CN108873942B - 一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，包括设备装配，飞行监控，保持队形，结束降落及故障迫降等五个步骤。本发明一方面通过互联网进行设备间的数据输送，可有效实现对无人机进行更精确的调控，同时设有的超声波扫描仪便于对无人机前后区域进行扫描，实现了更精准的信息收集，杜绝了各种危险的发生，避免飞行过程中发生各种事故，提高飞行过程的安全性，另一方面通过GPS定位装置，便于对无人机位置与距离的信息收集，以便通过互联网进行更加快速的传递，便于对无人机队列在转弯过程或其他变动时，可同时接收到指令，以便对无人机队列队形的保持。
Description
技术领域
本发明涉一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，属无人机技术领域。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。现有的无人机多通过无线电进行控制，不便于对无人机收集信息的传递，况且对于无人机编队的控制，仅使用无线电的话，不能进行更加全面的控制，对无人机周围环境不能得到精确的信息，导致飞行时还易发生事故，控制无人机的时候常因距离的因素导致不同无人机接收指令的时间不同，不便于对无人机编队队形的控制，针对这一现状，迫切需要开发一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，以满足实际使用的需要。
发明内容
为了解决现有分类技术上的一些不足，本发明提供一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法。
为了实现上面提到的效果，提出了一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其包括以下步骤：
一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，包括以下步骤：
第一步，设备装配，需要建立一个数据处理服务器，同时专门设有控制室对数据处理服务器进行调控，控制室内要设有专门的无人机远程控制终端，将多个无人机分别与无人机远程控制终端间建立无线数据连接，无人机上设有超声波扫描仪、图像采集装置、风速测量装置、PM2.5检测装置；
第二步，飞行监控，多个无人机起飞时，需通过超声波扫描仪对前后区域进行扫描，通过多个无人机上的GPS定位***对大于两个的多个无人机与控制室内的无人机远程控制终端的距离进行监控，通过无线连接对多个无人机的速度进行控制，使得多个无人机的速度一致，若无人机数目为奇数，将一个无人机由相同速度提速后再降速，使其位于无人机群的前端，通过无人机上的GPS定位***，对其他无人机进行调控，使其组成特定的编队队形，若无人机数目为偶数，只需要将两个无人机当队伍模板即可，待无人机队伍形成队形后，无人机速度保持一致，即可；
第三步，保持队形，无人机编队行驶一段距离后，要进行转弯或其他变动时，数据处理服务器对无人机上的GPS定位***对无人机位置的数据采集后，将数据通过互联网发送到控制室内的无人机远程控制终端，控制室内的无人机远程控制终端再通过CPU对无人机远程控制终端与各无人机距离进行计算，同时在加上无人机的速度，根据距离不同，分别在不同时间发出与多个无人机对应的指令，多个无人机在同一时间接收到其相对应的指令，进行对应的操作，同时保持无人机队列队形的一致；
第四步，结束降落，任务完成后，以无人机编队中的模板机为标准，对无人机之间的距离设为定值，或设为两模板机之间的距离，通过GPS定位***将其位置信息通过互联网发送到控制室内的无人机远程控制终端，通过CPU对数据进行处理，同时还有加入无人机远程控制终端与无人机距离的因素，然后根据处理结果对无人机队列进行调控，具体为两端对应调控，使得无人机队列处于同一直线，无人机队列速度一致；
第五步，故障迫降，无人机队在出行过程中，若出现故障，将通过GPS定位***将位置通过网络发送给控制室内的无人机远程控制终端，然后降低速度，进行临时迫降，降落后关闭所有连通装置，仅通过GPS定位***进行定位，无人机远程控制终端通过对受损的无人机进行定位，从而进行快速回收。
进一步的，所述的第一步作业中，分别为每台无人机上设有信号接收器和GPS定位***。
进一步的，所述的第一步作业中，超声波扫描仪设于无人机前后端，所述图像采集装置设于正下方，所述风速测量装置设于无人机正上方，所述PM2.5检测装置设于无人机两侧。
