本發明涉及電子信息技術領域,具體為一種電子信息無人機編隊管理用控制系統及管理方法。
背景技術:
國內無人機市場已發展了將近30余年,從最初的軍用領域逐漸擴展到消費領域。目前國內消費無人機市場火熱,普通民眾對無人機的認可程度和需求度逐漸攀升,過去兩年來,無人機企業、融資次數、飛手數量和產品用途都有了明顯的增多,甚至出現了指數型增長,監管制度方面也有了進一步的完善,由于單一無人機所搭載的設備有限,而編隊作業的無人機可以分散掛載設備,同樣架數的編隊飛行的無人機可以攜帶更多的設備,編隊飛行也能節省能源,對于無人機編隊的飛行管理定位技術是飛行的關鍵技術之一,大多數采用圖像采集來分析無人機坐標,由于普通攝像頭攝取的圖像幀數據信息量大,對處理器的計算能力要求自然也高,所以造成了設備成本的大幅增加,而且定位精度不高,為此,我們提出一種電子信息無人機編隊管理用控制系統及管理方法。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種電子信息無人機編隊管理用控制系統及管理方法,以解決上述背景技術中提出的對于無人機編隊的飛行管理定位技術是飛行的關鍵技術之一,大多數采用圖像采集來分析無人機坐標,由于普通攝像頭攝取的圖像幀數據信息量大,對處理器的計算能力要求自然也高,所以造成了設備成本的大幅增加,而且定位精度不高的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種電子信息無人機編隊管理用控制系統,包括中央處理器,所述中央處理器電性輸入連接地面指揮子系統,所述中央處理器電性雙向連接任務分配子系統,所述中央處理器分別電性輸出連接無線傳輸子系統和顯示子系統,所述無線傳輸子系統電性輸出連接無人機飛行控制子系統。
優選的,所述地面指揮子系統包括話筒,所述話筒電性輸出連接語音識別單元,所述語音識別單元電性輸出連接第一輸入單元,所述第一輸入單元電性輸入連接鍵盤,所述第一輸入單元電性輸出連接A/D轉換單元,所述A/D轉換單元電性輸出連接信息處理器,所述信息處理器分別電性輸出連接信息存儲單元、第一輸出單元和信息采集單元,所述信息采集單元電性輸出連接信息對比單元。
優選的,所述任務分配子系統包括信息提取單元,所述信息提取單元電性輸出連接數據處理器,所述數據處理器分別電性輸出連接數據存儲單元、第二輸出單元和數據采集單元,所述數據采集單元電性輸出連接數據對比單元。
所述無線傳輸子系統包括數據接收單元,所述數據接收單元電性輸出連接微處理器,所述微處理器分別電性輸出連接外接存儲單元和無線數據發射單元。
優選的,所述無人機飛行控制子系統包括第二輸入單元,所述第二輸入單元分別電性輸入連接GPS定位儀、氣壓計、陀螺儀、三軸加速度計和攝像頭,所述第二輸出單元電性輸出連接數據轉換單元,所述數據轉換單元電性輸出連接數據統計單元,所述數據統計單元電性輸入連接無線數據接收單元,所述數據統計單元電性輸出連接無人機處理器,所述無人機處理器分別電性輸出連接無人機存儲單元、第一驅動單元和統計數據采集單元,所述統計數據采集單元電性輸出連接統計數據對比單元,所述第一驅動單元電性輸出連接舵機。
優選的,所述顯示子系統包括數據提取單元,所述數據提取單元電性輸出連接圖文轉換單元,所述圖文轉換單元電性輸出連接圖像處理器,所述圖像處理器分別電性連接圖像存儲單元和第二驅動單元,所述第二驅動單元電性輸出連接顯示器。
優選的,該電子信息無人機編隊管理用控制系統的管理方法具體步驟如下:
