[发明专利]一种自主飞行的无人机系统及其控制方法

说明书

一种自主飞行的无人机系统，包括主控制器、地面站设备，主控制器包括数据采集模块、数据处理模块、通信模块,通过修改主控制器的内部程序和外围电路实现不同型号无人机的飞行控制和飞行管理功能要求，其特征在于：地面站设备对单个无人机进行配置参数、航线规划电子围栏设置以及航行模式的配置，主控制器按照地面站设备生成的航点文件、飞行参数以及安全参数实现无人机包括自主避障、断点续航在内的自主飞行。

技术领域

本发明涉及无人机系统，尤其是一种自主飞行的无人机系统及其控制方法。

背景技术

现有技术中无人机都是基于离线航线规划和全自动飞行控制的无人机飞控产品方案，具体实现过程如图1所示，上述过程中，“测量地块”过程需要测绘人员手持测绘设备到地块的各个特征点进行取点操作，耗费时间较长，是作业时间之外最耗时间的步骤，特别是对于小地块，测量地块的时间占用总作业时间的比例会更长，自主作业功能是实现无人机植保作业的基础，因为传统的遥控飞行精度差、强度高，无法体现无人机植保作业的真正价值，而自主飞行功能可以充分发挥人和机器各自的优势，充分提高作业效率。

发明内容

本发明为了克服现有技术方案的不足，提供了一种自主飞行的无人机系统的技术方案,充分提高作业效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种自主飞行的无人机系统，包括主控制器、地面站设备，主控制器包括数据采集模块、数据处理模块、通信模块,通过修改主控制器的内部程序和外围电路实现不同型号无人机的飞行控制和飞行管理功能要求，地面站设备包括遥控器、PC地面站、手机地面站，通过无线数据信道进行飞行监控；其特征在于：

地面站设备对单个无人机进行配置参数、航线规划电子围栏设置以及航行模式的配置，主控制器按照地面站设备生成的航点文件、飞行参数以及安全参数实现无人机包括自主避障、断点续航在内的自主飞行。

一种自主飞行的无人机控制方法，具体为：

步骤1，通过测绘设备结合地面站设备获取作业区域信息；

步骤2，在地面站设备上进行飞行航线的规划；

步骤3，配置飞行参数；

步骤4，配置安全参数；

步骤5，地面站设备连接主控制器，地面站设备生成规划好的航点文件、飞行参数以及安全参数上传到主控制器；

步骤6，确认卫星状态良好，无人机起飞，飞行模式切换到自主作业模式；

步骤7，无人机保持当前高度进入任务航线，主控制器按照航点文件飞行，并按照设定好的航线执行自主作业；

步骤8，无人机返航。

本发明与现有技术的有益效果体现在：

1.本发明提出了对测量好的作业区域信息及航点文件进行保存，通过地面站软件进行分时复用，这样可以有效提高再次作业的作业效率(再次作业不再需要测量地块)，过程节省了最耗时间的“测量地块”的过程，有效提高作业效率；

2.电药检测、断点续航：高效电源管理实时监控电池电量，高精度液位传感器实时监控药箱药量，出现低电或断药(或人工添加断点)时无人机记录当前航点位置并自主返航，加药换电后无人机自动飞到断点继续开展喷洒作业，有效节省了飞行时间；

3.本发明为保证用户在不使用地面站对小面积形状规整地块作业时仍然可以使用自主喷洒功能，同时有效降低用户的操作强度，本产品提供了非常实用的“AB点模式”，这种作业模式既能满足快速作业要求，又能保证喷洒的均匀性，该模式还支持用户随时修改A点和B点的位置；

4.本发明通过设置电子围栏的充分保证飞行安全；