无人机的双操控方法与设计方案

图片简介:

本技术介绍了一种无人机的双操控方法，包括如下步骤：局域网连接：与主遥控器连入同一无线局域网；权限获取：从所述主遥控器中获取主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；摄像头遥控：获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，摄像头控制指令经由局域网向无人机发送。这种无人机的双操控方法，拓展遥控器可以通过无线连接来方便地单独控制无人机的摄像头，与主遥控器的飞行操控结合，实现摄像头和飞行的同时分开操控，便于两个以上操作者使用，操控过程更加专一和精确，便于实现更加复杂的操作，应用在救援搜救领域中时，不容易错过搜救目标。

技术要求

1.一种无人机的双操控方法，其特征在于，包括拓展遥控器的摄像头遥控步骤和双操控步骤：

所述拓展遥控器的摄像头遥控步骤包括：

局域网连接：所述拓展遥控器与主遥控器连入同一无线局域网；

权限获取：所述拓展遥控器从所述主遥控器中获取所述主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；

摄像头遥控：所述拓展遥控器获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，通过局域网向无人机发送摄像头控制指令来控制无人机的摄像头；

所述双操控步骤包括：

所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控，所述拓展遥控器通过所述摄像头遥控步骤对无人机的摄像头进行遥控。

2.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述摄像头控制指令包括改变摄像头的拍摄角度、改变摄像头的拍摄焦距、拍摄照片和录制视频。

3.根据权利要求2所述的双操控方法，其特征在于，所述拍摄角度包括相对于摄像头安装方向的上面、下面、左面和右面。

4.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控的步骤包括：所述主遥控器登录遥控系统后控制所述无人机的飞行，飞行控制指令经由主遥控器与无人机之间的专用无线信道向无人机发送。

5.根据权利要求4所述的双操控方法，其特征在于，所述飞行控制指令包括下述指令中的一种或任意组合：竖直方向上下移动、水平方向任意移动、悬停、加速飞行、减速飞行、匀速飞行。

6.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述拓展遥控器为手持式便携移动智能终端。

7.根据权利要求6所述的双操控方法，其特征在于，所述便携式移动智能终端包括显示屏为触控屏幕的平板电脑和智能手机，通过点触所述摄像头控制界面发送所述摄像头控制指令。

8.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述局域网为通过便携式基站发出的无线网，所述拓展遥控器、无人机和主遥控器通过无线网卡连接所述局域网。

9.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述无人机上设有接收器、解码器和伺服系统，所述接收器接收所述摄像头控制指令后经过所述解码器解码，分离出动作信号输送至所述伺服系统，所述伺服系统根据所述动作信号做出相应的动作。

10.根据权利要求1所述的双操控方法，其特征在于，所述摄像头遥控权限获取步骤中，所述视频流从所述主遥控器从所述无人机中获取。

技术说明书

一种无人机的双操控方法

技术领域

本技术涉及无人机领域，尤其是一种无人机的双操控方法。

背景技术

应急救援一般是指针对突发、具有破坏力的紧急事件采取预防、预备、响应和恢复的活动与计划。以运输机、直升机、无人机、特种飞行器为代表的设备在近几年的自然灾害中发挥了积极作用，在灾情感知、搜索救援、物资运送等方面表现出了优异的成绩，也促进了我国航空救援体系的搭建。航空救援由于其反应快速、效率高、受地理空间限制较少的优势，已然成为世界各国普遍采用的有效救援手段。无人机作为航空救援体系中的一员，其具有成本低、易操纵、高度灵活性等特点，在空中监视、空中测绘、空中通信、空中喊话、紧急救援、应急照明等领域发挥了越来越重要的作用。并且在执行特殊任务时，无人机由于可以采用远程遥控操作，一般不会造成人员伤亡，具备其他措施无法比拟的优势。

但是现有技术中的无人机在控制时，出于设备精简功能集成等目的，无人机的飞行控制和摄像头控制功能都是在同一主遥控器上，由同一操作员来操控。当无人机用于一般的民用时，主遥控器实现多种控制功能可以使设备集成度高，体积小。但是当无人机应用于应急救援领域时，例如发生紧急事故需要搜救目标对象时，同一操作员需要同时操控飞行和紧盯画面搜寻对象，注意力被分散，容易错过隐蔽的目标对象，尤其是无人机飞行受气流影响较大，若进入地势复杂的山地或高楼间飞行时，具有较大的操控难度，难以顾及摄像头的角度和焦距等的调整。现有的一些特殊的外接遥控设备，可与无人机已有的遥控器通过有线接口相连以增加一些拓展控制功能，但是一方面由于需要配备特殊设备因此拓展起来有一定的难度，另一方面由于采用有线连接，所以其使用距离受到限制，应用在消防救援领域时，也不方便出勤时携带，对使用环境的要求也比较高。因此现有的无人机的操控方式应用于应急救援领域时，具有较大的缺陷需要改进。

技术内容

本技术目的在于针对上述背景技术中存在的问题，提供一种无人机的双操控方法，拓展遥控器可以通过无线连接来方便地单独控制无人机的摄像头，与主遥控器中的飞行操控功能结合，实现摄像头和飞行的同时分开操控，便于两个以上操作者使用，操控过程更加专一和精确，便于实现更加复杂的操作，应用在救援搜救领域中时，不容易错过搜救目标。

为了达到上述目的，本技术的技术方案有：

一种无人机的双操控方法，包括拓展遥控器的摄像头遥控步骤和双操控步骤：

所述拓展遥控器的摄像头遥控步骤包括：

局域网连接：所述拓展遥控器与主遥控器连入同一无线局域网；

权限获取：所述拓展遥控器从所述主遥控器中获取所述主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；

摄像头遥控：所述拓展遥控器获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，摄像头控制指令经由局域网向无人机发送；

所述双操控步骤包括：

所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控，所述拓展遥控器通过所述摄像头遥控步骤对无人机的摄像头进行遥控。

本方法通过拓展遥控器加入主遥控器所在的局域网实现与主遥控的初步资源共享，方便局域网内的数据和指令互传；再通过登陆进入主遥控器在无线局域网中的IP和密码，来获得主遥控器对于无人机视频流的获取权限和遥控权限，获取无人机的视频流之后将视频画面和摄像头控制截面显示出来以供观看和操控摄像头，当需要操控摄像头时，摄像

头控制指令可以经由局域网发送到主遥控器再经由主遥控器发送到无人机上；主遥控器上实现飞行动作的控制，同时使用拓展遥控器来实现摄像头的遥控，进而实现对无人机的双操控。可以看出，本方法能将无人机的摄像头遥控功能从主遥控器中另行单独获取并实现，视频画面可以独立于主遥控器单独显示，在主遥控器控制无人机飞行的同时，通过此方法单独控制摄像头能更加专注地观察视频画面，便于快速根据实际情况调整摄像头做出动作。因此，无人机的飞行操控和摄像头操控可以由两个独立的操作者分别进行控制，每个操作者只需专注于飞行控制或者摄像头控制即可，操控过程更加专一和专注。当应用到应急消防救援领域，需要通过无人机传回的实时视频画面进行目标对象的寻找时，无需分心在无人机的飞行操控上，寻找到目标对象的概率更高。再者，拓展遥控器是通过无线连接来实现拓展控制的，因此在将摄像头控制功能拓展出时，没有线材的阻碍，当应用在应急救援领域中时，拓展遥控器在控制摄像头和监控画面的前提下，只要能连接上局域网，可以与主遥控器分开任意距离而没有牵连，尤其是在山区或密集房屋等复杂环境中时，可以使得无人机的操控更加随心又不会错过画面中的搜寻对象。

进一步地，所述摄像头控制指令包括改变摄像头的拍摄角度、改变摄像头的拍摄焦距、拍摄照片和录制视频。改变摄像头的拍摄角度便于从各个角度观察拍摄，拍摄焦距的改变便于在特定小范围观察和大范围观察之间顺利切换，在需要时留下静态照片和动态的视频资料。

