一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，包括地面控制子系統(tǒng)、無線傳輸模塊和機(jī)體控制子系統(tǒng)；地面控制子系統(tǒng)包括用于輸入無人機(jī)飛行控制指令的智能終端設(shè)備、無線藍(lán)牙模塊、電源模塊一、中央處理單元一、信息顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；機(jī)體控制子系統(tǒng)包括用于采集圖像信息的攝像頭、用于無人機(jī)位置定位的GPS模塊、用于檢測無人機(jī)姿態(tài)信息的姿態(tài)檢測模塊、電源模塊二、中央處理單元二和飛行控制器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有控制穩(wěn)定可靠、成本低、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家各種航空和電子技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)在性能上得到了迅速的發(fā)展，在軍事領(lǐng)域、民用領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域以及科研領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，無人機(jī)這種信息化、精確化和無人化的智能化裝備必是未來發(fā)展的方向。
[0003]無人機(jī)的飛行控制技術(shù)是無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一，對無人機(jī)飛行起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)完全的智能化，一旦缺乏人的控制干預(yù)，往往不能順利完成任務(wù)。并且現(xiàn)有的無人機(jī)控制系統(tǒng)控制復(fù)雜，嚴(yán)重影響其控制的穩(wěn)定性，控制成本較高，并在控制操作范圍上有一定的限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有狀況存在的不足，本實(shí)用新型提供一種成本低、操作簡單的無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，以期能提高無人機(jī)遠(yuǎn)程控制的可靠性和穩(wěn)定性，減低控制成本。
[0005]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是包括地面控制子系統(tǒng)、無線傳輸模塊和機(jī)體控制子系統(tǒng)；
[0007]所述地面控制子系統(tǒng)包括用于輸入無人機(jī)飛行控制指令的智能終端設(shè)備、無線藍(lán)牙模塊、電源模塊一、中央處理單元一、信息顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊;所述無線藍(lán)牙模塊分別與智能終端設(shè)備和中央處理單元一雙向連接，所述電源模塊一的輸出端與中央處理單元一的輸入端連接，所述中央處理單元一的輸出端分別與信息顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊的輸入端連接；
[0008]所述機(jī)體控制子系統(tǒng)包括用于采集圖像信息的攝像頭、用于無人機(jī)位置定位的GPS模塊、用于檢測無人機(jī)姿態(tài)信息的姿態(tài)檢測模塊、電源模塊二、中央處理單元二和飛行控制器;所述中央處理單元二的輸入端分別與攝像頭、GPS模塊、姿態(tài)檢測模塊和電源模塊二的輸出端相連，其輸出端與飛行控制器的輸入端相連；
[0009]所述無線傳輸模塊分別與地面控制子系統(tǒng)中的中央處理單元一和機(jī)體控制子系統(tǒng)中的中央處理單元二雙向連接。
[0010]實(shí)用新型一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)也在于:
[0011]所述中央處理單元一選用AT89S51芯片，所述中央處理單元二選用STM32F103C6T6芯片。
[0012]所述無線傳輸模塊采用GPRS無線通信。
[0013]所述姿態(tài)檢測模塊選用MPU6050運(yùn)動(dòng)處理芯片，用于檢測無人機(jī)的偏航角、俯仰角和橫擺角，所述姿態(tài)檢測模塊分別通過SDA和SCL腳與所述中央處理單元二的28和27腳相連。