S1:通過地面指揮子系統中的話筒輸入語音指揮信息,通過語音識別單元識別話筒輸入的語音指揮信息,再將識別的語音指揮信息傳遞到第一輸入單元中,通過鍵盤將文字指揮信息輸入到第一輸入單元中,通過第一輸入單元將傳遞過來的指揮信息傳遞到A/D轉換單元中,通過A/D轉換單元將傳遞過來的指揮信息轉換成計算機語言信息,再將轉換的計算機語言信息傳遞到信息處理器中,通過信息采集單元采集A/D轉換單元輸入到信息處理器中的指揮信息,再將采集的信息傳遞到信息對比單元中,通過信息對比單元將傳遞過來的信息進行對比和修正,再將修正過的信息傳遞到信息處理器中,通過信息處理器將修正過的指揮信息分別傳遞到信息存儲單元和第一輸出單元中,通過信息存儲單元進行數據的存儲,方便后期的查看和調取,通過第一輸出單元將修正過的指揮信息傳遞到中央處理器中;
S2:通過任務分配子系統中的信息提取單元提取第一輸出單元輸入到中央處理器中的指揮信息,再將提取的信息傳遞到數據處理器中,通過數據采集單元采集信息提取單元傳輸到數據處理器中的指揮信息,再將采集的信息傳遞到數據對比單元中,通過數據對比單元將傳遞過來的指揮信息與數據存儲單元中存儲的信息進行對比和分類,再將分類的信息傳遞到數據處理器中,通過數據處理器將傳遞過來的信息傳遞到第二輸出單元中,通過第二輸出單元將傳遞過來分類的指揮信息傳遞到中央處理器中;
S3:通過無線傳輸子系統中的數據接收單元接收第二輸出單元輸入到中央處理器的分類指揮信息,再將接收的分類指揮信息傳遞到微處理器中,通過微處理器將傳遞過來的指揮信息分別傳遞到外接存儲單元和無線數據發射單元中,通過外接存儲單元進行數據的存儲,方便后期的調取和查看,通過無線數據發射單元將傳遞過來的指揮信息傳遞到無人機飛行控制子系統中的無線數據接收單元中;
S4:通過無人機飛行控制子系統中的無線數據接收單元接收無線數據發射單元發送過來的指揮信息,再將接收的指揮信息傳遞到數據統計單元中,通過GPS定位計進行無人機的位置數據監測,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元中,通過氣壓計進行無人機的氣壓數據監測,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元中,通過陀螺儀監測無人機的飛行狀態數據,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元中,通過三軸加速度計監測無人機的飛行速度數據,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元中,通過攝像頭監測無人機周圍的環境數據,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元中,通過第二輸入單元將傳遞過來的監測數據傳遞到數據轉換單元中,通過數據轉換單元將傳遞過來的信息轉換成計算機語言信息,再將轉換的計算機語言信息傳遞到數據統計單元中,通過數據統計單元將傳遞過來的信息進行統計整理,再將統計和整理好的信息傳遞到無人機處理器中,通過統計數據采集單元采集數據統計單元傳輸到無人機處理器中的信息,再將采集的信息傳遞到統計數據對比單元中,通過統計數據對比單元將傳遞過來的信息與無人機存儲單元中存儲的信息進行對比和分析,再將分析的結果傳遞到無人機處理器中,通過無人機處理器將傳遞過來的對比結果傳遞到第一驅動單元中,通過第一驅動單元根據傳遞過來的信息對舵機的運動狀態進行調整,通過舵機運動狀態的改變來改變無人機的飛行速度、姿態與路徑等;
S5:通過顯示子系統中的數據提取單元提取第二輸出單元輸入到中央處理器的分類指揮信息,再將提取的信息傳遞到圖文轉換單元,通過圖文轉換單元將傳遞過來的信息轉換成圖像文字信息,再將轉換的圖像文字信息傳遞到圖像處理器中,通過圖像處理器將傳遞過來的信息分別傳遞到圖像存儲單元和第二驅動單元中,通過圖像存儲單元進行圖像數據的存儲,方便后期的查看,通過第二驅動單元將傳遞過來的信息在顯示器中顯示出來。