进一步地，所述拍摄角度包括相对于摄像头安装方向的上面、下面、左面和右面，可以满足大部分的拍摄需求。

进一步地，所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控的步骤包括：所述主遥控器登陆遥控系统后控制所述无人机的飞行，飞行控制指令经由主遥控器与无人机之间的专用无线信道向无人机发送。现有的主遥控器也主要用于控制无人机的飞行，由于在本方法中保留主遥控器对无人机的飞行操控功能，本步骤为实现飞行操控的具体步骤。

进一步地，所述飞行控制指令包括下述指令中的一种或任意组合：竖直方向上下移动、水平方向任意移动、悬停、加速飞行、减速飞行、匀速飞行。这些命令可以满足无人机日常飞行的各种情况，竖直上下移动用于调整无人机飞行的高度，水平方向任意移动可以改变飞机水平面上的位置，悬停用于定在空中的某处；配合前述的方向移动，再根据需要调整飞行的速度可以。

进一步地，所述拓展遥控器为手持式便携移动智能终端；在现有的主遥控器的基础上，实现摄像头另外控制，摄像头画面另外显示的拓展遥控器优选为便携式移动智能终端，此类设备在现有技术中已有多种，无需配备特殊设备，也无需使用特殊接口，可以直接拿来作为拓展遥控器，在救援行动中需要使用拓展遥控器时，可以快速使用手边的移动智能终端来接入变成拓展遥控器，特别适合紧急的救援现场。

进一步地，所述便携式移动智能终端包括显示屏为触控屏幕的平板电脑和智能手机，通过点触所述摄像头控制界面发送所述摄像头控制指令。选用平板电脑和智能手机是最常见的人们会随身携带的移动智能终端，普适性好，平板电脑和智能手机的配置可以实现观看画面和遥控操控的功能，且便于取得，携带方便，可以更便捷迅速地使用本方法。触控屏幕可以直接在显示屏上操控，符合现在一般操作平板电脑和智能手机的一般方法，更容易上手。

进一步地，所述局域网为通过便携式基站发出的无线网，所述拓展遥控器、无人机和主遥控器通过无线网卡连接所述局域网。无线的连接方式相较于有限连接更加方便，采用便携式基站可以随时随地发出局域网供其它设备连接，不会担心信号不好的区域无法连接网络。

进一步地，所述无人机上设有接收器、解码器和伺服系统，所述接收器接收所述摄像头控制指令后经过所述解码器解码，分离出动作信号输送至所述伺服系统，所述伺服系统根据所述动作信号做出相应的动作。

进一步地，所述摄像头遥控权限获取步骤中，所述视频流从所述主遥控器从所述无人机中获取。一般而言无人机在出厂时都会配备专门的主遥控器，因此这个主遥控器与无人机之间的连接是经过厂家调试的，二者之间的连接更加稳定，不容易出现掉线。因此在获取视频流时，先通过主遥控器接收视频流，然后再从主遥控器上获取其接收到的视频流，可以避免新加入的摄像头控制终端与无人机之间的通信不稳定造成的画面卡顿和清晰度不够。

附图说明

图1为本技术的一种无人机的双操控方法的流程框图；

图2为本技术的一种应用所述无人机的双操控方法的系统的结构框图。

具体实施方式

结合附图说明对本技术的一种无人机的双操控方法进行详细的描述，以对本技术的保护范围进行解释和说明。

实施例一：

本技术的一种无人机的双操控方法，包括拓展遥控器的摄像头遥控步骤和双操控步骤：

如图1所示，所述拓展遥控器的摄像头遥控步骤包括：

局域网连接：所述拓展遥控器与所述主遥控器连入同一无线局域网，本方法中的局域网优选为无线局域网(WLAN)；

局域网是指局部地区形成的一个区域网络，局域网自身相对于其他网络传输速度更快、性能更稳定，框架简易，可以使得局域网内的电子设备能够共享资源和交换信息。无线局域网的组建无需网线和电缆，可以在一定范围内突破线材对距离的限制，而且其组建、维护管理都非常简单，可靠性好。本方法中的局域网优选通过便携式基站发出的无线网，所述拓展遥控器和主遥控器通过无线网卡连接所述局域网。无线的连接方式相较于有线连接更加方便，采用便携式基站可以随时随地发出局域网供其它设备连接，不会担心信号不好的区域无法连接网络。再者，拓展遥控器是通过无线连接来实现拓展控制的，因此在将摄像头控制功能拓展出时，没有线材的阻碍，当应用在应急救援领域中时，拓展遥控器在控制摄像头和监控画面的前提下，只要能连接上局域网，可以与主遥控器分开任意距离而没有牵连，尤其是在山区或密集房屋等复杂环境中时，可以使得无人机的操控更加随心又不会错过画面中的搜寻对象；而且拓展遥控器的数量不仅限于单个，根据需要重复上述方法可使用多个拓展遥控器来控制摄像头，实现摄像头和飞行的双操控。

权限获取：所述拓展遥控器从所述主遥控器中获取所述主遥控器在局域网中的IP和密码，并登陆所述IP，以获得视频流获取权限和摄像头遥控权限；在一般无人机的内部设置中，具有操控摄像头的API接口，登陆进入无人机在局域网中的IP和密码后，即可获得无人机的摄像头中视频流和摄像头遥控权限。作为获取局域网中IP和密码的优选方案，拓展遥控器在连接局域网后即启动预装的APP或程序等开始自动获取同一局域网中主遥控器的IP和密码再自动连接，以提高连接效率。优选地，还包括飞行遥控步骤，所述飞行遥控步骤包括：所述主遥控器登陆遥控系统后控制所述无人机的飞行，飞行控制指令经由主遥控器与无人机之间的专用无线信道向无人机发送，主遥控器中的遥控系统一般是出厂自带的控制系统，而且为了实现主遥控器与无人机之间的遥控，主遥控器与无人机之间本身具有专用的无线信道来传输主遥控器和无人机之间的数据信号等。现有的主遥控器也主要用于控制无人机的飞行，由于在本方法中保留主遥控器对无人机的飞行操控功能，本步骤为实现飞行操控的具体步骤。优选地，所述飞行控制指令包括下述指令中的一种或任意组合：竖直方向上下移动、水平方向任意移动、悬停、加速飞行、减速飞行、匀速飞行。这些命令可以满足无人机日常飞行的各种情况，竖直上下移动用于调整无人机飞行的高度，水平方向任意移动可以改变飞机水平面上的位置，悬停用于定在空中的某处；配合前述的方向移动，再根据需要调整飞行的速度可以。

摄像头遥控：所述拓展遥控器获取所述无人机的视频流，显示所述无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面与摄像头控制界面，摄像头控制指令经由局域网向无人机发送。所述摄像头控制指令优选包括改变摄像头的拍摄角度、改变摄像头的拍摄焦距、拍摄照片和录制视频。所述拍摄角度包括相对于摄像头安装方向的上面、下面、左面和右面，可以满足大部分的拍摄需求。

在上一步获取权限之后，此时会显示无人机上摄像头实时拍摄的视频流画面和摄像头控制界面，这时根据屏幕上的画面显示就可以对无人机发送摄像头控制指令来控制摄像头了。改变摄像头的拍摄角度便于从各个角度观察拍摄，拍摄焦距的改变便于在特定小范围观察和大范围观察之间顺利切换，在需要时留下静态照片和动态的视频资料。

所述双操控步骤包括：

所述主遥控器对无人机的飞行动作进行遥控，所述拓展遥控器通过所述摄像头遥控步骤对无人机的摄像头进行遥控。

本实施例中的主遥控器主要指代与现有无人机配套生产制造使用的遥控器，具备多种复杂的控制功能，在此实施例中不对此做出展开和描述，在多种控制功能中，主遥控器的飞行控制功能为必须保留的，与拓展遥控器的摄像头功能同时进行，从而实现双操控的步骤。

