一种无人机的监控系统的制作方法

本发明涉及无人机监控，具体为一种无人机的监控系统。

背景技术：

1、无人机，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机，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备，通常通过雷达等设备对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。与有人驾驶的飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

2、无人机具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活、安全性高的特点。近十几年来，无人机已被广泛应用于航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察、战场评估等领域，能够有效克服有人驾驶飞机进行空中作业的不足，降低购买与维护成本，提高运载工具的安全性。无人机控制技术研究是目前国内外研究机构关注的热点之一。然而，技术保障人员在无法对各无人机的运行状态进行实时监控，只能当无人机发生故障时，凭借经验给出处置措施，这样会大大降低处置成功的概率，造成无法弥补的经济损失，给飞行组织指挥带来诸多不便。因此，有必要设计一种无人机的监控系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无人机的监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机的监控系统，包括监控主机，所述监控主机安装在地面控制室，所述监控主机包括外壳体，所述外壳体上安装监控显示屏，所述外壳体内腔安装控制器，所述无人机机身上安装红外测距仪、传感器组，所述无人机机体内安装电机性能采集器、电池电量采集器和gps/北斗定位芯片，所述红外测距仪、传感器组、电机性能采集器、电池电量采集器和gps/北斗定位芯片分别连接控制器。

3、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，所述传感器组包括速度传感器、姿态传感器、风速传感器和风向传感器；其中，所述速度传感器用以采集无人机的实时飞行速度；所述姿态传感器用以实时采集无人机的飞行姿态；所述风速传感器用以实时采集风速；所述风向传感器用以实时采集风向。

4、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，所述控制器内安装中央处理器、传感信号采集单元、数据传输单元、报警单元、gps报文模块、串口模块和无线数据传输模块，所述传感信号采集单元输入端分别连接速度传感器、姿态传感器、风速传感器和风向传感器，所述传感信号采集单元输出端连接中央处理器，所述电机性能采集器、电池电量采集器分别通过数据传输单元连接中央处理器，所述报警单元、gps报文模块分别连接中央处理器，所述中央处理器通过串口模块连接无线数据传输模块，所述无线数据传输模块连接后台监控终端；其中，传感信号采集单元用以对采集的传感信号进行放大后传输，所述数据传输单元用以传输电机性能采集器采集的电机性能参数和电池电量采集器采集的电池电量、性能参数。

5、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，所述gps/北斗定位芯片通过对应接口连接gprs天线/北斗天线，用于获取无人机的定位信息和姿态信息；按照gps/北斗报文通讯技术，根据所述定位信息和姿态信息，生成gps/北斗报文，将所述gps/北斗报文发送至控制器。

6、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，所述gps报文模块包括无人机的定位信息、姿态信息；所述定位信息包括无人机的经度、纬度；姿态信息包括无人机的飞行高度、飞行速度。

7、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，还包括返航指令发送单元，所述返航指令发送单元连接中央处理器，所述返航指令发送单元用于向无人机控制器发送返航指令。

8、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，其使用方法包括以下步骤：

9、a、速度传感器、姿态传感器、风速传感器和风向传感器分别采集对应的传感信号；同时电机性能采集器、电池电量采集器分别采集电机和电池的性能参数；

10、b、采集的传感信号和性能参数传输至中央处理器；

11、c、中央处理器对接收的数据进行打包，并将打包后的数据转换成射频信号；

12、d、射频信号接入internet网络，无线数据传输模块将打包后的数据发送至后台监控终端；

13、e、一旦监测到异常信号，后台监控终端向控制器发送控制指令，控制器向无人机控制器发送返航指令，无人机立即返航确保安全。

14、优选的，本申请提供的一种无人机的监控系统，其中，所述无线数据模块在发送打包后的数据时，采用定时回传模式，后台监控终端将无线数据模块发送的数据信息进行存储，并按照接受时间的先后顺序生成目录表格索引，用以查询无人机的工作时间和工作状态。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、(1)本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实现对无人机的速度、位置、飞行高度、电机性能和电池性能、电量进行实时监控，监控效率高，且

