基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，通過設(shè)立機(jī)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)的通信連接，有效將機(jī)載傳感器的探測信息和GPS定位信息傳遞給地面運(yùn)算控制器進(jìn)行信息識別與分析，并將地面子系統(tǒng)的反饋信息及時(shí)反饋給機(jī)載子系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行和調(diào)整；通過機(jī)載傳感器可以將需要探測的信息有效地進(jìn)行收集并及時(shí)執(zhí)行運(yùn)算控制器發(fā)出的命令；通過機(jī)間通信模塊進(jìn)行多架無人機(jī)的聯(lián)合，進(jìn)一步全面地收集所需信息，并將探測范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，也保證了信息的真實(shí)性與周密性。
【專利說明】基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機(jī)航拍領(lǐng)域，尤其是一種基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前電子地圖的制作多依賴于衛(wèi)星的拍攝畫面，可以獲得相對詳細(xì)的地貌和地面建筑識別。但是對于局部地圖的細(xì)節(jié)問題，電子地圖與實(shí)際情況仍有出入。在一些特殊場合，需要更加詳細(xì)的地圖信息，例如非標(biāo)志性建筑物、巖石、植物覆蓋等等信息，或者在攝影基地的地況探查，此時(shí)需要對電子地圖進(jìn)行細(xì)節(jié)完善。實(shí)現(xiàn)此功能，利用無人機(jī)是很好的一種選擇，因其靈活性和可控性強(qiáng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以遠(yuǎn)程控制的對地表進(jìn)行偵察從而對電子地圖細(xì)節(jié)進(jìn)行完善的的基于無人機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，包括機(jī)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)，所述機(jī)載子系統(tǒng)包括GPS定位模塊、機(jī)載無線通訊模塊和機(jī)載傳感器，所述機(jī)載傳感器和所述GPS定位模塊分別與所述機(jī)載無線通訊模塊連接，所述地面子系統(tǒng)包括地面無線通訊系統(tǒng)、電子地圖庫和運(yùn)算控制模塊，所述機(jī)載無線通訊模塊與地面無線通訊模塊建立通信連接，所述地面無線通訊系統(tǒng)和電子地圖庫分別與所述運(yùn)算控制模塊連接。
[0005]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述機(jī)載子系統(tǒng)還包括機(jī)間通信模塊，所述機(jī)間通信模塊包括機(jī)間搜尋單元、協(xié)作確定單元和任務(wù)分配單元，所述機(jī)間通信模塊用于無人機(jī)之間的協(xié)作通信。機(jī)間搜尋單元用于無人機(jī)確定其通信覆蓋范圍內(nèi)滿足協(xié)作條件的無人機(jī)；協(xié)作確定單元，用于根據(jù)所述滿足協(xié)作條件的無人機(jī)建立無人機(jī)協(xié)作組；任務(wù)分配單元，用于根據(jù)所述機(jī)間通訊模塊的鏈路狀態(tài)信息對所述無人機(jī)協(xié)作組中的多架無人機(jī)分配協(xié)作任務(wù)。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述機(jī)載傳感器包括距離傳感器、視覺傳感器、速度傳感器、導(dǎo)航系統(tǒng)和高度雷達(dá)表。所述機(jī)載傳感器用于獲取無人機(jī)工作環(huán)境信息和導(dǎo)航控制信息。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述機(jī)載無線通訊模塊和地面無線通訊模塊為3G或4G網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述機(jī)間通信模塊通過所述機(jī)載無線通訊模塊與地面子系統(tǒng)建立通信連接。
[0009]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程包括:
所述GPS定位模塊定位無人機(jī)當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)，然后經(jīng)機(jī)載無線通訊模塊反饋給地面子系統(tǒng)，經(jīng)運(yùn)算控制器在電子地圖庫上進(jìn)行標(biāo)記，然后通過電子地圖庫的路徑指引，運(yùn)算控制器將選擇最佳飛行路徑反饋給機(jī)載傳感器的導(dǎo)航系統(tǒng)來控制無人機(jī)的飛行；