本方法通过拓展遥控器加入无人机和主遥控器所在的局域网实现与无人机和遥控的初步资源共享，方便局域网内的数据和指令互传；再通过登陆进入无人机在局域网中的IP和密码，来获得无人机视频流的获取权限和遥控权限，获取无人机的视频流之后将视频画面和摄像头控制截面显示出来以供观看和操控摄像头，当需要操控摄像头时，摄像头控制指令可以经由局域网发送到无人机上；主遥控器上实现飞行动作的控制，同时使用拓展遥控器来实现摄像头的遥控，进而实现对无人机的双操控。可以看出，本方法能将无人机的摄像头遥控功能另行单独实现，视频画面可以独立于主遥控器单独显示，在主遥控器控制无人机飞行的同时，通过此方法单独控制摄像头能更加专注地观察视频画面，便于快速根据实际情况调整摄像头做出动作。因此，无人机的飞行操控和摄像头操控可以由两个独立的操作者分别进行控制，每个操作者只需专注于飞行控制或者摄像头控制即可，操控过程更加专一和专注。当应用到应急消防救援领域，需要通过无人机传回的实时视频画面进行目标对象的寻找时，无需分心在无人机的飞行操控上，寻找到目标对象的概率更高。

所述拓展遥控器为手持式便携移动智能终端；平板电脑和智能手机为所述拓展遥控器的优选实施设备；而且所述拓展遥控器的显示屏优选为触控屏幕，通过点触所述摄像头控制界面发送所述摄像头控制指令。便携式移动智能终端，此类设备在现有技术中已有多种，无需配备特殊设备，也无需使用特殊接口，可以直接拿来作为拓展遥控器，在救援行动中需要使用拓展遥控器时，可以快速使用手边的移动智能终端来接入变成拓展遥控器，特别适合紧急的救援现场。在现有的主遥控器的基础上，实现摄像头另外控制，平板电脑和智能手机的配置可以实现观看画面和遥控操控的功能，且便于取得，携带方便，可以更便捷迅速地使用本方法。触控屏幕可以直接在显示屏上操控，符合现在一般操作平板电脑和智能手机的一般方法，更容易上手。

为了实现无人机接收主遥控器和拓展遥控器命令的优选方案，所述无人机上设有接收器、解码器和伺服系统，所述接收器接收所述摄像头控制指令后经过所述解码器解码，分离出动作信号输送至所述伺服系统，所述伺服系统根据所述动作信号做出相应的动作。

作为所述摄像头遥控权限获取步骤的优选方案，所述视频流从所述主遥控器从所述无人机中获取。一般而言无人机在出厂时都会配备专门的主遥控器，因此这个主遥控器与无人机之间的连接是经过厂家调试的，二者之间的连接更加稳定，不容易出现掉线。因此在获取视频流时，先通过主遥控器接收视频流，然后再从主遥控器上获取其接收到的视频流，可以避免新加入的摄像头控制终端与无人机之间的通信不稳定造成的画面卡顿和清晰度不够。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种实现上述无人机的双操控方法的系统，所述系统包括：无人机、主遥控器、拓展遥控器和便携式移动基站，所述便携式移动基站提供局域网，所述主遥控器和拓展遥控器均接入所述局域网中，所述主遥控器用于控制所述无人机的飞行等复杂操作，所述拓展遥控器通过登陆所述无人机在局域网中的IP，来对无人机上的摄像头进行控制，并通过局域网向无人机发送摄像头控制指令。所述拓展遥控器优选为触屏的平板电脑和智能手机，所述便携式移动基站优选消防救援领域中会用到的带有移动基站功能的综合指挥箱使得整套系统更适合于在消防救援领域中使用。

根据上述说明书的揭示和教导，本技术所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本技术并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本技术的一些修改和变更也应当落入本技术的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本技术构成任何限制。

无人机电源系统方案设计

无人机电源系统方案设计 电源系统是由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备等和相关的配电线路组成的总体。下面就是小编整理的无人机电源系统方案设计，一起来看一下吧。 在设计无人机用的电源系统时，设计人员所关心的参数是尺寸、重量、功率密度、功率重量比、效率、热管理、灵活性和复杂性。体积小、重量轻、功率密度高可以让无人机携带更多的有效负载，飞行和续航时间更长，并完成更多的任务。 无人机可以从远端位置进行控制，或基于预编程组态自动运行。无人机有许多应用，从具结到消防，都可以由不同类别的无人机来实现。 根据子系统之负载要求，无人机有几个电源选项。 锂离子电池是一种常用的电源，体积较小、成本较低，因此是100瓦和运行数天的无人机的理想选择。 为了有更高的能量密度和功率密度，还可以选择其他的备选电源，包括太阳能电池系统、燃气轮机以及柴油发电机等。 无人机的典型电源链：

图1 ：无人机电源链 在典型的无人机电源链中，有一个基于涡轮的发电机提供3相AC电源，其可通过整流器转换为270VDC电源，然后通过隔离式DC-DC转换器转换为48VDC电源或28VDC电源。 无人机上有许多有效负载，包括雷达、影像、航空电子、导航、制导、飞控系统和数据传输链路，其中每一个都需要一个、5V及12V等的电压范围。因此，下游DC-DC转换器或非隔离式负载点都需要为所需的负载电压提供28V或48V DC 母线。 为了实现高效率，高电压DC母线沿着无人机的电源链进行优先配电。配电引起的功率损耗系以I2R为主，由于提高电压可以最大限度地降低配电损耗，因而可减少电流；对于大型无人机更是如此，因为有很长的配电长度。 在安全方面，在高电压DC母线和低电压DC母线之间需要进行隔离，当低于60V的电压与高电压隔离开时，就符合安全超低电压要求。 根据图1所显示的电源链，有两级DC-DC转换，由于稳压在下一级完成，其中第一级需要隔离之非稳压DC-DC转换器，而由于隔离在上游完成，第二级则需要稳压之非隔离DC-DC转换器。为了实现更高的效率和更低的解决方案成本，隔离和稳压没有在DC-DC转换器的每一级重复。

无人机方案-赵亮

《无人机》课程纲要 一、课程理念： （一）知识的再概念化。 “无人机”是一种实践性很强的实用技术，学生在运用已有学习经验的同时，通过亲自操作与理论联合实际，认识事物间的联系和物体的结构关系，了解一些简单的机械结构原理，掌握一些工具的使用方法等。 （二）以学生为中心。 “无人机”是一项非常吸引人的娱乐玩具，引起学生浓厚的兴趣。学生在科技制作中的地位不仅体现在主动参与和探索、主动在实践中学习和运用知识，而且还表现为学生可以是制作活动的组织者，参与从制作到评价的全过程。 二、开发背景： （一）时代科技创新的需要。世界各国的综合实力越来越体现在科技和教育水平的不断发展，取决于国民科技文化素质的迅速提高。青少年是祖国建设事业的接班人，因此，加强科技普及教育，提高全民族，尤其是青少年的科技素质，已成为持续增强国家创造能力和竞争能力的基础性工程。本课程的开发，旨在培养学生的创新精神和创新能力，提高学生的科技素养，增进学生热爱科学技术的感情。 （二）学生成长的需要。开展“无人机”校本课程可以培养学生

的观察力、思考力、动手操作能力，从而不断促进学生形成技术素养、科学素养，乃至科技创新的素养。同时培养他们具有尊重科学、实事求是的科学精神和最基本的科学探究方法，为终身学习与不断创造打下基础。 （三）学校科技特色发展的需要：在基础教育改革的背景下，开发实现普及教育，使学生学到许多科学知识，养成善于动脑，实现学生个性化、创新意识和实践能力的发展。 三、课程目标： （一）总体目标 1、培养学生对科学技术的兴趣和爱好。 2、引导学生掌握必要的知识和技能。 3、增强学生的创新精神和实践能力。 4、引导学生树立科学思想和科学态度 （二）具体目标 1、知识技能目标：培养学生模型制作的基础知识、实际操作能力，提高学生识图、制作能力；培养学生在原有技术原理、结构原理的基础上进行重新组合、大胆创新的能力。 2、方法情感目标：采取自主操作与合作探究相结合的活动方式，培养学生合作创新意识；培养学生的观察力、思考力、动手操作能力，不断促进学生形成技术素养、科学素养，乃至科技创新的素养。同时培养他们具有尊重科学、实事求是的科学精神和最基本的科学探究方法，为终身学习与不断创造打下基础。