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明通過地面指揮子系統的設置,方便指揮命令的下達,通過任務分配子系統的設置,使地面指揮子系統下達的指揮命令能夠被快速的分類,方便無人機執行地面指揮子系統下達的指揮命令,通過無線傳輸子系統的設置,方便任務分配子系統分類的指揮命令的發送,保證無人機能夠快速的響應指揮命令,通過無人機飛行控制子系統的設置,使無人機能夠快速的根據自身飛行狀態來判斷和調整,保證指揮命令的迅速執行,通過顯示子系統的設置,方便指揮人員了解下達的指揮命令,使指揮人員能夠根據下達的命令再次制定下次需要下達的命令,通過GPS定位儀與攝像機的相互配合,使無人機對飛行軌跡的定位更加的準確,同時減少攝像機的工作量,降低處理器的要求,節約制作成本。
附圖說明
圖1為本發明系統原理框圖;
圖2為本發明地面指揮子系統原理框圖;
圖3為本發明任務分配子系統原理框圖;
圖4為本發明無線傳輸子系統原理框圖;
圖5為本發明無人機飛行控制子系統原理框圖;
圖6為本發明顯示子系統原理框圖;
圖7為本發明工作步驟流程圖。
圖中:1中央處理器、2地面指揮子系統、3任務分配子系統、4無線傳輸子系統、5無人機飛行控制子系統、6顯示子系統、7話筒、8語音識別單元、9第一輸入單元、10鍵盤、11 A/D轉換單元、12信息處理器、13信息存儲單元、14第一輸出單元、15信息采集單元、16信息對比單元、17信息提取單元、18數據處理器、19數據存儲單元、20第二輸出單元、21數據采集單元、22數據對比單元、23數據接收單元、24微處理器、25外接存儲單元、26無線數據發射單元、27第二輸入單元、28 GPS定位儀、29氣壓計、30陀螺儀、31三軸加速度計、32攝像頭、33數據轉換單元、34數據統計單元、35無線數據接收單元、36無人機處理器、37無人機存儲單元、38第一驅動單元、39統計數據采集單元、40統計數據采對比單元、41舵機、42數據提取單元、43圖文轉換單元、44圖像處理器、45圖像存儲單元、46第二驅動單元、47顯示器。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
請參閱圖1-7,本發明提供一種技術方案:一種電子信息無人機編隊管理用控制系統,包括中央處理器1,通過中央處理器1的設置,方便對數據的統一處理,中央處理器1電性輸入連接地面指揮子系統2,通過地面指揮子系統2的設置,方便指揮命令的下達,中央處理器1電性雙向連接任務分配子系統3,通過任務分配子系統3的設置,使地面指揮子系統2下達的指揮命令能夠被快速的分類,方便無人機執行地面指揮子系統2下達的指揮命令,中央處理器1分別電性輸出連接無線傳輸子系統4和顯示子系統6,通過無線傳輸子系統4的設置,方便任務分配子系統3分類的指揮命令的發送,保證無人機能夠快速的響應指揮命令,通過顯示子系統6的設置,方便指揮人員了解下達的指揮命令,使指揮人員能夠根據下達的命令再次制定下次需要下達的命令,無線傳輸子系統4電性輸出連接無人機飛行控制子系統5,通過無人機飛行控制子系統5的設置,使無人機能夠快速的根據自身飛行狀態來判斷和調整,保證指揮命令的迅速執行。
其中,地面指揮子系統2包括話筒7,通過話筒7輸入語音指揮信息,話筒7電性輸出連接語音識別單元8,通過語音識別單元8識別話筒7輸入的語音指揮信息,語音識別單元8電性輸出連接第一輸入單元9,通過第一輸入單元9將傳遞過來的指揮信息傳遞到A/D轉換單元11中,第一輸入單元9電性輸入連接鍵盤10,通過鍵盤10將文字指揮信息輸入到第一輸入單元9中,第一輸入單元9電性輸出連接A/D轉換單元11,通過A/D轉換單元11將傳遞過來的指揮信息轉換成計算機語言信息,A/D轉換單元11電性輸出連接信息處理器12,通過信息處理器12進行數據的處理,信息處理器12分別電性輸出連接信息存儲單元13、第一輸出單元14和信息采集單元15,通過信息存儲單元13進行數據的存儲,方便后期的查看和調取,通過第一