CN106657870A - 一种农用无人机管控*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农用无人机管控***，属于无线数据传输技术领域，包括空中飞行单元、地面监测单元和农用管控单元；所述空中飞行单元与地面监测单元相连；所述地面监测单元与农用管控单元相连；本发明的农用无人机管控***，克服了4G网络在离地面有限的范围外不能有效地运行的弱点，满足现代化无人机植保作业高效率工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用无人机管控***，特别涉及一种采用4G数据传输，进行移动视频监控和指挥控制的农用无人机管控***，属于无线数据传输技术领域。
背景技术
在现代农业生产管理过程中，大部分环节均实现机械化作业，而农作物病虫害防治还未实现，存在防治不专业、用药泛乱、农药残留量大、对环境污染严重等等问题，近年虽然有少量新型的自走式喷雾机械的使用，但无法满足农作物生长中后期下田防治的需求；人工1人1小时只能喷1亩地左右，劳动强度大、时间长，农田透风透光性差，容易引起药物中毒，同时作业质量差，受药面积和受药程度不均匀，达不到预期效果，在对高大密集型农作物作业时更是无能为力，这也是目前制约农作物全程机械化的主要瓶颈，严重阻碍着现代农业的快速发展，急需如农用无人机这种可实现低空高效超低量农药的喷施，适宜于农场及大面积农作物和高杆作物植保喷防这样的智能化、高效率、全程化、低成本的新型装备。
随着数据传输需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的***移动通讯开始兴起。4G也因为其拥有的超高数据传输速度，4G通讯技术并没有脱离以前的通讯技术，而是以传统通讯技术为基础，并利用了一些新的通讯技术，来不断提高无线通讯的网络效率和功能的。与传统的通讯技术相比，4G通讯技术最明显的优势在于通话质量及数据通讯速度。
因此，迫切需要研发出一种采用4G数据传输，进行移动视频监控和指挥控制的农用无人机管控***，实现空/地一体化的4G移动视频监控与指挥,以满足现代农业高效率工作。
如中国实用新型专利《3G警务无人机管控***》，申请号为201220368892.7，公开了一种能与警用3G移动视频监控与指挥***配合的3G警务无人机管控***，实现空/地一体化的3G移动视频的监控与指挥，满足当今警务工作，提高出警和监控、处理事件的效率。但是，该***是通过3G数据传输进行的移动视频的监控，传输速度慢，且移动视频监控与指挥***还不够完善。
又如中国发明专利《基于4G通信标准的无人机视频传输***》，申请号为201210044337.3，公开了一种采用最新的TD-LTE4G传输技术，实现高清视频数据稳定实时全帧率传输的无人机视频传输***，该***具有传输抗干扰性强、传送距离远、传输的速率快、即时性好等特点。但是该***单单只有视频传输***，并没有移动视频监控与指挥***。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种农用无人机管控***，包括空中飞行单元、地面监测单元和农用管控单元；所述空中飞行单元与地面监测单元相连；所述地面监测单元与农用管控单元相连。
优选的，所述农用管控单元包括网络模块、移动警务视频监控模块、内部局域网模块、指挥中心显示模块和终端模块；所述地面监测单元通过4G视频传输与网络模块相连；所述网络模块通过有线或无线网络与移动警务视频监控模块相连；所述网络模块与内部局域网模块相连；所述指挥中心显示模块和终端模块分别与内部局域网模块相连。
优选的，所述移动警务视频监控模块设有多个；每个所述移动警务视频监控模块与相邻的移动警务视频监控模块之间进行内部通讯。
优选的，所述农用管控单元还包括指纹库模块和中心管理平台无线视频网关模块；所述指纹库模块和中心管理平台无线视频网关模块分别与内部局域网模块相连。
优选的，所述内部局域网模块通过视频解码器模块与指挥中心显示模块相连；所述视频解码器模块设有多个。
优选的，所述终端模块包括客户监控元件、领导监控元件、监控客户端元件和中心视频元件；所述中心视频元件设有多个。
优选的，所述地面监测单元包括地面监测模块、数据传输模块、导航规划模块、储存模块和显示模块；所述空中飞行单元通过无线传输与地面监测模块相连；所述数据传输模块、导航规划模块、储存模块和显示模块分别与地面监测模块相连；所述数据传输模块通过4G视频传输与网络模块相连。
优选的，所述地面监测模块包括数据接收工作元件、数据处理工作元件和4G视频工作元件；所述数据接收工作元件与数据处理工作元件相连；所述数据处理工作元件与4G视频工作元件相连；所述4G视频工作元件通过4G视频传输与数据传输模块相连。