无人机系统建设方案设计(初稿子)--李仁伟--2018.09.21

实用标准文案 监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9

目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (3) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (5) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (5) 2.2.2、航拍摄像 (12) 2.2.3、空中抛投 (25) 2.2.4、通信中继..................................... 错误！未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (29) 2.3.1、平台内容 (30) 2.3.2、软件架构 (31) 2.3.3、通信架构 (31) 2.3.4、客户端界面 (32)

一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。

无人直升机的设计方案 无人机的设计与组装(完整版)

无人直升机设计方案 前言 —个简单的无人直升机被称为非线性控制技术的测试平台。 无人机直升机包括：１、先进的无线电遥控作为一项基本载体;２、一个简单的航空电子系统；３、地面支持系统。航空电子系统包括一个小型的PC－104电脑系统和微机电系统（微机电系统）导航和惯性测量装置作为主要测量感应组件。一对全双工收发器是用来给直升机和地面之间提供无线通信。地面接收器和一个在地面的计算机系统形成一个支撑体系。无人直升机是用来实现自动飞行的控制系统。 一、引言 在过去几年里学术界无人飞行器（UAV）引起了极大的兴趣。它可以服务于许多应用平台和纯学术研究。作为一个有机动性和多功能性的学科，无人驾驶飞行器具有潜在军事以及在民用领域的科学意义。许多世界各地的研究小组选择了无人机直升机作为学科研究方向，探索和测试先进的控制技术。多样的方法如近似线性，神经网络和学习控制，已用于设计无人直升机的飞行控制规律。提高自动着陆，悬停和自动飞行的性能。我们的动机是为了发展一个无人直升机，作为一个试验平台验证我们提出非线性控制系统。 一个典型的无人机飞行器应包括以下基本组成部分： 1）有引擎的飞行器以完成一些基本的飞行功能 2）一个简单的航空电子系统实现自动飞行的控制系统。这种系统应包

括： a）一个机载计算机系统，以收集数据，以执行飞行控制，以及完成与地面系统的通信; b）必要的传感器来测量和控制信号用于驱动执行机构; c）通信系统，以提供无线通信，其中包含两个全双工收发器，一个是机载另一个是在地面上; d）一个机载电源系统; e）自动飞行控制系统。 3）地面支持系统，包括：a）一个全双工收发器提供飞机无线通信; b）计算机系统，以预先安排飞行路线，并收集飞行数据。 据悉，该无人机飞行上面列出的组件是比较简单的一种。集成的无人驾驶直升机只是用于学术研究。军用或商用无人机更为复杂。在了解无人飞行器的基础上，我们设计并组装一个简单的原型无人直升机。先进的无线电遥控玩具直升机被选择作为基本飞行器。一个简单的航空电子系统的设计。这种微型PC- 104将被用于机载计算机系统和微机电系统的导航，惯性测量组件被选择作为一个主要的航空电子传感装置。一对全双工收发器将用于提供和地面计算机系统的实时通信。这样一个简单的无人直升机有足够的能力执行飞行速度为20米/秒的飞行任务。 本文的内容如下：在下一节中，我们提出了一个简单的无人直升机设计，简单的航空电子系统的部件将在第三节介绍，装配无人直升机将在第四节提到。最后，第五节我们得出一些结论。 二.无人直升机的设计

无人机教学方案

无人机教学方案 一、培训需求分析： 国内无人机近几年来发展比较快，而除军事用途外，由于无人机成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，使得无人机在航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查、毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等民用领域应用前景极为广阔。因此技术先进、性能各异、用途广泛的各种新型无人机种不断出现。我国的无人机发展速度极快，相关需求急剧增加，很多生产和装备使用无人机单位的操控人才十分紧缺，而国内能够系统培养无人机操控员的机构非常稀少。据初步估算，我国2018年需要的无人机操作维护人员可达20万。 二、培训的目标 1、通过理论教学、地面站控制、遥控器使用、通讯设备的维护和使用、电池的维护与使用、机体的组装等课程培养初级的无人机飞手。 2、通过任务飞行、航空摄影、航空测量、农业植保机操作、弹射器架设及使用、后期软件教学等方面培养初级的项目实操人才。 3、通过带领学员亲自参与项目实操，强化后期处理能力，提升学员艺术修养，了解无人机项目操作全过程等方面培养专业的项目管理人才。 三、培训内容 1、初级飞手培训教程（有基础）

10天，合计30天。注：无基础的需要在实操飞行方面多培训2、初级的项目实操培训教程（在初级飞手培训教程的基础上增设如下内容）

3、专业的项目管理人才 （至航拍等实际项目进行跟踪实操航测、农业植保，抢险救灾的、电力巡线、主要对电力架线、 少经历5个实操项目），进一步加强学员的实际操作能力及项目成本控制能力。深入了解各种机型的性能和使用方向，充分掌控项目运营过程中人员和机型的调配。预计需要1个月的时间。 4、教员培训 三、培训对象 1、根据培训内容及计划，主要的培训对象为在校大学生或者希望投身于无人机事业的年轻人。 2 、对有无人机应用需求的企业，但没有驾驶证的员工进行统一的企业培训。 四、培训方法 1、理论教学方面主要是通过讲授、演示、实际动手操作、项目分析等方式对学员进行系统教学。 2、实际飞行方面主要通过1个教员带3个学员的方式对学员进行训练，为了保证训练质量。每位学员飞行时间控制在5分钟。 五、注意事项

航测无人机计划方案

一．航测无人机的优势 无人机航测系统与传统测绘相比，具有使用成本低，机动灵活，载荷多样性，用途广泛，操作简单，安全可靠等优点，在现代测绘行业中发挥着越来越多的作用。相较于传统的大飞机搭载摄像机航拍作业的航摄方式，无人机飞行测绘技术优势明显。传统大飞机航飞必须报批军事与民航部门，航空批文获取非常困难，需两三个月的时间；无人机则在1000米以下相对高度飞行不需要报批空管。 二．航测无人机工作原理 通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控，使用小型数字相机（或扫描仪）作为机载遥感设备 三．航测无人机飞行平台 1.系统构成 飞行平台，飞行导航与控制系统，地面监控系统，任务设备，数据传输系统，发射与回收系统，野外保障装备，附设设备。

四．航测无人机飞控系统 1.系统构成 飞控系统用于无人机的导航、定位和自主飞行控制，它由飞控板、惯性导航系统、GPS接收机、气压传感器、空速传感器、转速传感器等部件组成 2.飞控系统性能指标要求 a) 航路点设置数量应多于100个； b) 重量应小于2kg； c) 飞行姿态控制稳度:横滚角应小于±3°俯仰角应小于±3°航向角应小于±3° d) 航迹控制精度:偏航距应小于±20米、航高差应小于±20米、航迹弯曲度应小于±5°。 五．航测无人机地面监控系统 1.系统构成 无线电遥控器、监控计算机系统、地面供电系统以及监控软件等组成。 2.飞控系统性能指标要求 a) 监控站主机应选用加固笔记本电脑、或同等性能的计算机和电子设备； b) 地面监控系统硬件应集成化设计、拆装方便、便于携带与搬运； c) 监控数据可以图形和数字两种形式显示，显示做到综合化，形象化和实用化； d) 无线电遥控器通道数应多于8个，以满足使用要求； e) 监控计算机应满足一定的防水、防尘性能要求，能在野外较恶劣环境中正常工作； f) 监控计算机的主频、内存应满足监控软件对计算机系统的要求； g) 电源供电系统应保障地面监控系统连续工作时间大于5小时。