进一步的，所述的第二步作业中，无人机的高度不得低于5米，无人机飞行时需要通过超声波扫描仪对前后的区域进行扫描，扫描结果将通过无线连接发送给控制室内的无人机远程控制终端，通过无人机远程控制终端对数据监测后可得出后续的飞行方案。
进一步的，所述的第三步作业中，无人机进行转弯或其他变动时，转弯内侧的无人机速度减小，转弯外侧的无人机速度增大，变动结束后，各无人机速度恢复正常。
进一步的，所述的第四步作业中，无人机队列降落前，通过超声波扫描仪对降落的位置周围的障碍物与鸟类进行扫描，扫描结果通过互联网发送于无人机远程控制终端，经CPU处理后得出的方案进行降落。
本发明***构成结构简单，使用灵活方便、通用性好，拓展能力和抗故障能力强，运行自动化程度高，一方面通过互联网进行设备间的数据输送，可有效实现对无人机进行更精确的调控，同时设有的超声波扫描仪便于对无人机前后区域进行扫描，实现了更精准的信息收集，杜绝了各种危险的发生，避免飞行过程中发生各种事故，提高飞行过程的安全性，另一方面通过GPS定位装置，便于对无人机位置与距离的信息收集，以便通过互联网进行更加快速的传递，便于对无人机队列在转弯过程或其他变动时，可同时接收到指令，以便对无人机队列队形的保持。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明方法流程图；
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所述的一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，包括以下步骤：
第一步，设备装配，需要建立一个数据处理服务器，同时专门设有控制室对数据处理服务器进行调控，控制室内要设有专门的无人机远程控制终端，将多个无人机分别与无人机远程控制终端间建立无线数据连接，无人机上设有超声波扫描仪、图像采集装置、风速测量装置、PM2.5检测装置；
第二步，飞行监控，多个无人机起飞时，需通过超声波扫描仪对前后区域进行扫描，通过多个无人机上的GPS定位***对大于两个的多个无人机与控制室内的无人机远程控制终端的距离进行监控，通过无线连接对多个无人机的速度进行控制，使得多个无人机的速度一致，若无人机数目为奇数，将一个无人机由相同速度提速后再降速，使其位于无人机群的前端，通过无人机上的GPS定位***，对其他无人机进行调控，使其组成特定的编队队形，若无人机数目为偶数，只需要将两个无人机当队伍模板即可，待无人机队伍形成队形后，无人机速度保持一致，即可；
第三步，保持队形，无人机编队行驶一段距离后，要进行转弯或其他变动时，数据处理服务器对无人机上的GPS定位***对无人机位置的数据采集后，将数据通过互联网发送到控制室内的无人机远程控制终端，控制室内的无人机远程控制终端再通过CPU对无人机远程控制终端与各无人机距离进行计算，同时在加上无人机的速度，根据距离不同，分别在不同时间发出与多个无人机对应的指令，多个无人机在同一时间接收到其相对应的指令，进行对应的操作，同时保持无人机队列队形的一致；
第四步，结束降落，任务完成后，以无人机编队中的模板机为标准，对无人机之间的距离设为定值，或设为两模板机之间的距离，通过GPS定位***将其位置信息通过互联网发送到控制室内的无人机远程控制终端，通过CPU对数据进行处理，同时还有加入无人机远程控制终端与无人机距离的因素，然后根据处理结果对无人机队列进行调控，具体为两端对应调控，使得无人机队列处于同一直线，无人机队列速度一致；
第五步，故障迫降，无人机队在出行过程中，若出现故障，将通过GPS定位***将位置通过网络发送给控制室内的无人机远程控制终端，然后降低速度，进行临时迫降，降落后关闭所有连通装置，仅通过GPS定位***进行定位，无人机远程控制终端通过对受损的无人机进行定位，从而进行快速回收。
本实施例中，所述的第一步作业中，分别为每台无人机上设有信号接收器和GPS定位***。
进一步的，所述的第一步作业中，超声波扫描仪设于无人机前后端，所述图像采集装置设于正下方，所述风速测量装置设于无人机正上方，所述PM2.5检测装置设于无人机两侧。
本实施例中，所述的第二步作业中，无人机的高度不得低于5米，无人机飞行时需要通过超声波扫描仪对前后的区域进行扫描，扫描结果将通过无线连接发送给控制室内的无人机远程控制终端，通过无人机远程控制终端对数据监测后可得出后续的飞行方案。
本实施例中，所述的第三步作业中，无人机进行转弯或其他变动时，转弯内侧的无人机速度减小，转弯外侧的无人机速度增大，变动结束后，各无人机速度恢复正常。
本实施例中，所述的第四步作业中，无人机队列降落前，通过超声波扫描仪对降落的位置周围的障碍物与鸟类进行扫描，扫描结果通过互联网发送于无人机远程控制终端，经CPU处理后得出的方案进行降落。
