CN207082215U - 基于wifi的无人机控制***、控制终端和无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机控制领域，提出一种基于WIFI的无人机控制***、控制终端和无人机。所述无人机控制***包括：控制终端，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使无人机根据所述控制信号执行动作；通过第一网络接收无人机返回的视频信号；无人机，用于通过第一网络接收控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；采集并通过第一网络发送视频信号至控制终端；其中，控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。当WIFI信号受到干扰时，由于控制信号的传输优先级比视频信号的传输优先级高，因此能够在牺牲视频信号质量的前提下优先保证控制信号的正常传输，从而避免无人机的失控。

Description

基于WIFI的无人机控制***、控制终端和无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机控制领域，尤其涉及一种基于WIFI的无人机控制***、控制终端和无人机。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备或自备的程序控制装置操纵的非载人飞机，广泛地应用于当前社会的各种领域。无人机最重要的应用功能之一是视频拍摄与传输，而要实现无人机的视频拍摄和传输离不开遥控控制信号和视频传输信号的无线传输。

为了避免信号之间的相互干扰，无人机的遥控控制信号和视频传输信号可以分别使用不同的无线标准或者无线频率方式进行传输。采用上述方式需要分别为不同的信号设计不同的软硬件方案，开发成本较高。近年来出现采用WIFI传输的无人机控制方案，能够有效降低开发成本。然而，当WIFI信号受到干扰时，WIFI传输速度会降低，进而影响视频传输信号和遥控控制信号的稳定传输，存在无人机失控的风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种基于WIFI的无人机控制***、控制终端和无人机，旨在解决当WIFI信号受到干扰时可能存在的无人机失控的风险。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种基于WIFI的无人机控制***，包括：

控制终端，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使所述无人机根据所述控制信号执行动作；通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号；

无人机，用于通过所述第一网络接收所述控制终端发送的控制信号；并根据所述控制信号执行动作；采集并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种控制终端，包括：

控制信号发送模块，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使所述无人机根据所述控制信号执行动作；

视频信号接收模块，用于通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种无人机，包括：

控制信号接收模块，用于通过第一网络接收控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；

视频信号发送模块，用于采集并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

本实用新型实施例提出的一种基于WIFI的无人机控制***包括：控制终端，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使无人机根据所述控制信号执行动作；通过第一网络接收无人机返回的视频信号；无人机，用于通过第一网络接收控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；采集并通过第一网络发送视频信号至控制终端；其中，控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。当WIFI信号受到干扰时，由于控制信号的传输优先级比视频信号的传输优先级高，因此能够在牺牲视频信号质量的前提下优先保证控制信号的正常传输，从而避免无人机的失控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种基于WIFI的无人机控制***的一个实施例的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种控制终端的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种无人机的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

本实用新型实施例提供了一种基于WIFI的无人机控制***、控制终端和无人机，旨在解决当WIFI信号受到干扰时可能存在的无人机失控的风险。

请参阅图1，本实用新型实施例中一种基于WIFI的无人机控制***的一个实施例包括：

控制终端101，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使所述无人机根据所述控制信号执行动作；通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号；

无人机102，用于通过所述第一网络接收所述控制终端发送的控制信号；并根据所述控制信号执行动作；采集并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端。

所述基于WIFI的无人机控制***的基本工作原理及相关说明如下：

所述控制终端可以为各类智能手机、个人电脑或者其它终端设备，用于操控无人机。该控制终端通过第一网络发送控制信号给无人机，使得无人机根据控制信号执行相应的动作。所述第一网络是某个特定的网络，比如可以是互联网，该控制终端通过WIFI接入所述第一网络。所述控制终端通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号，可在控制终端侧观看所述视频信号承载的视频信息。在实际应用中，无人机还可以将自身的飞行状态信息发送给所述控制终端，以便操控人员及时掌握无人机的动态参数。

所述无人机通过所述第一网络接收所述控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行相应的动作，比如加减速、直行或转向等。所述无人机接入所述第一网络的方式可以是WIFI，也可以是4G等其它方式。所述无人机通过自带的摄像头采集视频信号，并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端。

在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。一般来说，视频信号的数据量要远远大于控制信号的数据量，因此在数据传输的过程中视频信号会占用大量的带宽，若将控制信号的传输优先级设置得比视频信号的传输优先级高，则当WIFI信号不好时，能够优先保证控制信号的正常传输，进而能够保证对无人机的正常操控。

