一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)，包括實時監(jiān)控軟件、無人機云端服務(wù)器、安全控制器和衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)，所述衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與安全控制器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)，所述衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗無人機云端服務(wù)器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)，所述安全控制器的所有電子器件封閉在一個鋁制金屬且防水的外殼中。本監(jiān)控系統(tǒng)可以對無人機起飛授權(quán)和實時坐標(biāo)進行跟蹤，對禁飛區(qū)域強制迫降，可進行緊急制動迫降，可通過遙控系統(tǒng)入侵監(jiān)測，對GPS信號、北斗信號干擾器/模擬器進行實時監(jiān)測，飛機故障可以預(yù)警，可實現(xiàn)對多旋翼無人機的安全監(jiān)控；具有使用安全、監(jiān)測可靠等優(yōu)點。

Unmanned aerial vehicle monitoring system

The invention provides a UAV control system, including real-time monitoring software, UAV, cloud server security controller and satellite positioning system, Beidou SMS through the data transmission between the satellite positioning system and security controller, the satellite positioning system with no compass through the data transmission between computer Beidou SMS cloud server, all the electronic devices of the safety controller is enclosed in a metal aluminum and waterproof shell. The monitoring system of UAV takeoff authorization and real-time coordinate tracking, the no fly zone can be forced landing, emergency braking and landing, through the remote control system of intrusion detection, the GPS signal, the Beidou jammer simulator / real-time monitoring, fault plane to early warning, can realize the safety monitoring of multi rotor UAV the utility model has the advantages of safety, monitoring; reliability.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于多旋翼無人機
，尤其是涉及一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著無人機市場的如火如荼，無人機的安全問題也愈發(fā)引起人們的關(guān)注。多旋翼無人機存在多種安全隱患，一個是涉及無人機的自身故障的安全，另一個就是無人機如被不法分子截獲和干擾造成的公共安全隱患。無人機的安全監(jiān)控系統(tǒng)是無人機安全保障的重要部件。因此，研發(fā)一種如何保證無人機的飛行安全，尤其是對于保證大載重長續(xù)航力的無人機安全的安全監(jiān)控系統(tǒng)顯得尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)旨在提出一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)對多旋翼無人機的安全監(jiān)控。為達到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)、用于收發(fā)北斗短信的北斗無人機云端服務(wù)器、用于獲取GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗集成式安全控制器、監(jiān)測GPS坐標(biāo)和北斗坐標(biāo)是否匹配，并確認坐標(biāo)區(qū)域是否處于授權(quán)區(qū)域的實時監(jiān)控軟件，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗集成式安全控制器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗無人機云端服務(wù)器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)；所述北斗集成式安全控制器包括用于將外部動力電源控制電源隔離并分配到控制器內(nèi)部的電源隔離分配電路、用于控制無人機飛行姿態(tài)的飛控電路模塊、根據(jù)飛控電路模塊發(fā)出的PWM波形，實現(xiàn)螺旋槳電機的調(diào)速控制和驅(qū)動的電調(diào)電路模塊、用于對無人機進行定位并接收從北斗衛(wèi)星發(fā)來信息的衛(wèi)星定位通訊模塊、用于采集螺旋槳處于不同轉(zhuǎn)速時發(fā)出的聲音，來判斷螺旋槳和電機是否正常工作的聲音分析DSP電路、用于檢測無人機各個部件工況和壽命的飛行總線控制電路和用于將飛行總線控制電路中的信息發(fā)送到地面，同時接收地面指令的WIFI收發(fā)電路；所述電源隔離分配電路的輸入端與外部動力電源相連，所述電源隔離分配電路的輸出端分別與飛控電路模塊、衛(wèi)星定位通訊模塊、電調(diào)電路模塊和飛行總線控制電路相連，所述衛(wèi)星定位通訊模塊分別與飛行總線控制電路和飛控電路模塊相連，所述飛控電路模塊分別與電調(diào)電路模塊和飛行總線控制電路相連，所述電調(diào)電路模塊分別與螺旋槳電機上的霍爾傳感器和飛行總線控制電路相連，所述霍爾傳感器還與飛行總線控制電路相連，所述聲音分析DSP電路的輸入端與螺旋槳電機旁的拾音器和螺旋槳電機上的霍爾傳感器相連，輸出端與飛行總線控制電路相連，所述飛行總線控制電路還與WIFI收發(fā)電路和LED指示器相連。