[发明专利]一种带有教练口的无人机智能地面站和控制无人机的方法

说明书

技术领域

本发明属于无人机领域，特别涉及带有教练口的无人机智能地面站以及控制无人机的方法。

背景技术

无人机作为一种性能优越的空中平台，最早用于军事领域。但随着技术的发展和变革，无人机开始在民用领域迅速发展。

无人机主要是通过地面遥控或GPS飞控来实现各项作业。无人机作业与传统作业相比，具有作业精准、高效环保等特点，可以节省大量的人力成本。

目前国内无人机作业普遍采用航模遥控器手动控制，其方式是由无人机操作人员（飞手）通过遥控器控制无人机的起降以及一系列动作，这要求飞手必须经过专业训练，且在操控飞机时需要精力高度集中，实时关注周围环境以及无人机的状态，不能有半点懈怠。而且无人机飞行一旦超出视线范围，操控就难以进行，很容易导致无人机坠毁或，并造成巨大的经济损失和安全问题。

无人机坠毁或失联责任认证问题。这是为无人机减少损失迫切需要解决的问题，也是行业安全飞行的需求。现有的无人机地面站，只是采集无人机的飞行轨迹，无法获知飞手的操作动作，这样一旦无人机坠毁或失联时，责任无法确定是否是飞手操作失误还是其它问题。

发明内容

所要解决的技术问题：

现有的无人机地面站不能记录飞手的控制动作，在无人机出问题时，无法确定故障原因。

技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种带有教练口的无人机智能地面站，其结构包括数据传输模块和CPU，CPU通过数据传输模块和无人机进行数据传输，还包括教练口模块，所述教练口模块一端连接无人机遥控器，一端连接CPU，所述教练口模块记录无人机遥控器的所有的操作指令信息。

无人机遥控器的所有的操作指令信息单向向教练口模块传输，教练口模块接收到无人机控制器的所有的操作指令信息后单向向CPU传输。

所述无人机遥控器的各个遥控信号以PPM或SBUS协议通过教练口模块发送到CPU。

本发明还提供了带有教练口的无人机智能地面站控制无人机的方法，包括三种方式，自动模式、半自动模式和手动模式。

在所述的自动模式下，所述无人机智能地面站将预先设置好的任务路线、飞行速度通过数据传输模块发给无人机，无人机通过数据传输模块接收后执行任务，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度等飞机状态数据通过数据模块传输到无人机智能地面站的CPU记录保存。

在所述的半自动模式下，无人机智能地面站的CPU对接收到的无人机遥控器的操作指令信息预先设置，飞手操纵无人机遥控器，通过教练口模块将所有的操作指令信息传输到CPU，CPU根据操作指令信息对应的预先设置，通过数据传输模块发送指令给无人机，无人机按照所述预先设置飞行，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度等飞机状态数据通过数据传输模块传输到无人机智能地面站的CPU记录保存。

在手动模式下，飞手操纵无人机遥控器，通过通过教练口模块将所有的操作指令信息传输到CPU，CPU将无人机遥控器的所有的操作指令信息通过数据传输模块发送到无人机，无人机根据无人机遥控器的操作指令信息而做相应的动作，同时无人机将实际运行轨迹、飞行速度通过数据传输模块传输到CPU记录保存。

在手动模式下，飞手操纵无人机遥控器直接控制无人机，无人机按照无人机遥控器的操作指令飞行，同时无人机遥控器的所有操作指令信息通过教练接口模块发送到CPU，同时无人机上返回的关于无人机飞行状态和位置的信息通过数据传输模块发送到CPU，CPU记录保存。

在手动模式下，能够训练出智能飞机控制模型，步骤如下，地面站通过教练口模块完整地收集到飞手的操作，同时，无人机将它的状态实时传回地面站，所述无人的状态包括无人机的位置、高度、姿态、航向、速度、喷洒量、相对高度，在某一时刻T0，地面站收集到的无人机状态S，收集到飞手的操作A，根据教练口传输延时T1和数传传输延时T2，可以得到S的发生时间为(T0-T2)，A的发生时间为(T0-T1)，得到同一时刻的飞机状态和飞手操作的集合(A, S)，建立一个飞手操作学习网络，把这个集合作为训练数据导入网络，当数据足够多时，训练出一个智能飞机控制模型。

有益效果：

由于采集了飞手的操作无人机遥控器的所有操作指令信息，当无人机坠毁或失联时，能够通过飞手的操作指令信息判断出是否飞手有责任，也便于找到无人机事故的原因。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明手动模式的遥控器直接控制无人机的示意图。