CN107769835A - 一种无人机与手机通信的方法及*** - Google Patents

一种无人机与手机通信的方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无人机与手机的通信方法，用于无人机机载端、地面端以及手机端之间的通信，其通过对来自无人机的视频和数据信号转换成串口信号，然后将该串口信号转换成USB信号，之后利用USB‑HUB实现了将对应的视频和数据的同步USB信号发送给手机，而反之利用手机的控制信号实现了对无人机的操作控制。本发明还提供了一种无人机与手机的通信***，与现有技术相比，本发明实现了通过手机实时查看无人机飞行姿态及拍摄视频，并通过手机发送控制命令的目的，实现手机与无人机之间的信息交互。

Description

一种无人机与手机通信的方法及***
技术领域
本发明涉及无人机通信技术领域，具体涉及的是一种无人机与手机通信的方法及***。
背景技术
随着无人机行业的飞速发展，无人机的功能越来越强大。无人机肩负着地面监测、目标跟踪等任务，因其自身具备体积小、灵活性强等优点，在军事、民用领域扮演着极为重要的角色。而无人机数据通信的性能直接决定了无人机执行任务的安全性和飞行效能，是无人机的大脑和眼睛。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种无人机与手机通信方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种无人机与手机的通信方法，用于无人机机载端、地面端以及手机端之间的通信，包括：
地面端接收来自无人机机载端的视频和数据信号；
将所述视频和数据信号转换为串口信号，并将所述串口信号转换成USB信号；
将所述USB信号发送给手机端，通过手机端对所述视频信号进行显示以及对所述数据信号进行分析处理；
根据所述分析处理结果，手机端对应输出控制信号；
地面端将所述控制信号转换成串口信号，并将所述串口信号转换成数据信号发送给无人机机载端，对无人机机载端进行控制。
优选地，所述无人机机载端通过视频发射机将拍摄的视频信号发送到电视棒，电视棒将该视频信号转换成串口信号，然后将该串口信号通过Micro USB接口转换成USB信号、之后将该USB信号经过USB-HUB发送给手机端。
优选地，所述USB-HUB通过USB接口及一OTG设备将所述视频信号对应转换成的USB信号发送给手机端。
优选地，所述无人机机载端通过数传设备将数据信号发送给数传地面端，所述数传地面端将该数据信号转换成串口信号，然后通过一串口转USB芯片将该串口信号转换成USB信号，并将该USB信号通过USB-HUB发送给手机端。
优选地，所述USB-HUB通过USB接口及一OTG设备将所述数据信号对应转换成的USB信号发送给手机端。
优选地，所述串口转USB芯片为CP2104芯片。
另外，本发明的目的还在于提供一种无人机与手机通信***。
一种无人机与手机的通信***，包括：
一机载端，所述机载端安装有一图传设备及一数传设备；
一地面端，所述地面端包括一线路板以及一电视棒，所述线路板上设置有一数传电台电路、一串口转USB电路以及一USB-HUB电路，所述USB-HUB电路依次通过数传电台电路及数传天线与所述数传设备连接；所述USB-HUB电路通过串口转USB电路、电视棒及图传天线与所述图传设备连接；
一手机，所述手机通过地面端上设置的USB接口与所述USB-HUB电路连接。
优选地，所述USB-HUB电路通过一串口转USB芯片与所述数传电台电路连接。
优选地，所述串口转USB芯片为CP2104芯片。
优选地，所述手机通过一OTG设备与地面端上设置的USB接口连接。
本发明提供的无人机与手机的通信方法，通过对来自无人机的视频和数据信号转换成串口信号，然后将该串口信号转换成USB信号，之后利用USB-HUB实现了将对应的视频和数据的同步USB信号发送给手机，而反之利用手机的控制信号实现了对无人机的操作控制。与现有技术相比，本发明实现了通过手机实时查看无人机飞行姿态及拍摄视频，并通过手机发送控制命令的目的，实现手机与无人机之间的信息交互。
附图说明
图1为本发明无人机与手机通信***原理框图，通过数传和图传设备实现无人机与手机间的相互通信；
图2为本发明数传电台电路原理图，使用成品P900电台并附带指示灯；
图3为本发明串口转USB电路原理图，CP2104将串口信号转换为USB信号；
图4为本发明USB-HUB电路原理图，HUB实现USB扩展；
图5为本发明手机接口电路原理图，手机接口为USB转microUSB；
图6为本发明电视棒接口电路原理图，microUSB母座。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1所示，图1为本发明无人机与手机通信***原理框图。本发明提供了一种无人机与手机的通信***，该***包括有无人机机载端和地面端。
其中无人机机载端内安装有机载端控制线路板、图传设备及数传设备，机载端控制线路板分别与图传设备及数传设备连接。图传设备(视频发射机)用于采集视频图像数据，且通过与其连接的图传天线将该视频数据发送到地面端设备；而数传设备用于采集数据及接收地面端的控制信号，其对应连接有数传天线，通过数传天线将采集到的数据发送到地面端以及通过该数传天线接收来自地面端的控制信号，调整无人机的飞行轨迹。
无人机地面端包括有安装在地面端设备中的控制线路板以及电视棒，控制线路板上设置有一个数传电台电路(见图2)、一个串口转USB电路(见图3)、一个USB-HUB电路(见图4)、一个USB接口以及一个Micro USB接口。其中USB接口、Micro USB接口分别连接USB-HUB电路，电视棒通过电视棒接口电路(见图6)与Micro USB接口连接；而数传电台电路通过一个串口转USB芯片(见图3，该芯片对应为CP2104芯片)连接USB-HUB电路。