无人机方案

随着线路资产规模日益庞大，线路位于跨越湖泊湿地，高山大岭地区巡视工作极难到位，利用无人机可实现精细化巡视，掌握线路资产运行状态。 随着气候条件逐年恶化，各地强对流天气情况越来越多，利用无人机进行受损线路精细化巡检，保障电网在运线路网架薄弱期间的安全运行。 而无人机输电线路巡视用途的特殊性要求无人机巡视过程除了要清晰的反应杆塔、杆塔基础、线路外部环境、绝缘子瓶、接地装置等可视设备外，还需要准确的反应出线路不可视的运行状态（如断股、散股、异常放电等微小甚至是不可视隐患），这就需要同时挂载更加符合要求的设备，输电线路的隐患大多伴随着异常发热的产生，因此现阶段采用红外拍摄将会是比较有效的方式。 旋翼无人机是一种具备垂直升降、悬停等灵活飞行性能优势的小型无人飞行器 随着电力建设的飞速发展，输电线路主网架的可靠性指标要求日益提高，“提高供电可靠性，确保主网安全运行”是电网发展的根本要求。但架空送电线路点多面广，常年累月运行于荒郊野外，经受着狂风暴雨、雷电、霜雾、冰雪等恶劣环境、自然灾害的侵蚀和考验，受到鸟类和化工、矿产企业排放物的污染和一些外力破坏，线路跳闸时有发生，这造成局部范围内的供电中断，影响了供电可靠性和工矿企业的正常生产，造成巨大的损失，城乡居民的日常生活也受到不同程度的影响。因此线路跳闸后，运行维护人员准确判明故障原因，及时地找故障点，争取在最短的时间内消除缺陷，恢复供电，对社会和电力系统具有着十分重要的意义。 使用的无人直升机可以对杆塔倒塌、倾斜、线路断线、绝缘子脱落、树林碰线等明显现象可以进行快速分析识别。既克服了地面巡线班组距离太远和观测视场角太小的难题，也解决了有人直升机巡线的费用高、安全性差、精度低等问题。 无人机巡检相比以往的人工巡检更为安全、速度更快、检测没有角度限制。目前无人机巡检还属于研发试飞阶段，在飞行避障、自动导航、无线通信、能耗控制等方面仍有较大的发展空间。北京、山东、青海、上海等地相继采用无人机进行电网巡检，相信在不久的将来，无人机巡检作业将在全国各地普及，完全代替人工巡检。 无人机巡视的加入将会使状态巡视这一科学巡视制度更加合理。无人机巡视在状态巡视制度中将用于故障发生率较低的线路，由于无人机巡视的人力成本低，故对于故障发生率低的线路可以安排少量人员控制无人机巡视，这样在线路故障率统计仍未解决的现在，可靠的应用无人机将弥补由于统计错误而产生的线路巡视不到位。随着科技的发展，当无人机的运行成本足够低时，为了保障输电性能的可靠性，甚至可以安排无人机全线路的日常周期巡视，而不是短周期巡视。 2009 年1 月，国家电网公司正式立项研制无人直升机巡检系统。 2013 年3 月，国家电网公司出台《国家电网公司输电线路直升机、无人机和人工协同巡检模式试点工作方案》。方案指出，建立直升机、无人机和人工巡检相互协同的新型巡检模式是坚强智能电网发展的迫切需要，目前公司系统直升机巡检作业正在逐步向规范化、制度化方向发展，为此公司选定山东、冀北、山西、湖北、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海十个检修公司作为试点单位，利用2-3 年时间开展开展新型巡检模式试点工作。到2015 年，国网公司系统将全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡

无人机设计手册及主要技术.docx

无人机设计手册及主要技术 内容简介 独家《无人机设计手册》分上、下两册共十二章。 上册包括无人机系统总体设计，气动、强度、结构设计，动力装置，发射与 回收系统，飞行控制与管理系统。 下册包括机载电气系统，指挥控制与任务规划，测控与信息传输，有人机改装无人机，综合保障设计，可靠性、维修性、安全性和环境适应性以及无人机飞行试验等。有关无人机任务设备、卫星中继通信的设计以及正在发展的无人机技术等内容，有待手册再版时编入，使无人机设计手册不断成熟和丰富。 适用人群 本手册是国内第一部较全面系统阐述无人机设计技术的工具书，不仅可作为 无人机的设计参考，也可以作为院校无人机教学、无人机行业的工程技术人员和管理人员的参考书，并可供无人机部队试验人员使用。希望本手册的出版能对我国无人机研制工作的技术支持有所裨益。 作者简介 祝小平，现任西北工业大学无人机所总工程师，主要从事无人机总体设计、飞行控制与制导系统设计等研究工作。主持了工程型号、国防预研等国家重点项目多项，获国家和部级科学技术奖9项，其中国家科技进步一等奖1项，国防科技进步一等奖4项，获技术发明专利10项，荣立“国防科技工业武器装备型号研制”个人一等功，发表论著150多篇。先后入选国家级“新世纪百千万人

才工程”、国防科技工业“人才工程”和教育部“新世纪优秀人才支持计 划”，获得“国防科技工业百名优秀博士、硕士”、“国防科技工业有突出贡献的中青年专家”、“陕西省有突出贡献专家”和“科学中国人（2009）年度人物” 等荣誉称号。 无人机相关GJB标准- -融融网 gjb 8265-2014无人机机载电子测量设备通用规范 gjb 4108-2000军用小型无人机系统部队试验规程 gjb 5190-2004无人机载有源雷达假目标通用规范 gjb 7201-2011舰载无人机雷达对抗载荷自动测试设备通用规范 gjb 5433-2005无人机系统通用要求 gjb 2347-1995无人机通用规范 gjb 6724-2009通信干扰无人机通用规范 gjb 6703-2009无人机测控系统通用要求 gjb 2018-1994无人机发射系统通用要求 无人机主要技术 一、动力技术 续航能力是目前制约无人机发展的重大障碍，业内人士也普遍认为消费级多 旋翼续航时间基本维持在20min左右，很是鸡肋。逼得用户外出飞行不得不携 带多块电池备用，造成使用操作的诸多不便，为此有诸多企业在2016年里做出 了新的尝试。 1. 氢燃料电池

无人机应用方案

公路管养行业无人机应用方案 目前，民用无人机领域中，地图测绘无人机、地质勘测无人机、灾害监测无人机、气象探测无人机、空中交通管制无人机、边境控制无人机、通信中继无人机、抢险救灾无人机、公路勘测无人机、农药喷洒无人机的研究和应用在国内外都在不断的发展中。进行国土测绘、高压线路、灾情及气象、公路交通状况、大型桥梁等进行监视，对无人机的技术要求是不一样的。比如无人机在海洋区域飞行的抗风能力要高于高山地区；气象监视要求无人机进到台风眼中还要能够飞回来；对灾情进行监视回传的遥感信息图像只要能看清地面的所有物品就行了，而观测公路桥梁病害就必须能够看清桥梁结构上的细微病害裂缝。国内的民用无人机当前应用比较多的还是低空遥感测绘和抢险应急勘测无人机，尤其以国家测绘局列入十二五规划而推进、推广力度相对大。 随着民用无人机技术的不断革新，多旋翼无人机技术已经十分成熟，与摄像器材结合就成为低成本航拍利器，航拍照片精度比卫星照片更高，而且使用成本非常低，在国内被广泛无人机爱好者爱好者青眯。在公路交通领域应用中，重大山体滑坡、地震灾害、道路中断、桥梁损毁重大事故等也是一样的情况，在灾害性气候过后，相关部门需要迅速掌握受灾情况，但派人进去又太危险，组织灾后救援，在道路、桥梁、电力、通信很可能受损的情况下，无人机也有不可替代的作用。具有一定的吊挂能力的无人直升机甚至可以向被困地区运输急需的食品、药品、饮用水，

