一種無人機系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種無人機系統(tǒng)，包括動力單元、飛控單元和供電單元；其中所述動力單元適于為無人機提供飛行動力，且包括至少一個旋翼；所述飛控單元與所述動力單元相連，適于控制所述動力單元使所述無人機飛行，且包括傳感模塊和控制模塊；所述傳感模塊用于獲取所述無人機的實時飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述供電單元分別與所述動力單元和飛控單元相連，適于給動力單元和飛控單元供電，且包括至少一個儲能元件和充電接口；所述的至少一個儲能元件分別與所述動力單元和飛控單元相連；所述充電接口與所述的至少一個儲能單元相連，適于通過所述充電接口為所述的至少一個儲能元件充電。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種無人機系統(tǒng)
本專利技術屬于無人機系統(tǒng)
，具體涉及一種無人機系統(tǒng)。
技術介紹
目前，無人機廣泛應用于民用、商用和軍事領域。由于無人機在空中飛行時，容易受到環(huán)境和其它干擾的影響，因此需要將自身的一些例如飛行姿態(tài)角、飛行航跡等飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)回傳至地面站，以便地面的操控人員實時了解當前無人機的飛行狀態(tài)，確保無人機的飛行狀態(tài)安全穩(wěn)定。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種無人機系統(tǒng)，以解決無人機飛行狀態(tài)安全穩(wěn)定的技術問題。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種無人機系統(tǒng)，包括動力單元、飛控單元和供電單元；其中所述動力單元適于為無人機提供飛行動力，且包括至少一個旋翼；所述飛控單元與所述動力單元相連，適于控制所述動力單元使所述無人機飛行，且包括傳感模塊和控制模塊；所述傳感模塊用于獲取所述無人機的實時飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述供電單元分別與所述動力單元和飛控單元相連，適于給動力單元和飛控單元供電，且包括至少一個儲能元件和充電接口；所述的至少一個儲能元件分別與所述動力單元和飛控單元相連；所述充電接口與所述的至少一個儲能單元相連，適于通過所述充電接口為所述的至少一個儲能元件充電。進一步，所述飛控單元還包括一4G調(diào)制解調(diào)器；該4G調(diào)制解調(diào)器接入至4G蜂窩網(wǎng)絡，并且通過與所述4G蜂窩網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡連接傳輸所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)至遠端監(jiān)視設備。進一步，所述遠端監(jiān)視設備接入至所述4G蜂窩網(wǎng)絡，并且通過與所述4G蜂窩網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡連接以接收并記錄所述無人機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。進一步，所述傳感模塊包括姿態(tài)傳感器和定位電路；其中所述姿態(tài)傳感器用于獲取所述無人機的實時飛行姿態(tài)角數(shù)據(jù)；所述定位電路用于獲取所述無人機的飛行航跡數(shù)據(jù)；以及所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：飛行姿態(tài)角數(shù)據(jù)和飛行航跡數(shù)據(jù)。進一步，所述無人機系統(tǒng)還包括一無線通訊模塊，且通過該無線通訊模塊實現(xiàn)所述無人機的控制模塊與地面無人機控制設備之間的通訊連接，以通過地面無人機控制設備向所述控制模塊發(fā)送控制指令，同時接收所述控制模塊反饋的響應信號。進一步，所述控制模塊包括主CPU、從CPU和慣性測量組件；所述主CPU與從CPU連接；所述慣性測量組件與主CPU和從CPU連接，主CPU在正常工作狀態(tài)時，主CPU控制慣性測量組件；主CPU發(fā)生異常時，從CPU控制慣性測量組件。進一步，所述飛控單元還包括存儲模塊和總線接口，所述存儲模塊和總線接口與主CPU連接。進一步，所述飛控單元還包括接口模塊，所述接口模塊與從CPU連接。