17、一旦监测到异常信号，则立即发出报警信号并及时发出返航指令，确保无人机的安全。

18、(2)本发明中通过对采集的数据进行打包并采用定时回传模式，使得数据传输准确率高、丢包率少，进一步提高无人机的监控效率。

19、(3)本发明能够实现对无人机全方位远程监控，后台能够对无人机的飞行位置、飞行轨迹和飞行时间进行查询，能够在无人机出现异常时进行溯源分析。

技术特征：

1.一种无人机的监控系统，包括监控主机，其特征在于：所述监控主机安装在地面控制室，所述监控主机包括外壳体(1)，所述外壳体(1)上安装监控显示屏(2)，所述外壳体(1)内腔安装控制器(3)，所述无人机机身上安装红外测距仪(4)、传感器组(5)，所述无人机机体内安装电机性能采集器(6)、电池电量采集器(7)和gps/北斗定位芯片(8)，所述红外测距仪(4)、传感器组(5)、电机性能采集器(6)、电池电量采集器(7)和gps/北斗定位芯片(8)分别连接控制器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机的监控系统，其特征在于：所述传感器组(5)包括速度传感器(9)、姿态传感器(10)、风速传感器(11)和风向传感器(12)；其中，所述速度传感器用以采集无人机的实时飞行速度；所述姿态传感器用以实时采集无人机的飞行姿态；所述风速传感器用以实时采集风速；所述风向传感器用以实时采集风向。

3.根据权利要求1所述的一种无人机的监控系统，其特征在于：所述控制器(3)内安装中央处理器(13)、传感信号采集单元(14)、数据传输单元(15)、报警单元(16)、gps报文模块(17)、串口模块(18)和无线数据传输模块(19)，所述传感信号采集单元(14)输入端分别连接速度传感器(9)、姿态传感器(10)、风速传感器(11)和风向传感器(12)，所述传感信号采集单元(14)输出端连接中央处理器(13)，所述电机性能采集器(6)、电池电量采集器(7)分别通过数据传输单元(15)连接中央处理器(13)，所述报警单元(16)、gps报文模块(17)分别连接中央处理器(13)，所述中央处理器(13)通过串口模块(18)连接无线数据传输模块(19)，所述无线数据传输模块(19)连接后台监控终端(20)；其中，传感信号采集单元用以对采集的传感信号进行放大后传输，所述数据传输单元用以传输电机性能采集器采集的电机性能参数和电池电量采集器采集的电池电量、性能参数。

4.根据权利要求1所述的一种无人机的监控系统，其特征在于：所述gps/北斗定位芯片(8)通过对应接口连接gprs天线/北斗天线(21)，用于获取无人机的定位信息和姿态信息；按照gps/北斗报文通讯技术，根据所述定位信息和姿态信息，生成gps/北斗报文，将所述gps/北斗报文发送至控制器(3)。

5.根据权利要求1所述的一种无人机的监控系统，其特征在于：所述gps报文模块包括无人机的定位信息、姿态信息；所述定位信息包括无人机的经度、纬度；姿态信息包括无人机的飞行高度、飞行速度。

6.根据权利要求2所述的一种无人机的监控系统，其特征在于：还包括返航指令发送单元(22)，所述返航指令发送单元(22)连接中央处理器(13)，所述返航指令发送单元(22)用于向无人机控制器发送返航指令。

7.实现权利要求1所述的一种无人机的监控系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种无人机的监控系统的使用方法，其特征在于：所述无线数据模块在发送打包后的数据时，采用定时回传模式，后台监控终端将无线数据模块发送的数据信息进行存储，并按照接受时间的先后顺序生成目录表格索引，用以查询无人机的工作时间和工作状态。

技术总结
本发明公开了一种无人机的监控系统，包括监控主机，监控主机安装在地面控制室，监控主机包括外壳体，外壳体上安装监控显示屏，外壳体内腔安装控制器，无人机机身上安装红外测距仪、传感器组，无人机机体内安装电机性能采集器、电池电量采集器和GPS/北斗定位芯片，红外测距仪、传感器组、电机性能采集器、电池电量采集器和GPS/北斗定位芯片分别连接控制器，本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实现对无人机的速度、位置、飞行高度、电机性能和电池性能、电量进行实时监控，监控效率高，且一旦监测到异常信号，则立即发出报警信号并及时发出返航指令，确保无人机的安全。

技术研发人员：刘晔,毛鹏飞,毕晓伟,丁磊,刘泽宇
受保护的技术使用者：内蒙古电力（集团）有限责任公司航检分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8