[0014]所述電源模塊一與電源模塊二控制電路相同，選用LX7005和LD1117S33C穩(wěn)壓芯片，所述電源模塊一或電源模塊二輸出正5V電壓和正3.3V電壓，用于所述中央處理單元一和所述中央處理單元二供電。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]本實(shí)用新型提供了一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，選用兩種型號的中央處理單元通過GPRS進(jìn)行雙向無線通信，數(shù)據(jù)傳送穩(wěn)定，控制安全可靠，并相對于選用同一種STM32控制芯片降低了成本;此外，還可以通過無線藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)智能終端設(shè)備對無人機(jī)的實(shí)時(shí)控制，根據(jù)實(shí)際工作需要進(jìn)行可靠控制，操作簡單，智能化程度高。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)框圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的地面控制子系統(tǒng)框圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的機(jī)體控制子系統(tǒng)框圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型的中央處理單元一電路原理圖；
[0021 ]圖5為本實(shí)用新型的中央處理單元二電路原理圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型的姿態(tài)檢測模塊電路原理圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型的電源模塊一電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)施例中，如圖1所示，一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，包括地面控制子系統(tǒng)100、無線傳輸模塊200和機(jī)體控制子系統(tǒng)300;
[0025]如圖2所示，地面控制子系統(tǒng)100包括用于輸入無人機(jī)飛行控制指令的智能終端設(shè)備10、無線藍(lán)牙模塊11、電源模塊一 12、中央處理單元一 13、信息顯示模塊14和數(shù)據(jù)存儲模塊15;無線藍(lán)牙模塊11分別與智能終端設(shè)備10和中央處理單元一 13雙向連接，電源模塊一12的輸出端與中央處理單元一 13的輸入端連接，中央處理單元一 13的輸出端分別與信息顯示模塊14和數(shù)據(jù)存儲模塊15的輸入端連接；
[0026]如圖3所示，機(jī)體控制子系統(tǒng)300包括用于采集圖像信息的攝像頭50、用于無人機(jī)位置定位的GPS模塊51、用于檢測無人機(jī)姿態(tài)信息的姿態(tài)檢測模塊52、電源模塊二53、中央處理單元二54和飛行控制器55;中央處理單元二54的輸入端分別與攝像頭50、GPS模塊51、姿態(tài)檢測模塊52和電源模塊二 53的輸出端相連，其輸出端與飛行控制器55的輸入端相連；
[0027]如圖1所示，無線傳輸模塊200分別與地面控制子系統(tǒng)100中的中央處理單元一13和機(jī)體控制子系統(tǒng)300中的中央處理單元二 54雙向連接；
[0028]具體實(shí)施中，如圖4和圖5所示，中央處理單元一 13選用AT89S51芯片，中央處理單元二 54 選用 STM32F103C6T6 芯片。
[0029]智能終端設(shè)備10為手機(jī)、電腦或者IPAD，用于操作人員寫入控制指令。
[0030]無線傳輸模塊200采用GPRS無線通信，傳送數(shù)據(jù)。
[0031]如圖6所示，姿態(tài)檢測模塊52選用MPU6050運(yùn)動(dòng)處理芯片，用于檢測無人機(jī)的姿態(tài)信息，其中包括偏航角、俯仰角和橫擺角，姿態(tài)檢測模塊52分別通過SDA引腳和SCL引腳與中央處理單元二 54的28引腳和27引腳相連。
[0032]如圖7所示，電源模塊一 12與電源模塊二 53控制電路相同，選用LX7005和LD1117S33C穩(wěn)壓芯片，電源模塊一 12或電源模塊二53輸出正5V電壓和正3.3V電壓，用于中央處理單元一 13和中央處理單元二 54供電。
