[发明专利]一种松耦合无人机控制系统

说明书

该发明公开了一种松耦合无人机控制系统，涉及无人机控制技术的领域。本发明包括无人机机载系统和地面控制系统；上述松耦合无人机控制系统包括无人机、惯性系统模块、摄像头、机载控制器和无线通信模块；所述惯性系统模块、所述摄像头、所述机载控制器和所述无线通信模块均设置在所述无人机上，所述惯性系统模块、所述摄像头和所述无线通信模块均与所述机载控制器电连接；所述地面控制系统包括地面控制器和无线通信，所述地面控制器与所述无线通信电连接；所述无人机机载控制系统与所述地面控制系统通信连接。提高处理器处理效率并实现软件系统较高的灵活性和较强的系统伸缩能力，满足无人机系统通用性需求。

技术领域

本发明涉及无人机控制技术的领域，具体而言，涉及一种松耦合无人机控制系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV”)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、操作灵活的特点，现已广泛应用于民用与军事，在民用方面使用无人机进行电力巡检与观测环境空气、土壤、植被和水质状况能够有效地提高工作效率；在军用方面可用无人机进行战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等能够有效地减少人员和费用的投入。

目前，随着无人机的用途越来越广泛，功能越来越复杂，无人机需要采集的外部环境信息会越来越多，在现有技术中无人机多采用单独机载控制系统或机载控制系统配备地面站的控制方式，但是配备的地面站都只有数据显示的功能，不能对控制进行反馈；并且大部分的控制系统都采用的是全局数据无差别处理的方式，所有的数据信息都会在主处理器中进行一一处理与传递，这会大大增加处理器的处理时间；本发明提出的一种松耦合无人机控制系统采用的是机载控制系统外加地面控制系统同时控制无人机的方式，在地面控制系统中能在线调试与修改软件，极大地提高了软件系统的伸缩能力。并且数据处理采用的是需求式处理方式，对功能需求调配订阅需要的数据进行处理，有效地提高了数据处理的效率。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足之处，提供的一种松耦合无人机控制系统能，在保证系统实时性能的同时提高处理器处理效率并实现软件系统较高的灵活性和较强的系统伸缩能力，满足无人机系统通用性需求。

本发明提供一种技术方案：一种松耦合无人机控制系统，包括无人机机载系统和地面控制系统；所述无人机机载系统包括：惯性系统模块、摄像头、机载控制器和无线通信模块；所述惯性系统模块、摄像头和无线通信模块均与机载控制器电连接；所述地面控制系统包括地面控制器和无线通信模块，所述地面控制器与无线通信电连接；所述无人机机载系统与地面控制系统通过各自的无线通信模块实现数据交互；所述惯性系统模块包括：加速度计、陀螺仪、地磁计；通过摄像头获取环境数据，计算出无人机的姿态和无人机周围环境状态，通过惯性系统模块获得数据也计算无人机的姿态，将两者无人机姿态进行融合，结合无人机周围的环境状态对无人机进行控制；

所述地面控制器与机载控制器均采用松耦合方式控制无人机；该松耦合方式控制无人机的控制方法为：

无人机机载系统端：

机载控制器将得到的数据以不同类别进行分类处理，包括有动力类别数据、位置类别数据与摄像头类别数据，每一个类别中都包括：自身类别测量的原始数据、机载控制器的控制输出期望数据与地面控制器的控制输出期望数据；