[發(fā)明專利]基于軟差分的無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810101623.6
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108334108A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧江華;鄧濤;王辰熙;覃海群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大漠大智控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

1.一種基于軟差分的無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演控制系統(tǒng)，其特征在于：包括地面站控制器、無(wú)人機(jī)編隊(duì)，所述地面站控制器與所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)無(wú)線信號(hào)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于軟差分的無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演控制系統(tǒng)，其特征在于：所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)包括若干個(gè)可分別與地面站控制器進(jìn)行無(wú)線通訊的無(wú)人機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于軟差分的無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演控制系統(tǒng)，其特征在于：所述無(wú)人機(jī)包括無(wú)人機(jī)殼體、電池、電路板，所述電池、電路板位于所述無(wú)人機(jī)殼體內(nèi)部，所述無(wú)人機(jī)殼體上還設(shè)有若干無(wú)人機(jī)飛行模塊，所述電路板包括無(wú)線信號(hào)接收模塊、無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊、處理器、GPS定位模塊、障礙物探測(cè)模塊，所述無(wú)線信號(hào)接收模塊、無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊、GPS定位模塊、障礙物探測(cè)模塊均與所述處理器信號(hào)連接，所述無(wú)人機(jī)飛行模塊與所述處理器信號(hào)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于軟差分的無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演控制系統(tǒng)，其特征在于：所述地面站控制器包括控制器信號(hào)發(fā)射模塊、控制器信號(hào)接收模塊、控制器處理器，所述控制器信號(hào)發(fā)射模塊、控制器信號(hào)接收模塊均與所述控制器處理器信號(hào)連接，所述控制器信號(hào)接收模塊接收無(wú)人機(jī)無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊發(fā)射過(guò)來(lái)的根據(jù)GPS定位模塊定位的無(wú)人機(jī)位置信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于軟差分的無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演控制系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟：

(1)設(shè)定基點(diǎn)，建立控制坐標(biāo)系；

(2)獲取無(wú)人機(jī)、基點(diǎn)的GPS位置(即WGS格式位置)；

(3)將無(wú)人機(jī)、基點(diǎn)的WGS格式位置轉(zhuǎn)為UTM格式位置；

(4)將無(wú)人機(jī)、基點(diǎn)的UTM格式位置轉(zhuǎn)為控制坐標(biāo)系下的位置；

(5)驗(yàn)證是否得到編隊(duì)中每一架無(wú)人機(jī)的控制坐標(biāo)系下的位置；

(6)在控制坐標(biāo)系中設(shè)置每一架無(wú)人機(jī)的坐標(biāo)；

(7)設(shè)置安全距離，避免碰撞；

(8)設(shè)置、控制整個(gè)無(wú)人機(jī)編隊(duì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)陣型變換時(shí)的軌跡平滑控制系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)定基點(diǎn)，建立控制坐標(biāo)系；基點(diǎn)一般表示起飛地點(diǎn)的任意位置，作為原點(diǎn)，對(duì)整個(gè)無(wú)人機(jī)編隊(duì)預(yù)先設(shè)定朝向，即X方向和Y方向，建立控制坐標(biāo)系。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)陣型變換時(shí)的軌跡平滑控制系統(tǒng)，其特征在于：獲取無(wú)人機(jī)、基點(diǎn)的GPS位置；所述GPS位置為WGS格式位置，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的GPS獲取無(wú)人機(jī)以及基點(diǎn)的位置信息，也就是WGS格式的位置信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)陣型變換時(shí)的軌跡平滑控制系統(tǒng)，其特征在于：將無(wú)人機(jī)、基點(diǎn)的WGS格式位置轉(zhuǎn)為UTM格式位置；通過(guò)坐標(biāo)變換的方式將已經(jīng)得到的GPS位置信息轉(zhuǎn)換為UTM格式的位置信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)陣型變換時(shí)的軌跡平滑控制系統(tǒng)，其特征在于：將無(wú)人機(jī)、基點(diǎn)的UTM格式位置轉(zhuǎn)為控制坐標(biāo)系下的位置；對(duì)已經(jīng)得到的位置信息做差分，得到無(wú)人機(jī)在以基點(diǎn)為原點(diǎn)的東北天坐標(biāo)系下的位置，根據(jù)預(yù)設(shè)朝向和北的差值，可得到無(wú)人機(jī)在控制坐標(biāo)系下的位置；

驗(yàn)證是否得到編隊(duì)中每一架無(wú)人機(jī)的控制坐標(biāo)系下的位置；驗(yàn)證在無(wú)人機(jī)編隊(duì)陣列中，是否每一架無(wú)人機(jī)都得到了控制坐標(biāo)系下的位置信息，如果沒(méi)有，則返回到權(quán)利要求7，重新用軟差分的方法進(jìn)行位置信息的轉(zhuǎn)換；如果都得到了控制坐標(biāo)系下的位置，則進(jìn)行權(quán)利要求10。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)人機(jī)編隊(duì)陣型變換時(shí)的軌跡平滑控制系統(tǒng)，其特征在于：在控制坐標(biāo)系中設(shè)置每一架無(wú)人機(jī)的坐標(biāo)；基于原點(diǎn)的情況下，在控制坐標(biāo)系中將每一架無(wú)人機(jī)的位置表示出來(lái)；

設(shè)置安全距離，避免碰撞；根據(jù)GPS系統(tǒng)的定位精度，設(shè)置無(wú)人機(jī)之間的安全距離最大定位精度的2倍；設(shè)置控制坐標(biāo)系下的靜態(tài)差分位置即每一幀時(shí)，保證所有無(wú)人機(jī)間的距離都大于安全間距；無(wú)人機(jī)在相鄰幀間移動(dòng)軌跡為直線，保證相鄰幀間無(wú)人機(jī)的軌跡間距大于安全距離。