优选的，所述空中飞行单元包括无人机模块和定位设备；所述无人机模块通过无线传输与地面监测模块；所述定位设备与无人机模块相连。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的农用无人机管控***，首先由空中飞行单元对地面上的目标进行视频获取，然后将获取的视频传输给地面监测单元，地面监测单元可将获取的视频进行显示或者存储，并可对空中飞行单元进行导航规划，接着地面监测单元将视频传输给农用管控单元，最后农用管控单元对视频进行监控，在显示终端上实时显示该视频，将其存储备用，输出外用，并能够对空中飞行单元进行控制，完成各项农业工作。本发明的农用无人机管控***，克服了4G网络在离地面有限的范围外不能有效地运行的弱点，满足现代化无人机植保作业高效率工作。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的农用无人机管控***的结构原理框图；
附图2为本发明的农用无人机管控***的地面监测单元的结构原理框图；
附图3为本发明的农用无人机管控***的地面监测模块的结构原理框图；
附图4为本发明的农用无人机管控***的移动警务视频监控模块的结构原理框图；
附图5为附图1的A处的局部放大图；
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如附图1～3所示的本发明所述的一种农用无人机管控***，包括空中飞行单元1、地面监测单元2和农用管控单元3；所述空中飞行单元1与地面监测单元2相连；所述地面监测单元2与农用管控单元3相连。
上述的结构中，具体的，所述空中飞行单元1包括无人机模块11和定位设备12；所述无人机模块11通过无线传输与地面监测模块21；所述定位设备12与无人机模块11相连。其中，无人机模块11为多旋翼气动布局的无人机，定位设备12则为GPS/北斗导航，对无人机模块11进行定位。无人机模块11对地面上的目标4进行视频获取，然后将获取的视频传输给地面监测单元2。
上述的结构中，具体的，所述地面监测单元2包括地面监测模块21、数据传输模块22、导航规划模块23、储存模块24和显示模块25；所述空中飞行单元1通过无线传输与地面监测模块21相连；所述数据传输模块22、导航规划模块23、储存模块24和显示模块25分别与地面监测模块21相连；所述数据传输模块22通过4G视频传输与网络模块31相连；所述地面监测模块21包括数据接收工作元件211、数据处理工作元件212和4G视频工作元件213；所述数据接收工作元件211与数据处理工作元件212相连；所述数据处理工作元件212与4G视频工作元件213相连；所述4G视频工作元件213通过4G视频传输与数据传输模块22相连。数据接收工作元件211接收无人机模块11传输过来的视频，并将视频传输给数据处理工作元件212，数据处理工作元件212对视频进行处理分析后传输给4G视频工作元件213，4G视频工作元件213再将视频传输给以下四个模块：数据传输模块22、导航规划模块23、储存模块24和显示模块25，数据传输模块22将视频传输给网络模块31，而导航规划模块23能根据视频信息或者终端模块35发出的指令对无人机模块11进行导航规划，储存模块24则储存视频，显示模块25则将视频显示出来。地面监测单元2增加了4G视频工作功能，并能够将视频进行4G传输，大大增加了传输速度。
上述的结构中，具体的，农用管控单元3包括网络模块31、移动警务视频监控模块32、内部局域网模块33、指挥中心显示模块34和终端模块35；所述网络模块31通过有线或无线网络与移动警务视频监控模块32相连；所述移动警务视频监控模块32设有多个；每个所述移动警务视频监控模块32与相邻的移动警务视频监控模块32之间进行内部通讯；所述网络模块31与内部局域网模块33相连；所述指挥中心显示模块34和终端模块35分别与内部局域网模块33相连；所述内部局域网模块33通过视频解码器模块36与指挥中心显示模块34相连；所述视频解码器模块36设有多个；所述农用管控单元3还包括指纹库模块37和中心管理平台无线视频网关模块38；所述指纹库模块37和中心管理平台无线视频网关模块38分别与内部局域网模块33相连；所述终端模块35包括客户监控元件351、领导监控元件352、监控客户端元件353和中心视频元件354；所述中心视频元件354设有多个。网络模块31接收数据传输模块22传输过来的视频，一边向移动警务视频监控模块32传输视频，移动警务视频监控模块32能够对视频进行时时监控；另一边向内部局域网模块33传输视频，内部局域网模块33通过视频解码器模块36将视频传输到指挥中心显示模块34，指挥显示模块34将视频显示在大屏幕上；内部局域网模块33将视频传输到指纹库模块37和中心管理平台无线视频网关模块38，进行存储备用；内部局域网模块33还将视频传输到客户监控元件351、领导监控元件352、监控客户端元件353和中心视频元件354，完成向外输出使用。上述的视频传输通道可逆，客户监控元件351、领导监控元件352、监控客户端元件353和中心视频元件354可对视频进行分析后，并能够对无人机模块11进行控制，以便完成各项农业工作，使农业工作的效率大大增加。