所述機(jī)載傳感器通過探測距離傳感器、視覺傳感器和高度雷達(dá)表來探測地面目標(biāo)的存在、影像和高度，并將數(shù)據(jù)反饋給運(yùn)算控制器進(jìn)行識別，經(jīng)運(yùn)算控制器識別后將需要補(bǔ)充到電子地圖庫中的信息周期性地傳遞給電子地圖庫進(jìn)行地圖更新與完善。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述速度傳感器接收運(yùn)算控制器的命令控制無人機(jī)的飛行速度。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述無人機(jī)的機(jī)間通信模塊通過相互發(fā)射信號來進(jìn)行無人機(jī)之間的無線連接和任務(wù)分配，并共享所得信息。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:通過設(shè)立機(jī)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)的通信連接，有效將機(jī)載傳感器的探測信息和GPS定位信息傳遞給地面運(yùn)算控制器進(jìn)行信息識別與分析，并將地面子系統(tǒng)的反饋信息及時(shí)反饋給機(jī)載子系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行和調(diào)整；通過機(jī)載傳感器可以將需要探測的信息有效地進(jìn)行收集并及時(shí)執(zhí)行運(yùn)算控制器發(fā)出的命令；通過機(jī)間通信模塊進(jìn)行多架無人機(jī)的聯(lián)合，進(jìn)一步全面地收集所需信息，并將探測范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，也保證了信息的真實(shí)性與周密性；總而言之，本發(fā)明在電子地圖庫細(xì)節(jié)完善方面有著實(shí)質(zhì)的優(yōu)越性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)的模塊示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例無人機(jī)控制系統(tǒng)中機(jī)載傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0015]參見圖1，本發(fā)明涉及一種基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，包括機(jī)載子系統(tǒng)和
地面子系統(tǒng)，所述機(jī)載子系統(tǒng)包括GPS定位模塊、機(jī)載無線通訊模塊和機(jī)載傳感器，所述機(jī)載傳感器和所述GPS定位模塊分別與所述機(jī)載無線通訊模塊連接，所述地面子系統(tǒng)包括地面無線通訊系統(tǒng)、電子地圖庫和運(yùn)算控制模塊，所述機(jī)載無線通訊模塊與地面無線通訊模塊建立通信連接，所述地面無線通訊系統(tǒng)和電子地圖庫分別與所述運(yùn)算控制模塊連接。
[0016]所述機(jī)載子系統(tǒng)還包括機(jī)間通信模塊，所述機(jī)間通信模塊包括機(jī)間搜尋單元、協(xié)作確定單元和任務(wù)分配單元，所述機(jī)間通信模塊用于無人機(jī)之間的協(xié)作通信。所述無人機(jī)的機(jī)間通信模塊通過相互發(fā)射信號來進(jìn)行無人機(jī)之間的無線連接和任務(wù)分配，并共享所得信息。機(jī)間搜尋單元用于無人機(jī)確定其通信覆蓋范圍內(nèi)滿足協(xié)作條件的無人機(jī)；協(xié)作確定單元，用于根據(jù)所述滿足協(xié)作條件的無人機(jī)建立無人機(jī)協(xié)作組；任務(wù)分配單元，用于根據(jù)所述機(jī)間通訊模塊的鏈路狀態(tài)信息對所述無人機(jī)協(xié)作組中的多架無人機(jī)分配協(xié)作任務(wù)。
[0017]參見圖2，所述機(jī)載傳感器包括距離傳感器、視覺傳感器、速度傳感器、導(dǎo)航系統(tǒng)和高度雷達(dá)表。運(yùn)算控制器將選擇最佳飛行路徑反饋給機(jī)載傳感器的導(dǎo)航系統(tǒng)來控制無人機(jī)的飛行；所述速度傳感器接收運(yùn)算控制器的命令控制無人機(jī)的飛行速度；所述機(jī)載傳感器通過探測距離傳感器、視覺傳感器和高度雷達(dá)表來探測地面目標(biāo)的存在、影像和高度，并將數(shù)據(jù)反饋給運(yùn)算控制器進(jìn)行識別，經(jīng)運(yùn)算控制器識別后將需要補(bǔ)充到電子地圖庫中的信息周期性地傳遞給電子地圖庫進(jìn)行地圖更新與完善。
[0018]所述機(jī)載無線通訊模塊和地面無線通訊模塊為3G或4G網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。
[0019]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程包括:
所述GPS定位模塊定位無人機(jī)當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)，然后經(jīng)機(jī)載無線通訊模塊反饋給地面子系統(tǒng)，經(jīng)運(yùn)算控制器在電子地圖庫上進(jìn)行標(biāo)記，然后通過電子地圖庫的路徑指引，運(yùn)算控制器將選擇最佳飛行路徑反饋給機(jī)載傳感器的導(dǎo)航系統(tǒng)來控制無人機(jī)的飛行；
