本發明涉及電子信息技術領域,具體為一種電子信息技術下的傳輸距離長的無人機圖像傳輸系統。
背景技術:
飛行裝置作為空中機器人,在軍事上可用于偵察、監視等,在民用上可用于大地測量、遙感等,主要希望能夠獲得高分辨率、能描述物體結合形態的二維或三維圖像。但是高分辨率的圖像數據量相當大,而且隨著地面分辨率的提高,需要傳輸的圖像數據量呈幾何級數增長,數據碼數率也迅速增長,因此,圖像的高速傳輸已經成為制約無人機飛行器應用的重要問題。
目前,當無人機飛行器飛行超出地面站最大視距范圍時,只能采用空中數據中繼數據鏈,才能夠保證有效的完成傳輸的過程。但這種中繼數據鏈在設計上有許多特殊的技術難度,其本身存在著載荷能力和升空高度有限的缺點,導致圖像傳輸距離短,或無人機飛行器傳輸至地面站的圖像分辨率較低,為此,我們提出了一種電子信息技術下的傳輸距離長的無人機圖像傳輸系統投入使用,以解決上述問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種電子信息技術下的傳輸距離長的無人機圖像傳輸系統,已解決上述背景技術中提出的中繼數據鏈在設計上有許多特殊的技術難度,其本身存在著載荷能力和升空高度有限的缺點,導致圖像傳輸距離短,或無人機飛行器傳輸至地面站的圖像分辨率較低問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種電子信息技術下的傳輸距離長的無人機圖像傳輸系統,包括機載發射單元和地面站接收單元,所述機載發射單元包括攝像頭,所述攝像頭電性輸出連接視頻模數轉換模塊,所述視頻模數轉換模塊電性輸出連接視頻壓縮處理模塊,所述視頻壓縮處理模塊電性輸出連接主控芯片,所述主控芯片電性輸出連接機載無線傳輸模塊,所述視頻壓縮處理模塊電性雙向連接機載存儲器,所述地面站接收單元包括地面無線傳輸模塊,且地面無線傳輸模塊電性雙向連接機載無線傳輸模塊,所述地面無線傳輸模塊電性輸出連接視頻解碼處理模塊,所述視頻解碼處理模塊電性輸出連接視頻數模轉換模塊,所述視頻數模轉換模塊電性輸出連接顯示器,所述視頻解碼處理模塊電性雙向連接固定存儲器。
優選的,所述攝像頭安裝在無人飛行器利于圖像拍攝的位置上。
優選的,所述機載無線傳輸模塊和地面無線傳輸模塊均采用NRF24LO1芯片,并集成了射頻開關、帶通濾波器和功率PA組成全雙向的射頻功放。
優選的,所述機載存儲器和固定存儲器均為使用串行接口的EEPROM芯片。
優選的,所述顯示器為顯示160×128像素點的OLED顯示屏,其核心控制部分由FPGA現場可編程門陣列和SRAM靜態隨機存儲器組成。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明體積小,重量輕,適合無人機在高速移動中和城市建筑物遮擋的情況下傳輸實時穩定的高清視音頻,該系統采用數字視頻流的方式,傳輸采用無線數字通信,并集成功率PA、LNA芯片、射頻開關和帶通濾波器,組成全雙向的射頻功放,使得有效通信距離得到極大的延長,大大增強了無人機圖像傳輸的距離。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖;
圖2為本發明工作流程圖。
圖中:1機載發射單元、11攝像頭、12視頻模數轉換模塊、13視頻壓縮處理模塊、14主控芯片、15機載無線傳輸模塊、16機載存儲器、2地面站接收單元、21地面無線傳輸模塊、22視頻解碼處理模塊、23視頻數模轉換模塊、24顯示器、25固定存儲器。
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1-2,本發明提供一種技術方案:一種電子信息技術下的傳輸距離長的無人機圖像傳輸系統,包括機載發射單元和地面站接收單元,機載發射單元1包括攝像頭11,攝像頭11電性輸出連接視頻模數轉換模塊12,視頻模數轉換模塊12電性輸出連接視頻壓縮處理模塊13,視頻壓縮處理模塊13電性輸出連接主控芯片14,主控芯片14電性輸出連接機載無線傳輸模塊15,視頻壓縮處理模塊13電性雙向連接機載存儲器16,地面站接收單元2包括地面無線傳輸模塊21,且地面無線傳輸模塊21電性雙向連接機載無線傳輸模塊15,地面無線傳輸模塊21電性輸出連接視頻解碼處理模塊22,視頻解碼處理模塊22電性輸出連接視頻數模轉換模塊23,視頻數模轉換模塊23電性輸出連接顯示器24,視頻解碼處理模塊22電性雙向連接固定存儲器25。
其中,攝像頭11安裝在無人飛行器利于圖像拍攝的位置上,機載無線傳輸模塊16和地面無線傳輸模塊21均采用NRF24LO1芯片,并集成了射頻開關、帶通濾波器和功率PA組成全雙向的射頻功放,機載存儲器16和固定存儲器25均為使用串行接口的EEPROM芯片,顯示器24為顯示160×128像素點的OLED顯示屏,其核心控制部分由FPGA現場可編程門陣列和SRAM靜態隨機存儲器組成。
工作原理:將攝像頭11安裝在無人飛行器有利于圖像拍攝的位置上,將視頻解碼處理模塊22安裝在地面指揮控制站中,開機后機載無線傳輸模塊15和地面無線傳輸模塊21自動識別,并建立穩定的透明串口通訊方式,攝像頭11將拍攝到的視頻圖像傳輸給視頻模數轉換模塊12進行模數轉換,經過轉換的視頻信號傳輸給視頻壓縮處理模塊13,利用視頻壓縮處理模塊13內置的控制程序經過視頻壓縮處理將視頻圖像轉換成適合無線傳輸的形式,并進行發送,在地面站接收單元2中,地面無線傳輸模塊21通過之前建立的透明串口方式接收對端傳來的視頻信號,并將視頻信號傳遞到視頻解碼處理模塊22中進行解碼處理,解碼后的視頻信號利用視頻數模轉換模塊23轉換成適合顯示器顯示的模擬信號,實現視頻圖像的無線實時傳輸,無線傳輸模塊為NRF24L01單片無線收發器芯片,采用GFSK調制,抗干擾能力強,該無線傳輸模塊將硬件鏈路層集成進模塊內部,降低了外擴主處理芯片的設計復雜難度,無線傳輸模塊自身通過硬件可以實現對所發數據加載校驗碼、通信反饋的自動應答,和對失效數據的自動重發,并且在收發模式兩部分都有3級深度的緩沖寄存器,可以極大保證數據傳輸的質量和安全性,采用SPI接口協議與主處理芯片進行通信,當無線傳輸模塊為接收模式時,其一直處于數據偵測狀態,當接收數據時,NRF24L01單片無線收發器芯片的IRQ端發出終端信號,使主處理器開始讀數據,當無線傳輸模塊為發送模式時,帶發送數據進入發送數據緩沖區就立即被發送出去,如果發送成功,在IRQ端返回中斷信號,如果發送失敗,則自動重發,如果超過自動重發設定的次數時,則IRQ端也返回中斷信號,通過寄存器來判斷識別中斷信號,
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。