进一步的，所述控制信号和所述视频信号的不同传输优先级通过无线多媒体技术(WMM)实现。WMM是802.11e标准的一个子集，允许无线通信根据数据类型定义一个优先级范围，对于时间敏感的数据，比如视频/音频数据将比普通的数据有更高的传输优先级，而且其中音频数据比视频数据的优先级更高。

具体的操作方式为修改承载所述控制信号的报文的头部中用于调整传输优先级的数据位的数值，使得所述控制信号的传输优先级与音频数据的传输优先级相同，即比视频信号(视频数据)的传输优先级高。

在IPv4的报文头结构中，存在8位的数据位用于表示服务类型(Type ofService)，该8位数据位的说明如表1所示。

表1(Type of Service)

Bits 0-2:Precedence
	Bit 3:0＝Normal Delay 1＝Low Delay
Bit 4:0＝Normal Throughput 1＝High Throughput
	Bit 5:0＝Normal Reliability 1＝High Reliability
Bits 6-7:Explicit Congestion Notification

在表1中，第0-2共3位用于定义传输的优先级别，其中优先级别5在WMM技术中是语音数据使用的优先级别，因此把承载所述控制信号的报文的头部中对应的3位数据位设置为101(即优先级别5)，使得所述控制信号的传输优先级与音频数据的传输优先级相同。这样一来就将控制信号伪装成语音信号，能够优先保证控制信号的正常传输。

进一步的，所述无人机通过WIFI方式接入所述第一网络，所述无人机控制***还可以包括：

地面中继端103，通过WIFI方式接入所述第一网络，用于所述控制终端和所述无人机之间收发信号的中转。

所述地面中继端用于信号的中转，即接收控制终端发送的控制信号转发给无人机，接收无人机发送的视频信号转发给控制终端，能够大大增加控制终端和无人机之间的操控距离。

其中，所述控制终端、所述无人机和所述地面中继端之间接入的WIFI网段相同。另外，所述无人机的WIFI连接采用优先连接地面中继端的原则，即无人机只要连接地面中继端作为AP，则自动断开其它WIFI接入点的连接，这样就实现了无人机与地面中继端的漫游连接功能。

进一步的，所述无人机通过WIFI方式接入所述第一网络，所述无人机控制***还可以包括：

第一调整模块，用于若所述控制终端为IOS***，则将所述无人机的WIFI连接调整为AP模式，并将所述控制终端的WIFI连接调整为STA模式；

第二调整模块，用于若所述控制终端为安卓***，则将所述无人机的WIFI连接调整为STA模式，并将所述控制终端的WIFI连接调整为AP模式。

所述第一调整模块和第二调整模块可以集成在同一个设备中，也可以是两个独立的模块。IOS***和安卓***是目前应用最广泛的两种终端***，为了实现两种不同终端***的控制终端都能实现对无人机的操控，若所述控制终端为IOS***，则将所述无人机的WIFI连接调整为AP模式，并将所述控制终端的WIFI连接调整为STA模式，这样即可实现正常的组网连接功能。进一步的，当所述控制终端为IOS***且WIFI连接为STA模式时，将AP接入端的网关功能关闭，这样能够保证控制终端在操控无人机的同时还能够使用4G访问网络。

若所述控制终端为安卓***，则将所述无人机的WIFI连接调整为STA模式，并将所述控制终端的WIFI连接调整为AP模式，这样即可实现正常的组网连接功能。而且，当安卓***的控制终端设置为STA模式时，不会影响其通过4G访问网络的功能。

通过判断控制终端的***类型，针对不同***的控制终端分别制定不同的WIFI连接设置模式，能够保证不同***的控制终端都能实现对无人机的操控，大大增强了无人机操控的灵活性与实用性。更进一步的，还能保证控制终端在操控无人机的同时能够正常通过4G访问网络。

本实用新型实施例提出的一种基于WIFI的无人机控制***包括：控制终端，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使无人机根据所述控制信号执行动作；通过第一网络接收无人机返回的视频信号；无人机，用于通过第一网络接收控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；采集并通过第一网络发送视频信号至控制终端；其中，控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。当WIFI信号受到干扰时，由于控制信号的传输优先级比视频信号的传输优先级高，因此能够在牺牲视频信号质量的前提下优先保证控制信号的正常传输，从而避免无人机的失控。

