[发明专利]用于农场自主管理的四旋翼飞行器控制系统及控制方法

摘要

本发明涉及一种用于农场自主管理的四旋翼飞行器控制系统及控制方法，智能移动终端通过GPRS网络将作业农场的范围和设定入侵者信息送四旋翼飞行器，四旋翼飞行器通过搭载的GPS模块获取搜索区域位置执行飞行任务，利用搭载的语音模块播放刺激声波对设定入侵者进行恐吓。任务过程中四旋翼飞行器采集图像数据并无线传送至地面控制中心，地面控制中心通过图像处理获得四旋翼飞行器的实时位置及与入侵者的相对姿态数据，通过GPRS网络将飞行引导数据送至四旋翼飞行器使之接近入侵者并播放刺激声波，直至入侵者驱离作业农场范围。用于实现非干预情况下识别、跟踪和驱逐隐藏在作物下的鸟类。可广泛用于大型农场、机场等需要自动驱赶鸟类等入侵物的场景。

主权项

一种用于农场自主管理的四旋翼飞行器控制系统，其特征在于，包括四旋翼飞行器和远程控制子系统，飞行控制子系统、侦测和驱逐子系统装在四旋翼飞行器上，飞行控制子系统包括嵌入式微控制器、2对螺旋桨电机、GPRS网络、GPS模块和惯性测量单元，侦测和驱逐子系统包括摄像头、语音模块和5.8GHz图像传输模块，远程控制子系统包括图像接收模块、地面控制中心和智能移动终端；智能移动终端通过GPRS网络将作业农场的范围和设定入侵者信息送四旋翼飞行器中嵌入式微控制器，摄像头采集的图像数据通过5.8GHz图像传输模块采用无线传输方式送出，由图像接收模块接收后送到地面控制中心，地面控制中心通过图像处理获得四旋翼飞行器的实时位置及设定入侵者的相对姿态数据，通过GPRS网络将飞行引导数据送至四旋翼飞行器，四旋翼飞行器中嵌入式微控制器控制2对螺旋桨电机进行飞行引导，四旋翼飞行器通过GPS模块获取搜索区域位置送嵌入式微控制器，嵌入式微控制器送信号到侦测和驱逐子系统，控制摄像头进行采集图像，控制语音模块播放刺激声波对设定入侵者进行恐吓；惯性测量单元测量加速度及角速度送嵌入式微控制器，嵌入式微控制器根据滤波和姿态解算处理后进行姿态融合并输出PWM波到电机，以此来控制四个电机的转速的方式改变四旋翼的姿态，超声波信号送嵌入式微控制器，嵌入式微控制器根据超声波测距原理控制飞行器在搜索目标时的飞行高度。