[發(fā)明專利]一種無人機飛行控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710584334.1
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109270949A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇穎;高揚;楊宜鑫;華利佳
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫飛天俠科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉娟娟

本發(fā)明公開了一種無人機飛行控制系統(tǒng)，屬于無人機技術(shù)領(lǐng)域，包括處理器模塊、編隊集群遙控飛行模塊、編隊集群控制模塊、巡航控制模塊、返航控制模塊、安全監(jiān)控模塊、地面控制模塊、智能充電模塊和存儲器，返航控制模塊和安全監(jiān)控模塊均與通訊天線連接，數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊與地面控制模塊數(shù)據(jù)連接，處理器模塊分別與超聲波測距模塊和圖像采集模塊連接。本發(fā)明通過獲取當(dāng)前位置和飛行姿態(tài)，確定飛行區(qū)域，按照飛行控制策略，控制無人機飛行，提高編隊飛行效率和安全，實現(xiàn)無人機測距和圖像采集，對飛行控制系統(tǒng)進行散熱，保證安全，對無人機故障監(jiān)控，保證故障無人機及時返航，該飛行控制系統(tǒng)運行安全，適于大范圍推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無人機飛行控制系統(tǒng)，屬于無人機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

中國作為農(nóng)業(yè)大國，18億畝基本農(nóng)田，每年需要大量的農(nóng)業(yè)植保作業(yè)，我國每年農(nóng)藥中毒人數(shù)有10萬之眾，致死率約20％。農(nóng)藥殘留和污染造成的病死人數(shù)至今尚無官方統(tǒng)計，想必更是一個驚人數(shù)字。植保無人機服務(wù)農(nóng)業(yè)在日本、美國等發(fā)達國家得到了快速發(fā)展。1990年，日本山葉公司率先推出世界上第一架無人機，主要用于噴灑農(nóng)藥。我國南方首先應(yīng)用于水稻種植區(qū)的農(nóng)藥噴灑。無人駕駛小型直升機具有作業(yè)高度低，飄移少，可空中懸停，無需專用起降機場，旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果高，遠距離遙控操作，噴灑作業(yè)人員避免了暴露于農(nóng)藥的危險，提高了噴灑作業(yè)安全性等諸多優(yōu)點。另外，電動無人直升機噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約50％的農(nóng)藥使用量，節(jié)約90％的用水量，這將很大程度的降低資源成本。電動無人機與油動的相比，整體尺寸小，重量輕，折舊率更低、單位作業(yè)人工成本不高、易保養(yǎng)。

目前在國內(nèi)同行申請的專利中，申請?zhí)枮?201510750602.3)的發(fā)明專利，該申請在申請書中詳細描述了該技術(shù)的技術(shù)特征，具有防碰撞、定距好等特點。但是這種無人機在實際使用過程中，會面臨著一個很現(xiàn)實的問題。中國的農(nóng)田，北方基本都是平整后的土地，即常說的“方塊田”但是在南方的土地，例如梯田等一系列的不規(guī)則農(nóng)田很常見。按照現(xiàn)在的無人機控制系統(tǒng)來實施時，無人機系統(tǒng)識別不出農(nóng)田的不規(guī)則形狀，直接導(dǎo)致后期噴灑工作時，產(chǎn)生遺漏或者噴灑出邊界，造成不必要的浪費，且目前的無人機飛行控制系統(tǒng)中，無法使無人機提前識別禁飛區(qū)域而進行避讓，從而造成無人機的效率降低，同時存在安全隱患，且在這個過程中，目前的無人機無法實現(xiàn)編隊集群管理及相互識別判斷，影響無人機編隊航行，因此，需要研究出一種無人機飛行控制系統(tǒng)，以解決目前無人機飛行存在的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是為了提供一種無人機飛行控制系統(tǒng)，用于解決目前無人機在工作中，無法提前識別禁飛區(qū)域而進行避讓，從而造成無人機效率低的問題，同時用于解決目前無人機在工作中無法進行無人機編隊集群控制，造成無人機無法實現(xiàn)編隊集群管理及相互識別判斷，影響無人機編隊航行的問題。

本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達到：

一種無人機飛行控制系統(tǒng)，包括處理器模塊、編隊集群遙控飛行模塊、編隊集群控制模塊、巡航控制模塊、返航控制模塊、安全監(jiān)控模塊、地面控制模塊、智能充電模塊和存儲器，所述處理器模塊分別與所述編隊集群遙控飛行模塊、所述編隊集群控制模塊、所述巡航控制模塊、所述智能充電模塊和所述存儲器電連接，所述巡航控制模塊分別與所述返航控制模塊和所述安全監(jiān)控模塊電連接，所述返航控制模塊和所述安全監(jiān)控模塊均與通訊天線電連接，所述通訊天線與所述地面控制模塊通訊連接，所述編隊集群控制模塊分別通過數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊與所述地面控制模塊數(shù)據(jù)連接，所述處理器模塊分別與超聲波測距模塊和圖像采集模塊電連接；所述編隊集群控制模塊向無人機發(fā)送指令，進行無人機編隊集群控制，獲取無人機編隊集群的當(dāng)前位置和各個無人機的姿態(tài)；所述返航控制模塊用于在與單個無人機間的通信出現(xiàn)故障或單個無人機出現(xiàn)機械故障時，出現(xiàn)故障的無人機按照原路徑返回至起點或指定地點，還用于在無人機編隊集群完成任務(wù)后，按照原路徑返回至起點或指定地點；所述安全監(jiān)控模塊用于判斷所述地面控制模塊與單個無人機間的通信是否出現(xiàn)故障或單個無人機是否出現(xiàn)機械故障；所述安全監(jiān)控模塊內(nèi)設(shè)有氣壓計、指南針、溫度計和高度計。