手机端通过一个OTG设备(见图5中对应的手机接口电路)与所述的USB接口连接。
电视棒通过地面端的一个图传天线与机载端的图传天线无线通信连接，用于接收来自机载端的视频信号；数传电台电路通过一个数传天线与机载端的数传天线无线通信连接，用于接收来自机载端的数据信号以及发送地面端的控制信号给到机载端。
如图2所示，图2为本发明数传电台电路原理图。通过该数传电台电路可将无人机从机载端数传设备经数传天线发送的数据信号转换为串口信号。
如图3所示，图3为本发明串口转USB电路原理图。当通过图2电路将来自无人机的数据信号转换为串口信号之后，通过串口转USB芯片(CP2104芯片)将数传电台的串口信号转换为USB信号发送给USB-HUB电路，通过USB-HUB电路将该信号发送手机。
同时，手机对应输出控制信号也对应通过USB-HUB电路后，经过串口转USB芯片将USB信号转换为串口信号，通过地面端数传天线发送给机载端数传天线。
如图4所示，图4为本发明USB-HUB电路原理图。本发明中USB-HUB电路的作用是将电视棒的USB信号，以及经串口转USB的芯片转换的数传信号同时发送给手机，同时，还将手机发送的控制信号转发给数传设备。
如图5、图6所示，图5为本发明手机接口电路原理图；图6为本发明电视棒接口电路原理图。其中手机接口为USB公头，可以直接接OTG设备，通过OTG设备连接到地面端设备的USB接口；电视棒的接口为Micro USB接口母头。
以上是对本发明无人机与手机的通信***的说明，下面将结合具体实施例对本发明无人机与手机的通信方法做进一步的描述。
本发明还提供了一种无人机与手机的通信方法，其具体包括有：
首先机载端设备将获取的视频信息通过视频发射机发送到地面端设备，以及将获取的数据信息通过机载端数传设备发送给地面端数传设备；
其中无人机机载端通过视频发射机将拍摄的视频信号发送到电视棒，电视棒将该视频信号转换成串口信号，然后将该串口信号通过Micro USB接口转换成USB信号、之后将该USB信号经过USB-HUB发送给手机端。
同样地，无人机机载端通过机载端数传设备将采集到的数据信号发送给数传地面端，而数传地面端将该数据信号转换成串口信号，然后通过串口转USB芯片将该串口信号转换成USB信号，并将该USB信号通过USB-HUB发送给手机端。
USB-HUB通过USB接口及OTG设备将获取的视频信号以及数据信号对应转换成的USB信号发送给手机端。
手机端对视频信号进行显示以及对数据信号进行分析处理，并根据分析处理结果，手机端对应输出控制信号；
地面端设备将该控制信号对应转换成串口信号，并将串口信号通过串口转USB芯片反向转换成数据信号，将其发送给无人机机载端，从而实现对无人机机载端进行控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机与手机的通信方法，用于无人机机载端、地面端以及手机端之间的通信，其特征在于，包括：
地面端接收来自无人机机载端的视频和数据信号；
将所述视频和数据信号转换为串口信号，并将所述串口信号转换成USB信号；
将所述USB信号发送给手机端，通过手机端对所述视频信号进行显示以及对所述数据信号进行分析处理；
根据所述分析处理结果，手机端对应输出控制信号；
地面端将所述控制信号转换成串口信号，并将所述串口信号转换成数据信号发送给无人机机载端，对无人机机载端进行控制。
2.如权利要求1所述的无人机与手机的通信方法，其特征在于，所述无人机机载端通过视频发射机将拍摄的视频信号发送到电视棒，电视棒将该视频信号转换成串口信号，然后将该串口信号通过Micro USB接口转换成USB信号、之后将该USB信号经过USB-HUB发送给手机端。
3.如权利要求2所述的无人机与手机的通信方法，其特征在于，所述USB-HUB通过USB接口及一OTG设备将所述视频信号对应转换成的USB信号发送给手机端。
4.如权利要求2所述的无人机与手机的通信方法，其特征在于，所述无人机机载端通过数传设备将数据信号发送给数传地面端，所述数传地面端将该数据信号转换成串口信号，然后通过一串口转USB芯片将该串口信号转换成USB信号，并将该USB信号通过USB-HUB发送给手机端。
5.如权利要求4所述的无人机与手机的通信方法，其特征在于，所述USB-HUB通过USB接口及一OTG设备将所述数据信号对应转换成的USB信号发送给手机端。
6.如权利要求4所述的无人机与手机的通信方法，其特征在于，所述串口转USB芯片为CP2104芯片。
7.一种无人机与手机的通信***，其特征在于，包括：
一机载端，所述机载端安装有一图传设备及一数传设备；
一地面端，所述地面端包括一线路板以及一电视棒，所述线路板上设置有一数传电台电路、一串口转USB电路以及一USB-HUB电路，所述USB-HUB电路依次通过数传电台电路及数传天线与所述数传设备连接；所述USB-HUB电路通过Micro USB接口、电视棒及图传天线与所述图传设备连接；
一手机，所述手机通过地面端上设置的USB接口与所述USB-HUB电路连接。
8.如权利要求7所述的无人机与手机的通信***，其特征在于，所述USB-HUB电路通过一串口转USB芯片与所述数传电台电路连接。
9.如权利要求7所述的无人机与手机的通信***，其特征在于，所述串口转USB芯片为CP2104芯片。
10.如权利要求7所述的无人机与手机的通信***，其特征在于，所述手机通过一OTG设备与地面端上设置的USB接口连接。
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