[发明专利]四旋翼航拍定位无人飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种四旋翼航拍定位无人飞行器，属于电学部分，电通信技术分部。

背景技术

现今随着科学技术的快速发展，人们对于飞行器的研究日趋深入，各类飞行器在越来越多的场合得以应用。四旋翼无人飞行器与其他飞行器相比，其机械结构简单紧凑，行动更为灵活，起降环境要求较低，具有良好的操作性能，可以在小范围实现起飞、悬停、降落。由于这些特点，四旋翼飞行器已广泛应用于航拍、监视、侦查、搜救、农业病虫害防治等诸多领域。

现有的基于四旋翼飞行器的航拍方法，所搭载的航拍设备价格高昂，不适合构建低成本的四旋翼航拍系统；航拍设备重量较重、耗能极大且容易损毁，对四旋翼飞行器的载重能力及其搭载的电池能力提出了较高要求，影响了四旋翼飞行器的性能；航拍设备所拍摄的图像缺乏有效的实时传送方式，需要在飞行结束、飞行器返航后人工进行图像、视频采集，操作繁琐，不能查看飞行器周围实时的图像信息，缺乏时效性。现有的基于2.4GHz模拟信号通讯的视频传输方案，虽能传回PAL/NTSC格式的模拟视频信号，但所传输的视频信号既容易干扰各类飞行遥控器、汽车防盗器等使用2.4GHz信号通信的设备，又容易在多路视频信号间相互干扰，而且模拟信号的质量也难以满足如今的需求；传统的2.4GHz无线遥控技术遥控距离有限，限制了四旋翼飞行器的航拍距离。这些都影响了四旋翼飞行器航拍的成本与推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便、适用范围广的智能航拍定位无人飞行器，以克服现有技术的不足。可以获取现场的GPS位置，实时视频等信息，并且可以通过互联网、局域网控制飞行器的运动，用以提高获取现场信息的工作效率和安全性，降低人类的劳动强度和获取信息的费用。

本发明采用四轴电动飞行器作为空中作业平台，包括飞行器、航拍系统、3G网络系统、GPS系统。飞行器包括飞行器机架、支撑梁、飞行控制器、4个起落缓冲块。飞行控制器安装在飞行器机架上，4个起落缓冲块与机架直接连接。支撑梁上装有电机、调速器，螺旋桨安装在电机上并位于飞行器架的上方。航拍系统安装在飞行器的上部，航拍系统包括USB摄像头、3G网络系统，电机的电源线连接到调速器的输出端，调速器的电源输入端通过飞行器的电源端子、电源导线与飞机上的锂电池连接。GPS模块连接无线数传模块。地面站包括数传电台、导航监控及影像显示计算机、无线网络接收机、无线电遥控发射机。

附图说明：

通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1为本发明的系统结构图。

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。

如图1所示，本发明的静态结构：本发明的新型智能航拍定位无人飞行器，主要由：1、飞行机器架；2、支撑梁；3、4个起落缓冲块；4、4个电机；5、4个调速器；6、4个螺旋桨；7、飞行控制器；8、USB摄像头；9、GPS模块；10、无线数传模块；11、锂电池；12、3G路由器；13、AVR单片机；14、PC-无线网卡；15、数传电台；16、地面站监控系统(软件系统)这些模块组成。电机和调速器装在支撑梁上，螺旋桨安装在电机上并位于飞行器机架的上方；4个起落缓冲块与机架直接连接；飞行控制器安装在飞行器机架上并与调速器连接；电机的电源线连接到调速器的输出端；调速器的电源输入端通过飞行器的电源端子、电源导线与飞机上的锂电池连接；USB摄像头、3G路由器安装在飞行器的上部，3G路由器通过和AVR单片机从而间接与飞行控制器连接；GPS模块连接无线数传模块；PC-无线网卡和数传电台连接在PC机上与地面站监控系统进行通信；地面站监控系统所实现的功能包括：Google Earth电子地图、无人机状态参数显示、航迹跟踪、航路绘制和图像显示。

下面通过使用方法，更进一步阐述本发明的新型智能航拍定位无人飞行器的动态结构关系：

(1)先启动PC机上的地面站监控系统平台软件，并使飞行器处于就绪状态，建立地面站系统平台软件与飞行器的连接。

(2)通过遥控器或PC机启动飞行器，并实现对飞行器的控制。