所述機(jī)載傳感器通過探測距離傳感器、視覺傳感器和高度雷達(dá)表來探測地面目標(biāo)的存在、影像和高度，并將數(shù)據(jù)反饋給運(yùn)算控制器進(jìn)行識別，經(jīng)運(yùn)算控制器識別后將需要補(bǔ)充到電子地圖庫中的信息周期性地傳遞給電子地圖庫進(jìn)行地圖更新與完善。
[0020]通過設(shè)立機(jī)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)的通信連接，有效將機(jī)載傳感器的探測信息和GPS定位信息傳遞給地面運(yùn)算控制器進(jìn)行信息識別與分析，并將地面子系統(tǒng)的反饋信息及時(shí)反饋給機(jī)載子系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行和調(diào)整；通過機(jī)載傳感器可以將需要探測的信息有效地進(jìn)行收集并及時(shí)執(zhí)行運(yùn)算控制器發(fā)出的命令；通過機(jī)間通信模塊進(jìn)行多架無人機(jī)的聯(lián)合，進(jìn)一步全面地收集所需信息，并將探測范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，也保證了信息的真實(shí)性與周密性；總而言之，本發(fā)明在電子地圖庫細(xì)節(jié)完善方面有著實(shí)質(zhì)的優(yōu)越性。
[0021]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，包括機(jī)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載子系統(tǒng)包括GPS定位模塊、機(jī)載無線通訊模塊和機(jī)載傳感器，所述機(jī)載傳感器和所述GPS定位模塊分別與所述機(jī)載無線通訊模塊連接，所述地面子系統(tǒng)包括地面無線通訊系統(tǒng)、電子地圖庫和運(yùn)算控制模塊，所述機(jī)載無線通訊模塊與地面無線通訊模塊建立通信連接，所述地面無線通訊系統(tǒng)和電子地圖庫分別與所述運(yùn)算控制模塊連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載子系統(tǒng)還包括機(jī)間通信模塊，所述機(jī)間通信模塊包括機(jī)間搜尋單元、協(xié)作確定單元和任務(wù)分配單元，所述機(jī)間通信模塊用于無人機(jī)之間的協(xié)作通信。
3.按照權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載傳感器包括距離傳感器、視覺傳感器、速度傳感器、導(dǎo)航系統(tǒng)和高度雷達(dá)表。
4.按照權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載無線通訊模塊和地面無線通訊模塊為3G或4G網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。
5.按照權(quán)利要求4所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)間通信模塊通過所述機(jī)載無線通訊模塊與地面子系統(tǒng)建立通信連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS定位模塊定位無人機(jī)當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)，然后經(jīng)機(jī)載無線通訊模塊反饋給地面子系統(tǒng)，經(jīng)運(yùn)算控制器在電子地圖庫上進(jìn)行標(biāo)記，然后通過電子地圖庫的路徑指引，運(yùn)算控制器將選擇最佳飛行路徑反饋給機(jī)載傳感器的導(dǎo)航系統(tǒng)來控制無人機(jī)的飛行。
7.按照權(quán)利要求3或6所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載傳感器通過探測距離傳感器、視覺傳感器和高度雷達(dá)表來探測地面目標(biāo)的存在、影像和高度，并將數(shù)據(jù)反饋給運(yùn)算控制器進(jìn)行識別，經(jīng)運(yùn)算控制器識別后將需要補(bǔ)充到電子地圖庫中的信息周期性地傳遞給電子地圖庫進(jìn)行地圖更新與完善。
8.按照權(quán)利要求7所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述速度傳感器接收運(yùn)算控制器的命令控制無人機(jī)的飛行速度。
9.按照權(quán)利要求8所述的基于無人機(jī)的電子地圖細(xì)節(jié)完善控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)的機(jī)間通信模塊通過相互發(fā)射信號來進(jìn)行無人機(jī)之間的無線連接和任務(wù)分配，并共享所得信息。
【文檔編號】G05D1/10GK104133485SQ201410381474
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】趙雪鳳, 李小俊 申請人:江蘇恒創(chuàng)軟件有限公司