请参阅图2，本实用新型实施例中一种控制终端的一个实施例包括：

控制信号发送模块201，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使所述无人机根据所述控制信号执行动作；

视频信号接收模块202，用于通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

进一步的，所述控制终端还可以包括：

第三调整模块，用于若所述控制终端为IOS***，则将所述控制终端的WIFI连接调整为STA模式；

第四调整模块，用于若所述控制终端为安卓***，则将所述控制终端的WIFI连接调整为AP模式。

进一步的，所述控制终端还可以包括：

第二网关关闭模块，用于当所述控制终端为IOS***且WIFI连接为STA模式时，将AP接入端的网关功能关闭。

请参阅图3，本实用新型实施例中一种无人机的一个实施例包括：

控制信号接收模块301，用于通过第一网络接收控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；

视频信号发送模块302，用于采集并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

进一步的，所述无人机还可以包括：

第五调整模块，用于若所述控制终端为IOS***，则将所述无人机的WIFI连接调整为AP模式；

第六调整模块，用于若所述控制终端为安卓***，则将所述无人机的WIFI连接调整为STA模式。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于WIFI的无人机控制***，其特征在于，包括：

控制终端，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使所述无人机根据所述控制信号执行动作；通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号；

无人机，用于通过所述第一网络接收所述控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；采集并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

2.如权利要求1中所述的基于WIFI的无人机控制***，其特征在于，所述无人机通过WIFI方式接入所述第一网络，所述无人机控制***还包括：

地面中继端，通过WIFI方式接入所述第一网络，用于所述控制终端和所述无人机之间收发信号的中转；

其中，所述控制终端、所述无人机和所述地面中继端之间接入的WIFI网段相同。

3.如权利要求1中所述的基于WIFI的无人机控制***，其特征在于，所述控制信号和所述视频信号的不同传输优先级通过无线多媒体技术实现，承载所述控制信号的报文的头部中用于调整传输优先级的数据位预置指定的数值，使得所述控制信号的传输优先级与音频数据的传输优先级相同。

4.如权利要求1至3中任一项所述的基于WIFI的无人机控制***，其特征在于，所述无人机通过WIFI方式接入所述第一网络，所述无人机控制***还包括：

第一调整模块，用于若所述控制终端为IOS***，则将所述无人机的WIFI连接调整为AP模式，并将所述控制终端的WIFI连接调整为STA模式；

第二调整模块，用于若所述控制终端为安卓***，则将所述无人机的WIFI连接调整为STA模式，并将所述控制终端的WIFI连接调整为AP模式。

5.如权利要求4中所述的基于WIFI的无人机控制***，其特征在于，还包括：

第一网关关闭模块，用于当所述控制终端为IOS***且WIFI连接为STA模式时，将AP接入端的网关功能关闭。

6.一种控制终端，其特征在于，包括：

控制信号发送模块，用于通过第一网络发送控制信号至无人机，以使所述无人机根据所述控制信号执行动作；

视频信号接收模块，用于通过所述第一网络接收所述无人机返回的视频信号；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

7.如权利要求6所述的控制终端，其特征在于，还包括：

第三调整模块，用于若所述控制终端为IOS***，则将所述控制终端的WIFI连接调整为STA模式；

第四调整模块，用于若所述控制终端为安卓***，则将所述控制终端的WIFI连接调整为AP模式。

8.如权利要求7所述的控制终端，其特征在于，还包括：

第二网关关闭模块，用于当所述控制终端为IOS***且WIFI连接为STA模式时，将AP接入端的网关功能关闭。

9.一种无人机，其特征在于，包括：

控制信号接收模块，用于通过第一网络接收控制终端发送的控制信号，并根据所述控制信号执行动作；

视频信号发送模块，用于采集并通过所述第一网络发送视频信号至所述控制终端；

其中，所述控制终端通过WIFI方式接入所述第一网络，在所述第一网络中，所述控制信号的传输优先级高于所述视频信号的传输优先级。

10.如权利要求9所述的无人机，其特征在于，还包括：

第五调整模块，用于若所述控制终端为IOS***，则将所述无人机的WIFI连接调整为AP模式；

第六调整模块，用于若所述控制终端为安卓***，则将所述无人机的WIFI连接调整为STA模式。