[0033]以下結(jié)合圖1、圖2和圖3對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0034]操作人員在智能終端設(shè)備10上輸入控制指令，通過無線藍(lán)牙模塊11將控制指令傳送給中央處理單元一 13，中央處理單元一 13對控制指令進(jìn)行處理分析之后發(fā)出數(shù)字信號，通過無線傳輸模塊200將數(shù)字信號傳送給中央處理單元二54，中央處理單元二54根據(jù)接收到的數(shù)字信號并結(jié)合攝像頭50采集的圖像信息、GPS模塊51采集的位置信息和姿態(tài)檢測模塊52檢測到的無人機(jī)姿態(tài)信息發(fā)出控制指令給飛行控制器55，進(jìn)而通過飛行控制器55控制無人機(jī)穩(wěn)定飛行;其中，中央處理單元二54將攝像頭50采集的圖像信息、GPS模塊51采集的位置信息以及姿態(tài)檢測模塊52檢測到的無人機(jī)姿態(tài)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過無線傳輸模塊200傳送給中央處理單元一 13，中央處理單元一 13將信息傳送給信息顯示模塊14和數(shù)據(jù)存儲模塊15，完成無人機(jī)飛行信息的實(shí)時(shí)顯示和在線存儲。
[0035]綜上，本系統(tǒng)通過采用GPRS無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)地面控制子系統(tǒng)100和機(jī)體控制子系統(tǒng)300的無線通信，并通過地面控制子系統(tǒng)100中的中央處理單元一 13與機(jī)體控制子系統(tǒng)300中的中央處理單元二 54雙向傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)的遠(yuǎn)程穩(wěn)定可靠控制以及無人機(jī)飛行信息的數(shù)據(jù)顯示和存儲。控制系統(tǒng)控制簡單，成本低，智能化程度高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括地面控制子系統(tǒng)(100)、無線傳輸模塊(200)和機(jī)體控制子系統(tǒng)(300)； 所述地面控制子系統(tǒng)(100)包括:用于輸入無人機(jī)飛行控制指令的智能終端設(shè)備(10)、無線藍(lán)牙模塊(11)、電源模塊一(12)、中央處理單元一(13)、信息顯示模塊(14)和數(shù)據(jù)存儲模塊(15); 所述無線藍(lán)牙模塊(11)分別與智能終端設(shè)備(10)和中央處理單元一(13)雙向連接，所述電源模塊一(12)的輸出端與中央處理單元一(13)的輸入端連接，所述中央處理單元一(13)的輸出端分別與信息顯示模塊(14)和數(shù)據(jù)存儲模塊(15)的輸入端連接； 所述機(jī)體控制子系統(tǒng)(300)包括:用于采集圖像信息的攝像頭(50)、用于無人機(jī)位置定位的GPS模塊(51)、用于檢測無人機(jī)姿態(tài)信息的姿態(tài)檢測模塊(52)、電源模塊二(53)、中央處理單元二(54)和飛行控制器(55); 所述中央處理單元二 (54)的輸入端分別與所述攝像頭(50)、所述GPS模塊(51)、所述姿態(tài)檢測模塊(52)和所述電源模塊二 (53)的輸出端相連，所述中央處理單元二 (54)的輸出端與飛行控制器(55)的輸入端相連； 所述無線傳輸模塊(200)分別與所述地面控制子系統(tǒng)(100)中的中央處理單元一(13)和機(jī)體控制子系統(tǒng)(300)中的中央處理單元二 (54)雙向連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理單元一(13)選用AT89S51芯片，所述中央處理單元二(54)選用STM32F103C6T6芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳輸模塊(200)采用GPRS無線通信。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述姿態(tài)檢測模塊(52)選用MPU6050運(yùn)動(dòng)處理芯片，用于檢測無人機(jī)的偏航角、俯仰角和橫擺角，所述姿態(tài)檢測模塊(52)分別通過SDA引腳和SCL引腳與所述中央處理單元二 (54)的28引腳和27引腳相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊一(12)與電源模塊二 (53)的控制電路相同，均選用LX7005和LD1117S33C穩(wěn)壓芯片，所述電源模塊一(12)或電源模塊二 (53)輸出正5V電壓和正3.3V電壓，用于為所述中央處理單元一(13)和所述中央處理單元二 (54)供電。
【文檔編號】G05D1/08GK205485627SQ201620268574
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】陸皖麟, 薛崇琛, 張 杰, 李寧, 李寧一, 徐大超, 鄭嘯洲, 楊騰翔
【申請人】陸皖麟