進一步的，所述電調(diào)電路模塊包括電調(diào)電路A和電調(diào)電路B，兩組電調(diào)電路互為備份。進一步的，所述電調(diào)電路A和電調(diào)電路B的電調(diào)通道電流為120A，采用正弦波方式驅(qū)動。進一步的，所述衛(wèi)星定位通訊模塊包括GPS電路和北斗電路，GPS定位和北斗定位系統(tǒng)是同時工作的。進一步的，所述飛控電路模塊包括IMUA、飛行控制電路A、紀(jì)錄存儲器A、IMUB、飛行控制電路B和紀(jì)錄存儲器B；所述IMUA與飛行控制電路A相連，所述飛行控制電路A與紀(jì)錄存儲器A相連；所述IMUB與飛行控制電路B相連，所述飛行控制電路B與紀(jì)錄存儲器B相連；這兩組飛控電路互為備份。進一步的，所述WIFI收發(fā)電路的頻帶2.4G/5.8G。進一步的，所述外部動力電源包括一個動力電池和兩個控制電池。進一步的，所述北斗集成式安全控制器的所有電子器件封閉在一個鋁制金屬且防水的外殼中，保證有效散熱和抗電磁場干擾。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)所述的無人機監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：本監(jiān)控系統(tǒng)可以對無人機起飛授權(quán)和實時坐標(biāo)進行跟蹤，對禁飛區(qū)域強制迫降，可進行緊急制動迫降，可通過遙控系統(tǒng)入侵監(jiān)測，對GPS信號干擾器/模擬器、北斗信號干擾器/模擬器、飛行總線數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，飛機故障可以預(yù)警；具有使用安全、監(jiān)測可靠等優(yōu)點。附圖說明構(gòu)成本專利技術(shù)的一部分的附圖用來提供對本專利技術(shù)的進一步理解，本專利技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本專利技術(shù)的原理框圖；圖2是本專利技術(shù)中北斗集成式安全控制器的原理框圖；圖3是北斗集成式安全控制器中聲音分析DSP電路的原理框圖；圖4是北斗集成式安全控制器中電調(diào)電路模塊的原理框圖；圖5是北斗集成式安全控制器中飛控電路模塊的原理框圖；圖6是北斗集成式安全控制器中飛行總線控制電路的原理框圖。附圖標(biāo)記說明：1-飛控電路模塊，2-電調(diào)電路模塊，3-衛(wèi)星定位通訊模塊，4-霍爾傳感器，5-螺旋槳電機，6-拾音器,7-LED指示器，8-北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)，9-北斗無人機云端服務(wù)器，10-北斗集成式安全控制器。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本專利技術(shù)中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本專利技術(shù)。如圖1至6所示，一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)8、用于收發(fā)北斗短信的北斗無人機云端服務(wù)器9、用于獲取GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗集成式安全控制器10、監(jiān)測GPS坐標(biāo)和北斗坐標(biāo)是否匹配，并確認坐標(biāo)區(qū)域是否處于授權(quán)區(qū)域的實時監(jiān)控軟件，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)8與北斗集成式安全控制器10之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)8與北斗無人機云端服務(wù)器9之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)。所述北斗集成式安全控制器10包括用于將外部動力電源控制電源隔離并分配到控制器內(nèi)部的電源隔離分配電路、用于控制無人機飛行姿態(tài)的飛控電路模塊1、根據(jù)飛控電路模塊1發(fā)出的PWM波形，實現(xiàn)螺旋槳電機5的調(diào)速控制和驅(qū)動的電調(diào)電路模塊2、用于對無人機進行定位并接收從北斗衛(wèi)星發(fā)來信息的衛(wèi)星定位通訊模塊3、用于采集螺旋槳處于不同轉(zhuǎn)速時發(fā)出的聲音，來判斷螺旋槳和電機是否正常工作的聲音分析DSP電路、用于檢測無人機各個部件工況和壽命的飛行總線控制電路和用于將飛行總線控制電路中的信息發(fā)送到地面，同時接收地面指令的WIFI收發(fā)電路；所述電源隔離分配電路的輸入端與外部動力電源相連，所述電源隔離分配電路的輸出端分別與飛控電路模塊1、衛(wèi)星定位通訊模塊3、電調(diào)電路模塊2和飛行總線控制電路相連，所述衛(wèi)星定位通訊模塊3分別與飛行總線控制電路和飛控電路模塊1相連，所述飛控電路模塊1分別與電調(diào)電路模塊2和飛行總線控制電路相連，所述電調(diào)電路模塊2分別與螺旋槳電機5上的霍爾傳感器4和飛行總線控制電路相連，所述霍爾傳感器4還與飛行總線控制電路相連，所述聲音分析DSP電路的輸入端與螺旋槳電機5旁的拾音器6和螺旋槳電機5上的霍爾傳感器4相連，輸出端與飛行總線控制電路相連，所述飛行總線控制電路還與WIFI收發(fā)電路和LED指示器7相連。