輸出單元14將修正過的指揮信息傳遞到中央處理器1中,通過信息采集單元15進行信息的采集,信息采集單元15電性輸出連接信息對比單元16,通過信息對比單元16進行數據的對比,任務分配子系統3包括信息提取單元17,通過信息提取單元17進行信息的提取,信息提取單元17電性輸出連接數據處理器18,通過數據處理器18進行數據的處理,數據處理器18分別電性輸出連接數據存儲單元19、第二輸出單元20和數據采集單元21,通過數據存儲單元19進行數據的存儲,方便數據的對比,通過第二輸出單元20將傳遞過來分類的指揮信息傳遞到中央處理器1中,通過數據采集單元21進行數據的采集,數據采集單元21電性輸出連接數據對比單元22,通過數據對比單元22進行數據的對比,無線傳輸子系統4包括數據接收單元23,通過數據接收單元23進行數據的接收,數據接收單元23電性輸出連接微處理器24,通過微處理器24進行數據的處理,微處理器24分別電性輸出連接外接存儲單元25和無線數據發射單元26,通過外接存儲單元25進行數據的存儲,通過無線數據發射單元26進行無線數據的傳輸,無人機飛行控制子系統5包括第二輸入單元27,通過第二輸入單元27將傳遞過來的監測數據傳遞到數據轉換單元33中,第二輸入單元27分別電性輸入連接GPS定位儀28、氣壓計29、陀螺儀30、三軸加速度計31和攝像頭32,通過GPS定位計28進行無人機的位置數據監測,通過氣壓計29進行無人機的氣壓數據監測,通過陀螺儀30監測無人機的飛行狀態數據,通過三軸加速度計31監測無人機的飛行速度數據,通過攝像頭32監測無人機周圍的環境數據,第二輸出單元27電性輸出連接數據轉換單元33,通過數據轉換單元33進行數據的轉換,數據轉換單元33電性輸出連接數據統計單元34,通過數據統計單元34將傳遞過來的信息進行統計整理,數據統計單元34電性輸入連接無線數據接收單元35,通過無線數據接收單元35進行無線數據的接收,數據統計單元34電性輸出連接無人機處理器36,通過無人機數據處理器36進行數據的處理,無人機處理器36分別電性輸出連接無人機存儲單元37、第一驅動單元38和統計數據采集單元39,通過無人機存儲單元37進行數據的存儲,方便后期的對比,通過第一驅動單元38根據傳遞過來的信息對舵機41的運動狀態進行調整,通過統計數據采集單元39進行數據命令的采集,統計數據采集單元39電性輸出連接統計數據對比單元40,通過統計數據對比單元40進行數據信息的對比,第一驅動單元38電性輸出連接舵機41,通過舵機41進行無人機的飛行控制,顯示子系統6包括數據提取單元42,通過數據提取單元42進行數據的提取,數據提取單元42電性輸出連接圖文轉換單元43,通過圖文轉換單元43將傳遞過來的信息轉換成圖像文字信息,圖文轉換單元43電性輸出連接圖像處理器44,通過圖像處理器44進行圖像信息的處理,圖像處理器44分別電性連接圖像存儲單元45和第二驅動單元46,通過圖像存儲單元45進行圖像數據的存儲,第二驅動單元46電性輸出連接顯示器47,通過第二驅動單元46將傳遞過來的信息在顯示器47中顯示出來。
一種電子信息無人機編隊管理用控制系統的管理方法,該電子信息無人機編隊管理用控制系統的管理方法具體步驟如下:
S1:通過地面指揮子系統2中的話筒7輸入語音指揮信息,通過語音識別單元8識別話筒7輸入的語音指揮信息,再將識別的語音指揮信息傳遞到第一輸入單元9中,通過鍵盤10將文字指揮信息輸入到第一輸入單元9中,通過第一輸入單元9將傳遞過來的指揮信息傳遞到A/D轉換單元11中,通過A/D轉換單元11將傳遞過來的指揮信息轉換成計算機語言信息,再將轉換的計算機語言信息傳遞到信息處理器12中,通過信息采集單元15采集A/D轉換單元11輸入到信息處理器12中的指揮信息,再將采集的信息傳遞到信息對比單元16中,通過信息對比單元16將傳遞過來的信息進行對比和修正,再將修正過的信息傳遞到信息處理器12中,通過信息處理器12將修正過的指揮信息分別傳遞到信息存儲單元13和第一輸出單元14中,通過信息存儲單元13進行數據的存儲,方便后期的查看和調取,通過第一輸出單元14將修正過的指揮信息傳遞到中央處理器1中;