本发明***构成结构简单，使用灵活方便、通用性好，拓展能力和抗故障能力强，运行自动化程度高，一方面通过互联网进行设备间的数据输送，可有效实现对无人机进行更精确的调控，同时设有的超声波扫描仪便于对无人机前后区域进行扫描，实现了更精准的信息收集，杜绝了各种危险的发生，避免飞行过程中发生各种事故，提高飞行过程的安全性，另一方面通过GPS定位装置，便于对无人机位置与距离的信息收集，以便通过互联网进行更加快速的传递，便于对无人机队列在转弯过程或其他变动时，可同时接收到指令，以便对无人机队列队形的保持。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其特征在于：所述的基于互联网的无人机编队队形保持的方法包括以下步骤：
第一步，设备装配，需要建立一个数据处理服务器，同时专门设有控制室对数据处理服务器进行调控，控制室内要设有专门的无人机远程控制终端，将多个无人机分别与无人机远程控制终端间建立无线数据连接，无人机上设有超声波扫描仪、图像采集装置、风速测量装置、PM2.5检测装置；
第二步，飞行监控，多个无人机起飞时，需通过超声波扫描仪对前后区域进行扫描，通过多个无人机上的GPS定位***对大于两个的多个无人机与控制室内的无人机远程控制终端的距离进行监控，通过无线连接对多个无人机的速度进行控制，使得多个无人机的速度一致，若无人机数目为奇数，将一个无人机由相同速度提速后再降速，使其位于无人机群的前端，通过无人机上的GPS定位***，对其他无人机进行调控，使其组成特定的编队队形，若无人机数目为偶数，只需要将两个无人机当队伍模板即可，待无人机队伍形成队形后，无人机速度保持一致，即可；
第三步，保持队形，无人机编队行驶一段距离后，要进行转弯或其他变动时，数据处理服务器对无人机上的GPS定位***对无人机位置的数据采集后，将数据通过互联网发送到控制室内的无人机远程控制终端，控制室内的无人机远程控制终端再通过CPU对无人机远程控制终端与各无人机距离进行计算，同时在加上无人机的速度，根据距离不同，分别在不同时间发出与多个无人机对应的指令，多个无人机在同一时间接收到其相对应的指令，进行对应的操作，同时保持无人机队列队形的一致；
第四步，结束降落，任务完成后，以无人机编队中的模板机为标准，对无人机之间的距离设为定值，或设为两模板机之间的距离，通过GPS定位***将其位置信息通过互联网发送到控制室内的无人机远程控制终端，通过CPU对数据进行处理，同时还有加入无人机远程控制终端与无人机距离的因素，然后根据处理结果对无人机队列进行调控，具体为两端对应调控，使得无人机队列处于同一直线，无人机队列速度一致；
第五步，故障迫降，无人机队在出行过程中，若出现故障，将通过GPS定位***将位置通过网络发送给控制室内的无人机远程控制终端，然后降低速度，进行临时迫降，降落后关闭所有连通装置，仅通过GPS定位***进行定位，无人机远程控制终端通过对受损的无人机进行定位，从而进行快速回收。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其特征在于：所述的第一步作业中，分别为每台无人机上设有信号接收器和GPS定位***。
3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其特征在于：所述的第一步作业中，超声波扫描仪设于无人机前后端，所述图像采集装置设于正下方，所述风速测量装置设于无人机正上方，所述PM2.5检测装置设于无人机两侧。
4.根据权利要求1所述的一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其特征在于：所述的第二步作业中，无人机的高度不得低于5米，无人机飞行时需要通过超声波扫描仪对前后的区域进行扫描，扫描结果将通过无线连接发送给控制室内的无人机远程控制终端，通过无人机远程控制终端对数据监测后可得出后续的飞行方案。
5.根据权利要求1所述的一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其特征在于：所述的第三步作业中，无人机进行转弯或其他变动时，转弯内侧的无人机速度减小，转弯外侧的无人机速度增大，变动结束后，各无人机速度恢复正常。
6.据权利要求1所述的一种基于互联网的无人机编队队形保持的方法，其特征在于：所述的第四步作业中，无人机队列降落前，通过超声波扫描仪对降落的位置周围的障碍物与鸟类进行扫描，扫描结果通过互联网发送于无人机远程控制终端，经CPU处理后得出的方案进行降落。
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