或则帐篷、毯子等自救装备，对灾害处治方面，无人机能够快速便捷的获取事故或险情的整体画面，直观的协助相关部门快速制定出准确的应急和处治方案。 一、无人机在公路行业对气候、地质灾害处治中的应用。 目前无人机在云南公路管养行业中还未得到广泛使用，当遇上因气候和地质灾害发生时，公路交通将成为整个抢险救灾工作的生命线，当公路因灾害而中断时，相关公路部门只能徒步勘测和依托其他单位提供的相关信息制定抢修方案，而使用无人机能够快速、便捷的采集的整个灾区公路的灾害图片，为相关救灾部门提供准确的灾害信息，便于准确的制定出公路的修复方案，更快的打通抢险救灾的生命线，为抢险救灾的全面工作提供宝贵的时间。 二、无人机在公路桥梁日常检查和病害观测中的应用。 目前，云南省属于高原地区，崇山峻岭，海拔落差较大，地理环境非常复杂，近年来随着公路等级的不断提高，公路桥梁在各条国省干线里程中占有很大的比率，从而使得公路桥梁的检测维护工作成了公路部门难题，现有的专业桥梁检测车辆设备在省内也为数不多，检测车辆设备成本少则几十万，多则几百万，使得整个公路行业的桥梁检测和维护工作属于滞后状态，而在领域中投入使用无人机，成本低廉，工作效率高，操作方便，每个属地管理部门都能配备。在日常的桥梁检查过程中，特别是一些大桥、特大桥就能使用无人机挂载高清摄像机对整个桥梁结构进行

无人机课程设计模板

无人机课程结课论文 题目：基于VxWorks的无人直升机控制系统设计 学院(系): 土木学院 专业: 工程力学 班级：13-2 姓名: 张芙豪 学号: 311307090221 成绩： 任课教师：赵运基 2016年 6 月12 日

目录 1.报告摘要 (3) 2.目的意义 (3) 3.设计内容 (4) 3.1控制系统整体结构 (4) 3.2控制系统硬件结构 (4) 3.3控制系统软件设计 (5) 3.4基于优先级的消息队列 (5) 3.5 基于看门狗的多任务调度 (6) 3.6地面基站控制效果图 (7) 4.结束语 (8) 参考文献 (8)

1.报告摘要 组建了一种基于嵌入式实时操作系统VxWorks平台的无人直升机控制系统，实现远距离无人直升机飞行状态信息传输，接收地面基站命令后完成自主定点飞行任务。主要利用基于优先级的消息队列方法和嵌入式操作系统VxWorks的信号量与看门狗定时功能实现多任务间调度，获得飞行状态数据向地面基站传输与自主定点飞行的同步。通过实验飞行，该系统的正确性与可靠性得到了验证。 2.目的意义 毕业设计是对自己大学四年所学知识的一个融合和总结，平常我们所学到的知识是零散的理论的，毕业设计可以把我们学到的这些知识运用到实践当中去。这次实习是为了在毕业进入社会前，将自己的理论知识与实践融合，并且完成从理论到实践的过渡我认为大学生的实习是自我完善的重要的一步，也是大学生正视社会和正视自己，走出自我，真正融入社会生活工作的第一步，而且很多时候通过实践，尤其在不同的职业中的实践才会真正找到自己感兴趣并适合自己的行业，也是完成从空想到现实转变的第一步。 通过实习我们可以快速从学校到职业的转变，为以后的工作做充足的准备。通过实习，可以学会如何用理论解决实际问题，我们可以把毕业设计当做一个项目，学习如何查阅资料，如何解决实际问题，如何与他人沟通。在实习期间，需要我们一个人面对众多的难题，独立思考，每一个难题都是一个考验，也是一个突破自我的机会。实习要求我们不能懈怠，必须务实苦干，也锻炼了自己的意志。大一期间，我学习了51单片机，并熟练掌握。大二期间，我又学习了STM32单片机，这次实习，是我对自己所学知识的实际应用，增加了我对理论知识的深刻理解，在此期间，我遇到过很多困难和问题，在导师的帮助下，顺利解决了这些问题，并让我对相关知识有了更深的理解。 总的来说，通过毕业实习，我能够用理论联系实际，用自己所学的知识解决实际问题，学会了用更清楚的眼光看待问题，用更多不同的方法去解决困难，学习到了更多。经过了四年大学的学习，毕业实习是人才培养方案的重要环节，旨在培养学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力。在实习指导老师的指导下，使学生将所学基本理论、基本知识与社会实践相结合，迅速转化为实际工作能力，增强适应市场需要的能力。

无人机航飞方案简介

无人机航飞方案简介 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

南方数码无人机航测遥感特点： 近年来,随着无人机技术和数字摄影测量技术的快速发展,无人机航测技术已经成为一种有效的快速测绘手段，为越来越多人认可，它拥有如下突出特点： 1.更高精度：提供1:500、1:1000,1:20004D产品； 2.更高分辨率：提供优于米，米，数字正射影像； 3.更快速度采集：每天采集100平方公里范围内米的影像； 4.更多服务：提供7*24小时本地化服务； 无人机应用领域 S-1无人机整套系统 无人机系统参数 S-1无人机主要特点： 1.续航长达16小时 2.抗风能力5级 3.抗雨小到中雨 4.作业半径可达650km 5.可弹射起飞 6.可伞降/擦地降落 7.相机防水设计-可水降 无人机数据处理系统参数 无人机航测生产1:2000地形图 1项目的作业依据 本项目依据国家标准规范GB/T7931-2008、GB/T7930-2008及GB/T23236-2009和无人机航测指导性文件CH/Z3005-2010、CH/Z3004-2010和CH/Z3003-2010等。 2、项目实施技术方案 主要分为以下几大步：数码相机的检校、航线规划设计、像控点测量、空中三角测量、立体测图、数据采集成图和精度检查。 数据源 本测区选用无人机航空摄影获取到的一套真彩色影像，航摄面积为53平方公里。航摄仪采用 相机参数

CanonEOS5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为。影像地面分辨率为米。 无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像片畸变差改正。 无人机航测总体作业流程 无人机航空摄影 无人机航摄由GPS领航数据计算相对飞行高度。要求飞行质量和影像良好，影像清晰度高，照片色彩均匀，饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。 对航摄飞行质量为航向重叠度为75%，旁向重叠一般为35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。没有进行像片倾角的检查。 像片控制测量 2.5.1像控点精度要求 像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米，高程中误差不大于米。 2.5.2像控点布点方案 像控点布设在航向旁向重叠范围内，尽量达到公用；像控点选在影像清晰的明显地物点、地物拐角点、接近正交的线状地物交点或固定的点状地物上。 2.5.3像控点测量 测区拟采用GPS静态联测和GPS实时动态定位（RTK）的方法进行测量。每个点重复测量三次取平均值为测量成果。 空中三角测量 本项目采用摄影测量工作站进行空三加密，根据航飞及影像分布情况，根据空三区域可采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，根据规范GB/T23236-2009最终加密成果符合1:2000数据采集要求。 数据采集 1∶2000比例尺数字地形图测绘，在像对数模经影像匹配后进行，采用全数字摄影测量工作站的VirtuoZoNT、JX-4DPS或Microstation测图软件。其各种地