本專利技術的有益效果是，本專利技術的無人機系統(tǒng)，通過所述傳感模塊獲取所述無人機的實時飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，以確保實時掌握無人機的飛行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常信息。通過設置的從CPU，適于在主CPU發(fā)生故障時控制慣性測量組件，以保證無人機的正常安全飛行。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本無人機系統(tǒng)的原理結(jié)構圖；圖2是本無人機系統(tǒng)的控制模塊的結(jié)構示意圖；圖3是本無人機系統(tǒng)的控制模塊的工作流程示意圖。具體實施方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本專利技術作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本專利技術的基本結(jié)構，因此其僅顯示與本專利技術有關的構成。如圖1和圖3所示，本專利技術的一種無人機系統(tǒng)，包括動力單元、飛控單元和供電單元；其中所述動力單元適于為無人機提供飛行動力，且包括至少一個旋翼；所述飛控單元與所述動力單元相連，適于控制所述動力單元使所述無人機飛行，且包括傳感模塊和控制模塊；所述傳感模塊用于獲取所述無人機的實時飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述供電單元分別與所述動力單元和飛控單元相連，適于給動力單元和飛控單元供電，且包括至少一個儲能元件和充電接口，所述儲能元件以可拆卸的方式設置，例如鋰電池、鎳氫電池或超級電容等，充電接口適于與外部電源連接以為儲能元件充電；所述的至少一個儲能元件分別與所述動力單元和飛控單元相連；所述充電接口與所述的至少一個儲能單元相連，適于通過所述充電接口為所述的至少一個儲能元件充電。具體的，所述飛控單元還包括一4G調(diào)制解調(diào)器；該4G調(diào)制解調(diào)器接入至4G蜂窩網(wǎng)絡，并且通過與所述4G蜂窩網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡連接傳輸所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)至遠端監(jiān)視設備。所述遠端監(jiān)視設備接入至所述4G蜂窩網(wǎng)絡，并且通過與所述4G蜂窩網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡連接以接收并記錄所述無人機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述遠端監(jiān)視設備還具有警報功能，適于當所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示所述無人機處于禁飛區(qū)域時，向所述地面無人機控制設備發(fā)送警報信號。具體的，所述傳感模塊包括姿態(tài)傳感器和定位電路；其中所述姿態(tài)傳感器用于獲取所述無人機的實時飛行姿態(tài)角數(shù)據(jù)；所述定位電路用于獲取所述無人機的飛行航跡數(shù)據(jù)；以及所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：飛行姿態(tài)角數(shù)據(jù)和飛行航跡數(shù)據(jù)。所述無人機系統(tǒng)還包括一無線通訊模塊，且通過該無線通訊模塊實現(xiàn)所述無人機的控制模塊與地面無人機控制設備之間的通訊連接，以通過地面無人機控制設備向所述控制模塊發(fā)送控制指令，同時接收所述控制模塊反饋的響應信號。可選的，所述無線通訊模塊采用例如但不限于紅外傳輸裝置、藍牙傳輸裝置或WIFI傳輸裝置。優(yōu)選的，所述控制模塊包括主CPU、從CPU和慣性測量組件；所述主CPU與從CPU連接；所述慣性測量組件與主CPU和從CPU連接，主CPU在正常工作狀態(tài)時，主CPU控制慣性測量組件；主CPU發(fā)生異常時，從CPU控制慣性測量組件。所述飛控單元還包括存儲模塊和總線接口，所述存儲模塊和總線接口與主CPU連接。所述飛控單元還包括接口模塊，所述接口模塊與從CPU連接。具體的，如圖3所示，所述主CPU正常工作時：主CPU讀取慣性測量組件中的信息及存儲模塊的信息，完成飛行控制的全部控制邏輯及功能。