S2:通過任務分配子系統3中的信息提取單元17提取第一輸出單元14輸入到中央處理器1中的指揮信息,再將提取的信息傳遞到數據處理器18中,通過數據采集單元21采集信息提取單元17傳輸到數據處理器18中的指揮信息,再將采集的信息傳遞到數據對比單元22中,通過數據對比單元22將傳遞過來的指揮信息與數據存儲單元19中存儲的信息進行對比和分類,再將分類的信息傳遞到數據處理器18中,通過數據處理器18將傳遞過來的信息傳遞到第二輸出單元20中,通過第二輸出單元20將傳遞過來分類的指揮信息傳遞到中央處理器1中;
S3:通過無線傳輸子系統4中的數據接收單元23接收第二輸出單元20輸入到中央處理器1的分類指揮信息,再將接收的分類指揮信息傳遞到微處理器24中,通過微處理器24將傳遞過來的指揮信息分別傳遞到外接存儲單元25和無線數據發射單元26中,通過外接存儲單元25進行數據的存儲,方便后期的調取和查看,通過無線數據發射單元26將傳遞過來的指揮信息傳遞到無人機飛行控制子系統5中的無線數據接收單元35中;
S4:通過無人機飛行控制子系統5中的無線數據接收單元35接收無線數據發射單元26發送過來的指揮信息,再將接收的指揮信息傳遞到數據統計單元34中,通過GPS定位計28進行無人機的位置數據監測,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元27中,通過氣壓計29進行無人機的氣壓數據監測,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元27中,通過陀螺儀30監測無人機的飛行狀態數據,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元27中,通過三軸加速度計31監測無人機的飛行速度數據,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元27中,通過攝像頭32監測無人機周圍的環境數據,再將監測的數據傳遞到第二輸入單元27中,通過第二輸入單元27將傳遞過來的監測數據傳遞到數據轉換單元33中,通過數據轉換單元33將傳遞過來的信息轉換成計算機語言信息,再將轉換的計算機語言信息傳遞到數據統計單元34中,通過數據統計單元34將傳遞過來的信息進行統計整理,再將統計和整理好的信息傳遞到無人機處理器36中,通過統計數據采集單元39采集數據統計單元34傳輸到無人機處理器36中的信息,再將采集的信息傳遞到統計數據對比單元40中,通過統計數據對比單元40將傳遞過來的信息與無人機存儲單元37中存儲的信息進行對比和分析,再將分析的結果傳遞到無人機處理器36中,通過無人機處理器36將傳遞過來的對比結果傳遞到第一驅動單元38中,通過第一驅動單元38根據傳遞過來的信息對舵機41的運動狀態進行調整,通過舵機41運動狀態的改變來改變無人機的飛行速度、姿態與路徑等;
S5:通過顯示子系統6中的數據提取單元42提取第二輸出單元20輸入到中央處理器1的分類指揮信息,再將提取的信息傳遞到圖文轉換單元43,通過圖文轉換單元43將傳遞過來的信息轉換成圖像文字信息,再將轉換的圖像文字信息傳遞到圖像處理器44中,通過圖像處理器44將傳遞過來的信息分別傳遞到圖像存儲單元45和第二驅動單元46中,通過圖像存儲單元45進行圖像數據的存儲,方便后期的查看,通過第二驅動單元46將傳遞過來的信息在顯示器47中顯示出來。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。