无人机中嵌入式系统方案设计

无人机嵌入式系统设计 —嵌入式系统原理与设计报告 班级： 姓名： 学号：

一、无人机功能需求分析 1）无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器的简称，可以简单地分为军用和民用两大类，在这两个领域可以说非常火热。 2）在军事领域，无人机的最大优势体现在能够）执行3D 任务（即，Dull（枯燥乏味）、Dirty（恶劣环境）、Dangerous（危险）），这些任务可以细分为空中侦察、目标搜索及定位、炮兵校射、激光照射、战场观察和毁伤评估、通讯中继、大范围搜救、电子战、对地攻击、导弹拦截、战场物资补给及运送、空中格斗等。 3）在民用领域，无人机价格相对低廉，应用领域包括航拍、植保、地质勘探、高压输电线路巡检、油气管路巡查、高速公路事故管理、森林防火巡查、污染环境勘察、反恐维稳、公安执法、应急救援与救护、抢险救灾、海岸线巡查等。 二、无人机组成原理 无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船，这里主要分析下微小型四旋翼无人机。 1）由于微型无人机飞行姿态多变，为了增大无人直升机的带载能力，该无人机采用了四旋翼的机械结构，通过机载导航系统控制使其各旋翼之间协调运动，实现四旋翼无人机的飞行姿态自动调整，可按要求完成垂直起落控制、空中悬停控制、偏航控制、滚转控制、俯仰控制等多种动作及任务。四旋翼无人机在各种结构特征参数确定的情况下，通过改变旋翼转速来改变拉力。 四旋翼飞行器结构简图及受力分析

2）四翼无人机系统需要微型螺旋仪、加速速传感器、大气压传感器、电机转子转速测量单元和GPS接收单元。机载控制部分主要由控制系统核心模块、惯性测量单元模块IMU（Inertial Measurement Unit）、压力传感器模块、无线部分（无线控制信号接收模块、无线数据传输模块、全球定位系统模块、无线视频传输模块）、电机控制部分（电机驱动控制模块、电机转子转速测量模块）以及红外距离传感器模块等组成。 三、无人机嵌入式计算机系统总体方案 飞控系统由飞控计算机及其外围传感电路、执行机构组成，因此飞控计算机的主要功能包括：提供稳定的电源供电系统、对各类模拟信号进行采样预处理、处理各种开关量以控制相应外围设备、进行控制律计算以控制和稳定无人机、操纵发动机的工作状态以决定飞行模态、实现飞行航路的预设置等。 系统总体设计框图 四、无人机嵌入式计算机系统硬件方案设计 系统采用Atmel公司的工业级ARM9处理芯片AT91RM9200为核心，工作频率可高达200 MIPS，其外围电源电路、复位电路、晶振电路保证系统正常工作，外扩32 MB 的SDRAM作为内存，32 MB的闪存用作程序和数据存储空间，A／D电路完成对模拟信号的采样，D／A电路完成对数字量的转换，8路串口通信电路工作方式在RS232、RS422、RS485之间可设置，32路离散I／0口可设置输入输出，另外留有调试用的DBUG口。

无人机项目规划设计方案

无人机项目规划设计方案 投资分析/实施方案

报告说明— 该无人机项目计划总投资8568.13万元，其中：固定资产投资6393.82万元，占项目总投资的74.62%；流动资金2174.31万元，占项目总投资的25.38%。 达产年营业收入16505.00万元，总成本费用13104.54万元，税金及附加143.55万元，利润总额3400.46万元，利税总额4013.04万元，税后净利润2550.35万元，达产年纳税总额1462.70万元；达产年投资利润率39.69%，投资利税率46.84%，投资回报率29.77%，全部投资回收期4.86年，提供就业职位262个。 根据专做无人机市场调研的机构DroneIndustryInsights发布的无人机市场环境统计数据显示，从2008年开始，截止到2019年，全球无人机行业已接受累计44330亿美元的投资金额。

第一章概述 一、项目概况 （一）项目名称及背景 无人机项目 （二）项目选址 某某临港经济技术开发区 项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展 科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项 目建设地的建成区有较方便的联系。投资项目对其生产工艺流程、设施布 置等都有较为严格的标准化要求，为了更好地发挥其经济效益并综合考虑 环境等多方面的因素，根据项目选址的一般原则和项目建设地的实际情况，该项目选址应遵循以下基本原则的要求。 （三）项目用地规模 项目总用地面积21817.57平方米（折合约32.71亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数51.78%，建筑容积率1.41，建设区域绿化覆盖率6.35%，固定资产投资强度195.47万元/亩。

快递无人机设计方案

快递无人机设计方案 作为物流的进化版本，智能物流可实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、网络化，从而提高资源利用率和生产力水平。从整个物流发展轨迹来看，智能物流的发展，应该是从传统配送到集中配送、协同配送、共同配送，然后到智能配送。而无人机＋快递无疑就是智能配送中的重要一环，在整个智慧物流中起到很关键的作用。但市场前景虽然为资本所看好，落地却还需跨过几道门槛。 目录 1.快递无人机的导读 2.快递无人机方案简述 3.快递无人机的展望 1.快递无人机的导读 无人机，是典型的物联网相关应用。传统的快递行业，面临着巨大的人员开销，设备成本。然而，无人机快递，却可以准确而及时的

完成货物投递，有效地节约各种资源。 2.快递无人机方案简述 英唐众创技术公司给出的快递无人机方案中，该快递无人机采用八旋翼飞行器，配有GPS自控导航系统、iGPS接收器、各种传感器以及无线信号发收装置。快递无人机具有GPS自控导航、定点悬浮、人工控制等多种飞行模式，集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计、气压高度计等多种高精度传感器和先进的控制算法。快递无人机配有黑匣子，以记录状态信息。同时无人机还具有失控保护功能，当快递无人机进入失控状态时将自动保持准确悬停，失控超时将就近飞往快递集散分点。快递无人机通过4G网络和无线电通信遥感技术与调度处和自助快递柜等进行数据传输，实时的向调度处发送自己的地理坐标和状态信息，接收调度处发来的指令，在接收到目的坐标以后采用GPS自控导航模式飞行，在进入目标区域后向目的快递柜发出着陆请求、本机任务报告和本机运行状态报告，在收到着陆请求应答之

后，由快递柜指引快递无人机在快递柜顶端停机平台着陆、装卸快递、以及进行快速充电。快递无人机在发出请求无应答超时之后再次向目的收发柜发送请求，三次超时以后向调度处发送着陆请求异常报告、本机任务状态报告和本机运行状态报告，请求指令。快递无人机在与调度处失去联系或者出现异常故障之后将自行飞往快递集散分点。 3.快递无人机的展望 作为物流的进化版本，智能物流可实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、网络化，从而提高资源利用率和生产力水平。从整个物流发展轨迹来看，智能物流的发展，应该是从传统配送到集中配送、协同配送、共同配送，然后到智能配送。而无人机＋快递无疑就是智能配送中的重要一环，在整个智慧物流中起到很关键的作用。但市场前景虽然为资本所看好，落地却还需跨过几道门槛。门槛一：行业标准政策。近年来，虽然空军及民航部门一直在针对低空空域管理

多旋翼无人机精细化巡检技术方案设计介绍

多旋翼无人机精细化巡检 多旋翼无人机精细化巡检通常应用于220kV及以上输电线路的架空输电线路巡检，主要巡检式为拍照、录像等式进行巡检，巡检的主要容为杆塔本体及附属设施关键部位可见光拍照巡检并提交巡检所发现缺陷及相关报告。 第一部分：无人机精细化巡检容 通常情况下多旋翼无人机精细化巡检（可见光拍摄）的主要巡检对象有如下7类。 1、导地线有无缺陷或异常； 2、线路金具有无缺陷或异常（甲若要求间隔棒需巡检，可使无人机后退 到一定距离以拍摄通道的式进行拍摄）； 3、绝缘子及绝缘子串有无缺陷或异常； 4、附属设施有无缺陷或异常； 5、通道及交叉跨越有无缺陷或异常； 6、基础地质环境有无缺陷或异常； 7、杆塔本体运行状况。 第二部分：巡检要求 多旋翼在保证最小安全距离10m的情况下，通过无人机对杆塔各个巡检部位进行可见光拍摄，照片像素为2400万，最终成像效果能清晰分辨出螺栓及开口销细节，并根据架空输电线路实际运行情况并结合不同塔型作业经验我们将架空输电线路精细化巡检的照片数量划定为单回路直线塔至少14、单回路耐塔至少27、双回路直线塔至少25、多回路耐塔至少40、单回路换位塔至少30、双回路换位塔至少50。下表仅以单回路“导线排列式以水平

