電子地圖(203)用于輔助無人機定位導航；

位置信息顯示單元(204)：該單元連接電子地圖(203)，用于實時顯示無人機地理位置信息。

3.根據權利要求1所述的一種WiFi支撐的空地協同無人機系統，其特征在于，所述的導航控制模塊包括：

導航參數設置單元(207)，該單元用于設置無人機飛行的導航參數；

航跡規劃單元(208)，該單元連接導航參數設置單元(207)，航跡規劃單元(208)根據設置的導航參數規劃出無人機飛行軌跡信息；

姿態控制單元(209)，該單元連接航跡規劃單元(208)，姿態控制單元(209)對導航參數和對應的無人機飛行軌跡信息進行編碼得到目標無人機飛行姿態信息，進而將目標無人機飛行姿態信息通過第二WiFi通信單元(201)發送至無人機上的信息采集和控制子系統(1)；

所述的導航參數設置單元(207)、航跡規劃單元(208)和姿態控制單元(209)均連接至云處理單元(210)。