從CPU對從接口模塊輸入的信號進行采集和處理，并將處理后的信息發(fā)送給主CPU，主CPU接收到從CPU發(fā)送過來的信息后，會對該信息進行處理。主CPU也可以發(fā)出控制指令，并將所述控制指令發(fā)送給從CPU，然后從CPU將控制指令發(fā)送給接口模塊。因為輸入、輸出信號的采集與處理需要消耗大量時間，采用雙CPU模式，由從CPU處理輸入輸出信號，大幅降低了主CPU的負擔，提高了飛控單元的整體性能。主CPU正常工作時，主CPU會定時向從CPU發(fā)送滴答信號，以表征主CPU工作正常，同時可向從CPU發(fā)送控制指令。主CPU能夠正常工作時，從CPU對主CPU的復位控制信號被禁用，且從CPU不讀取慣性測量組件信息，僅作為協(xié)處理器。當主CPU發(fā)生故障時，主CPU無法定時向從CPU發(fā)送滴答信號，從CPU在限定時間閾值內(nèi)沒能成功獲得主CPU的滴答信號，此時從CPU則判定主CPU發(fā)生故障，進入應急處理流程。在應急處理流程中，從CPU可切斷慣性測量組件與主CPU之間的通訊聯(lián)系，從CPU直接讀取慣性測量組件信息，并做慣性增穩(wěn)控制，保證飛行安全，同時復位主CPU。當再次收到主CPU的滴答信號時，從CPU向主CPU反饋發(fā)生故障信號，以告知主CPU此次啟動是因為主CPU發(fā)生了故障，以便主CPU執(zhí)行相應的處理策略，同時從CPU斷開與慣性測量組件的連接，恢復慣性測量組件與主CPU的連接。此后從CPU恢復對接口單元的輸入、輸出信息處理功能，飛控單元進入正常模式。從CPU在主CPU正常工作時，僅對接口模塊的輸入、輸出進行處理；當主CPU發(fā)生故障時，僅作基本增穩(wěn)控制，故可采用低成本的處理器，保持了整個飛控單元維持在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種無人機系統(tǒng)，其特征在于，包括動力單元、飛控單元和供電單元；其中所述動力單元適于為無人機提供飛行動力，且包括至少一個旋翼；所述飛控單元與所述動力單元相連，適于控制所述動力單元使所述無人機飛行，且包括傳感模塊和控制模塊；所述傳感模塊用于獲取所述無人機的實時飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述供電單元分別與所述動力單元和飛控單元相連，適于給動力單元和飛控單元供電，且包括至少一個儲能元件和充電接口；所述的至少一個儲能元件分別與所述動力單元和飛控單元相連；所述充電接口與所述的至少一個儲能單元相連，適于通過所述充電接口為所述的至少一個儲能元件充電。

【技術特征摘要】
1.一種無人機系統(tǒng)，其特征在于，包括動力單元、飛控單元和供電單元；其中所述動力單元適于為無人機提供飛行動力，且包括至少一個旋翼；所述飛控單元與所述動力單元相連，適于控制所述動力單元使所述無人機飛行，且包括傳感模塊和控制模塊；所述傳感模塊用于獲取所述無人機的實時飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述供電單元分別與所述動力單元和飛控單元相連，適于給動力單元和飛控單元供電，且包括至少一個儲能元件和充電接口；所述的至少一個儲能元件分別與所述動力單元和飛控單元相連；所述充電接口與所述的至少一個儲能單元相連，適于通過所述充電接口為所述的至少一個儲能元件充電。2.根據(jù)權利要求1所述的無人機系統(tǒng)，其特征在于，所述飛控單元還包括一4G調(diào)制解調(diào)器；該4G調(diào)制解調(diào)器接入至4G蜂窩網(wǎng)絡，并且通過與所述4G蜂窩網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡連接傳輸所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)至遠端監(jiān)視設備。3.根據(jù)權利要求2所述的無人機系統(tǒng)，其特征在于，所述遠端監(jiān)視設備接入至所述4G蜂窩網(wǎng)絡，并且通過與所述4G蜂窩網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡連接以接收并記錄所述無人機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權利要求3所述的無人機系統(tǒng)，其特征在于，所述傳...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉明星，張宇，
申請(專利權)人：太倉市律點信息技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32