排列式”塔型及和双回路“干”字型及与“干”字型塔相似塔型为例说明详细拍摄部位及巡检效果。 单回路杯型直线塔为例至少包含14照片（杯型直线塔为例，基础地质环境未计入） 双回路直线塔至少包含26照片（干字型塔为例，基础地质环境未计入)。

第三部分：数据资料及报告 1、数据资料 巡检数据处理按照统一标准格式：线路名称（**kV**线）、杆塔编号（**号）逐级建立文件夹归档存放。 例：假设有单回路220kV洋双线Ⅰ线无人机精细化巡检资料，则有例（1）所示资料文件。

(完整版)消防无人机方案

当前，我国消防部队面临着日益复杂的灭火救援和社会救助形式，消防无人机应用方案对各类地震救援、抗洪抢险、山岳救助以及大跨度或者是高层火灾等情况，传统现场侦查手段的局限性已经日益凸显。 如何有效实施消防预警和现场侦测，并迅速、准确地处置灾情显得尤为重要。我国无人机应用技术以及系 统解决方案的成熟运用，使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备，通过空中对复杂地形和 复杂结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火情侦测及防控成为消防部队新的选择。 消防无人机方案无人机因其机动灵活、快速响应等特性，在消防灭火救援过程中具有巨大的应用前景。利用消防无人机，即使掌握火灾现场信息，有效帮助现场指挥人员准确判断灾情，为科学决策提供依据， 提高消防部队实战能力。 【1】空中侦察：在消防无人机的机头部分可以安装彩色数字摄像仪、红外热成像仪、GPS定位仪、 测风仪、测温仪和有毒气体探测仪等。彩色数字摄像仪可以将火场各种高度、角度的火灾信息实时通过无 线数据传输到地面站接收器;加装红外热成像仪可以有效解决彩色数字摄像仪在极端恶劣状况下监控目标 的不足，可有效控制复燃隐患;加装的GPS定位仪、测风仪和测温仪和有毒气体探测仪可将火场大量的实 时数据通过无线数据传输到地面接收器，从而进行深入分析和辅助决策。推荐阅读：消防无人机应用方案 【2】机载辅助灭火：在变压器、高压线路等不便于消防队员攀爬靠近的起火点，以及不能使用液体 灭火剂的情况下，无人机可以加载灭火器，由地面控制其在空中定点喷洒灭火剂进行灭火。 【3】机载辅助救援：在无人机上加挂简易火灾救护装置，如简易的防毒面具和救援缆绳等。当有人 员被困房间或楼顶时，无人机可在楼顶或房间阳台为被困人员提供提供简易救援器材，辅助被困人员疏散。另外一方面，还可以再无人机上设计配备大功率扬声器，便于地面操控人员在获取了准确的火场信息以及 受困人员的求救信息后，对建筑内被困人员发出逃生疏散和自救他救语音提示等，远程协助被困人员逃生。推荐阅读：消防无人机功能应用 【4】机载强光照明：在无人机机头设置强光照明系统，与空中监控摄像头同向设置。一方面可以在 光线受限的情况下，通过强光增加空中的拍摄效果;另外一方面，可以为夜间作业的消防队员在灾害现场 提供照明，实现快速定位、目标确定等功能。 【5】监控追踪：消防部队所面对的各类灾害事故现场往往瞬息万变，在灾害事故处理过程中，利用 无人机进行实时监控追踪，能够提供精准的灾情变化情况。便于各级指挥部及时掌握灾情的动态情况，从 而做出快速、准确的对策。

无人机系统建设方案(初稿)--李仁伟--2018.09.21

监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9

目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (3) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (5) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (5) 2.2.2、航拍摄像 (12) 2.2.3、空中抛投 (25) 2.2.4、通信中继..................................... 错误！未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (29) 2.3.1、平台内容 (30) 2.3.2、软件架构 (31) 2.3.3、通信架构 (31) 2.3.4、客户端界面 (32)

一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。

无人机飞控设计

基于DSP的无人飞行器飞行控制系统设计 关键字：DSP无人飞行器飞行控制TMS320F2812 1引言 随着科技的发展以及军事战略思想的转变，无人飞行器在军事、民用领域具有广泛的应用前景和极其重要的现实意义。各国正在研制和开发各种性能独特的无人飞行器，改造的核心就是飞行控制系统。 DSP以其丰富的指令系统、高速高精度的运算能力及丰富的片内外设资源等优势，为飞控系统的发展提供了一个很好的平台。 本系统选用的TMS320F2812(以下简称F2812)是TI公司开发的一款32位DSP芯片，采用高性能静态CMOS技术，工作主频可达150M ips。片内集成了128K字的FLASH存储器，方便实现软件升级;还集成了丰富的外围设备，如:采样频率高达12.5M IPS的12位16路A/D转换器，两个面向电机控制的事件管理器和多种标准串口通信外设。 在此基础上设计出一种高精度、扩展性强、小型化和低成本的新型飞行控制系统。 2硬件系统方案要求和设计 基于DSP的飞控系统硬件设计，关键在于系统的整体方案设计。接口设计是一个重要环节，将直接影响系统的性能。为了减轻系统的负担，外部输入信号用中断方式读入，信号输入输出时要考虑抗干扰性。 充分考虑TMS320F2812的片内资源以及系统的接口要求，仅需对DSP芯片进行少量的外部接口扩展，即可满足飞控系统所有功能和未来扩展性的要求。同时由于系统的输入逻辑量较多，采用A ltera公司CPLD芯片EPM7128，完成数据处理和逻辑运算功能，以减少控制电路的体积，增加系统的可靠性，实现对控制系统各单元状态的监视和控制。 系统整体方案设计如图1所示。以下将从系统各模块的实现加以说明。

无人机项目实施方案

无人机项目 实施方案 泓域咨询 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 自20世纪30年代以来，无人机的发展和使用已有超过90年的历史。 经历了20世纪漫长的萌芽期和酝酿期之后，无人机在21世纪初迎来高速 成长期，并逐步从军用领域扩展到了民用领域。如今，民用无人机已在应 急救援、环境检测、电力巡线、航拍测绘、农业植保等多个领域得到广泛 应用 该无人机项目计划总投资14908.69万元，其中：固定资产投资 12100.91万元，占项目总投资的81.17%；流动资金2807.78万元，占项目 总投资的18.83%。 达产年营业收入22909.00万元，总成本费用17188.79万元，税金及 附加278.50万元，利润总额5720.21万元，利税总额6787.70万元，税后 净利润4290.16万元，达产年纳税总额2497.54万元；达产年投资利润率38.37%，投资利税率45.53%，投资回报率28.78%，全部投资回收期4.98年，提供就业职位351个。 无人机早出现于20世纪20年代，它的出现与第二次世界大战有关， 当然初也是用于军事。随着近一个世纪的发展，无人机技术有了质的飞跃，除了在军事方面的应用，越来越多方面应用于民用。民用方面主要应用在 植保、影视、电力、气象等多个方面。一说到无人机，很多人反应就是以 大疆为代表的，挂上摄像机满天飞的消费级航拍无人机了。

第一章项目基本情况 一、项目概况 （一）项目名称及背景 无人机项目 无人机全称“无人驾驶飞行器”，（UnmannedAerialVehicle）英文缩 写为“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 飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及 航空动力推进技术等，是信息时代高技术含量的产物。 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，目前，无人机广泛应用于航拍、农业、植保、微型自拍等领域。当前，我国无人机产业发展成绩显著，从技术研发、产品生产、企业布局到市场 规模、领域应用和产业细分，都取得了长足发展。预计未来三年，随着民 用无人机的耐久性和使用成本等问题得到根本性的解决，无人机在民用市 场的应用将更具多样化。同时，需求的增长和管理措施的不断完善将促使 无人机继续成为世界航空航天工业最具增长活力的市场之一。2018年中国 无人机市场规模达到88.0亿元，同比增长55.8%。预计到2021年，无人机市场规模将超过300亿元。 （二）项目选址