優(yōu)選的，所述電調(diào)電路模塊2包括電調(diào)電路A和電調(diào)電路B，兩組電調(diào)電路互為備份，所述電調(diào)電路A和電調(diào)電路B的電調(diào)通道電流為120A，采用正弦波方式驅(qū)動。所述衛(wèi)星定位通訊模塊3包括GPS電路和北斗電路，GPS定位和北斗定位系統(tǒng)是同時工作的。所述飛控電路模塊1包括IMUA、飛行控制電路A、紀(jì)錄存儲器A、IMUB、飛行控制電路B和紀(jì)錄存儲器B；所述IMUA與飛行控制電路A相連，所述飛行控制電路A與紀(jì)錄存儲器A相連；所述IMUB與飛行控制電路B相連，所述飛行控制電路B與紀(jì)錄存儲器B相連；這兩組飛控電路互為備份。所述WIFI收發(fā)電路的頻帶2.4G/5.8G。所述外本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括用于GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)、用于收發(fā)北斗短信的北斗無人機云端服務(wù)器、用于獲取GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗集成式安全控制器、監(jiān)測GPS坐標(biāo)和北斗坐標(biāo)是否匹配，并確認坐標(biāo)區(qū)域是否處于授權(quán)區(qū)域的實時監(jiān)控軟件，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗集成式安全控制器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗無人機云端服務(wù)器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)；所述北斗集成式安全控制器包括用于將外部動力電源控制電源隔離并分配到控制器內(nèi)部的電源隔離分配電路、用于控制無人機飛行姿態(tài)的飛控電路模塊、根據(jù)飛控電路模塊發(fā)出的PWM波形，實現(xiàn)螺旋槳電機的調(diào)速控制和驅(qū)動的電調(diào)電路模塊、用于對無人機進行定位并接收從北斗衛(wèi)星發(fā)來信息的衛(wèi)星定位通訊模塊、用于采集螺旋槳處于不同轉(zhuǎn)速時發(fā)出的聲音，來判斷螺旋槳和電機是否正常工作的聲音分析DSP電路、用于檢測無人機各個部件工況和壽命的飛行總線控制電路和用于將飛行總線控制電路中的信息發(fā)送到地面，同時接收地面指令的WIFI收發(fā)電路；所述電源隔離分配電路的輸入端與外部動力電源相連，所述電源隔離分配電路的輸出端分別與飛控電路模塊、衛(wèi)星定位通訊模塊、電調(diào)電路模塊和飛行總線控制電路相連，所述衛(wèi)星定位通訊模塊分別與飛行總線控制電路和飛控電路模塊相連，所述飛控電路模塊分別與電調(diào)電路模塊和飛行總線控制電路相連，所述電調(diào)電路模塊分別與螺旋槳電機上的霍爾傳感器和飛行總線控制電路相連，所述霍爾傳感器還與飛行總線控制電路相連，所述聲音分析DSP電路的輸入端與螺旋槳電機旁的拾音器和螺旋槳電機上的霍爾傳感器相連，輸出端與飛行總線控制電路相連，所述飛行總線控制電路還與WIFI收發(fā)電路和LED指示器相連。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無人機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括用于GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)、用于收發(fā)北斗短信的北斗無人機云端服務(wù)器、用于獲取GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的北斗集成式安全控制器、監(jiān)測GPS坐標(biāo)和北斗坐標(biāo)是否匹配，并確認坐標(biāo)區(qū)域是否處于授權(quán)區(qū)域的實時監(jiān)控軟件，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗集成式安全控制器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)，所述北斗衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)與北斗無人機云端服務(wù)器之間通過北斗短信傳輸數(shù)據(jù)；所述北斗集成式安全控制器包括用于將外部動力電源控制電源隔離并分配到控制器內(nèi)部的電源隔離分配電路、用于控制無人機飛行姿態(tài)的飛控電路模塊、根據(jù)飛控電路模塊發(fā)出的PWM波形，實現(xiàn)螺旋槳電機的調(diào)速控制和驅(qū)動的電調(diào)電路模塊、用于對無人機進行定位并接收從北斗衛(wèi)星發(fā)來信息的衛(wèi)星定位通訊模塊、用于采集螺旋槳處于不同轉(zhuǎn)速時發(fā)出的聲音，來判斷螺旋槳和電機是否正常工作的聲音分析DSP電路、用于檢測無人機各個部件工況和壽命的飛行總線控制電路和用于將飛行總線控制電路中的信息發(fā)送到地面，同時接收地面指令的WIFI收發(fā)電路；所述電源隔離分配電路的輸入端與外部動力電源相連，所述電源隔離分配電路的輸出端分別與飛控電路模塊、衛(wèi)星定位通訊模塊、電調(diào)電路模塊和飛行總線控制電路相連，所述衛(wèi)星定位通訊模塊分別與飛行總線控制電路和飛控電路模塊相連，所述飛控電路模塊分別與電調(diào)電路模塊和飛行總線控制電路相連，所述電調(diào)電路模塊分別與螺旋槳電機上的霍爾傳感器和飛行總線控制電路相...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊利民，
申請(專利權(quán))人：天津益華微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：天津,12