综上所述，整合农用无人机管控***的工作过程如下：无人机模块11对地面上的目标4进行视频获取，然后将获取的视频传输给地面监测单元2；数据接收工作元件211接收无人机模块11传输过来的视频，并将视频传输给数据处理工作元件212，数据处理工作元件212对视频进行处理分析后传输给4G视频工作元件213，4G视频工作元件213再将视频传输给以下四个模块：数据传输模块22、导航规划模块23、储存模块24和显示模块25，数据传输模块22将视频传输给网络模块31，而导航规划模块23能根据视频信息或者终端模块35发出的指令对无人机单元11进行导航规划，储存模块24则储存视频，显示模块25则将视频显示出来；网络模块31接收数据传输模块22传输过来的视频，一边向移动警务视频监控模块32传输视频，移动警务视频监控模块32能够对视频进行时时监控；另一边向内部局域网模块33传输视频，内部局域网模块33通过视频解码器模块36将视频传输到指挥中心显示模块34，指挥显示模块34将视频显示在大屏幕上；内部局域网模块33将视频传输到指纹库模块37和中心管理平台无线视频网关模块38，进行存储备用；内部局域网模块33还将视频传输到客户监控元件351、领导监控元件352、监控客户端元件353和中心视频元件354，完成向外输出使用。上述的视频传输通道可逆，客户监控元件351、领导监控元件352、监控客户端元件353和中心视频元件354可对视频进行分析后，并能够对无人机模块11进行控制，以便完成各项农业工作。
本发明的农用无人机管控***，克服了4G网络在离地面有限的范围外不能有效地运行的弱点，满足现代化无人机植保作业高效率工作。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种农用无人机管控***，其特征在于：包括空中飞行单元、地面监测单元和农用管控单元；所述空中飞行单元与地面监测单元相连；所述地面监测单元与农用管控单元相连。
2.根据权利要求1所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述农用管控单元包括网络模块、移动警务视频监控模块、内部局域网模块、指挥中心显示模块和终端模块；所述地面监测单元通过4G视频传输与网络模块相连；所述网络模块通过有线或无线网络与移动警务视频监控模块相连；所述网络模块与内部局域网模块相连；所述指挥中心显示模块和终端模块分别与内部局域网模块相连。
3.根据权利要求2所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述移动警务视频监控模块设有多个；每个所述移动警务视频监控模块与相邻的移动警务视频监控模块之间进行内部通讯。
4.根据权利要求2所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述农用管控单元还包括指纹库模块和中心管理平台无线视频网关模块；所述指纹库模块和中心管理平台无线视频网关模块分别与内部局域网模块相连。
5.根据权利要求2所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述内部局域网模块通过视频解码器模块与指挥中心显示模块相连；所述视频解码器模块设有多个。
6.根据权利要求2所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述终端模块包括客户监控元件、领导监控元件、监控客户端元件和中心视频元件；所述中心视频元件设有多个。
7.根据权利要求2～6之一所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述地面监测单元包括地面监测模块、数据传输模块、导航规划模块、储存模块和显示模块；所述空中飞行单元通过无线传输与地面监测模块相连；所述数据传输模块、导航规划模块、储存模块和显示模块分别与地面监测模块相连；所述数据传输模块通过4G视频传输与网络模块相连。
8.根据权利要求7所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述地面监测模块包括数据接收工作元件、数据处理工作元件和4G视频工作元件；所述数据接收工作元件与数据处理工作元件相连；所述数据处理工作元件与4G视频工作元件相连；所述4G视频工作元件通过4G视频传输与数据传输模块相连。
9.根据权利要求8所述的农用无人机管控***，其特征在于：所述空中飞行单元包括无人机模块和定位设备；所述无人机模块通过无线传输与地面监测模块；所述定位设备与无人机模块相连。
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