專利名稱：一種無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置，屬于無人器控制技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于各種無人器的遠(yuǎn)程操控，是一種低成本的解決方案。
背景技術(shù)：
無人器泛指各種無人駕駛的航行器，包括無人駕駛飛行器(Unmanned Aerial Vehicles, UAV)、無人駕駛地面車(Unmanned Ground Vehicles, UGV)、無人水下航行器 (Unmanned Undersea Vehicle, UUV)、無人水面航行器(Unmanned Surface Vehicles, USV)等，目前在軍事和民用領(lǐng)域正得到日益廣泛的應(yīng)用。在無人器執(zhí)行任務(wù)的過程中，地面人員必須通過無線通信設(shè)備對(duì)無人器及其任務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與操控，即實(shí)現(xiàn)遙控遙測(cè)。在近距離(目視范圍)內(nèi)，無人器的操控可通過商用遙控器(如Futaba、JR等品牌) 由操控人員以目視方式直接手動(dòng)完成，地面站的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)僅用于輔助支持，系統(tǒng)成本相對(duì)較低。在中遠(yuǎn)距離(目視范圍以外或遮擋)情況下，無人器的操控一般要通過地面站專用的操控手柄、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信鏈路才能實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)成本和復(fù)雜度相對(duì)較高。以無人機(jī)為例，申請(qǐng)?zhí)枮?00910079023. 5的發(fā)明專利，提出一種空中無人機(jī)超視距遙控方法。該方法根據(jù)無人機(jī)回傳數(shù)據(jù)，在電子地圖窗口中顯示無人機(jī)的飛行軌跡、在虛擬儀器窗口中顯示無人機(jī)的飛行姿態(tài)及位置，并將無人機(jī)模型與圖像視頻融合。操作人員通過觀察工控計(jì)算機(jī)的遙測(cè)數(shù)據(jù)和視頻圖像，利用接入計(jì)算機(jī)的遙控手柄來遠(yuǎn)程遙控?zé)o人機(jī)，該方法未涉及具體的遙控實(shí)施方案。專利號(hào)為200720002802. 1的“無人機(jī)地面監(jiān)控系統(tǒng)”，將飛行操縱平臺(tái)接入了地面控制計(jì)算機(jī)，通過觀察無人機(jī)的飛行狀態(tài)來操縱無人機(jī)。飛行操縱平臺(tái)通常是利用鼠標(biāo)鍵盤或者比較單一的飛行操縱桿來操控?zé)o人機(jī)。不難看到，隨著各種無人器運(yùn)動(dòng)控制朝著自主化、智能化的方向發(fā)展，其遠(yuǎn)程遙控遙測(cè)信道始終發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)有的無人器地面站遠(yuǎn)程遙控方案，電子地圖多為專用且二維，遠(yuǎn)程操控大都通過鼠標(biāo)、鍵盤來完成，操作性和舒適性相對(duì)較低，因此迫切需要一種用于無人器的地面站遠(yuǎn)程操控解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種通用性好、易于實(shí)現(xiàn)、實(shí)用性強(qiáng)、成本低廉的無人器遠(yuǎn)程操控裝置方案，克服現(xiàn)有方案的不足。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置，包括通用遙控器、 基于Google Earth的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)、無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，所述地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過USB或串口與所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)連接，實(shí)時(shí)獲取無人器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并通過Google Earth顯示無人器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)行軌跡；另一方面，所述地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過USB或串口與所述通用遙控器連接，實(shí)時(shí)提取所述通用遙控器的操控指令并經(jīng)所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)向無人器轉(zhuǎn)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)無人器的運(yùn)動(dòng)控制和任務(wù)設(shè)備的操控。該方案的優(yōu)點(diǎn)是
1)采用商業(yè)型的通用遙控器(如Futaba、JR等)對(duì)無人器進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，成本低，維護(hù)性、操作性和舒適性好；
2)通過無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)將遙控器的操控指令發(fā)送給無人器，相比直接用遙控器控制無人器，遙控距離大大延伸；
3)地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)分別通過USB或串口與通用遙控器和無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)連接，接口的通用性和維護(hù)性好，實(shí)用性強(qiáng)；
4)地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)運(yùn)行有基于GoogleEarth的無人器遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件，可通過Google Earth以二維或三維方式實(shí)時(shí)顯示無人器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)行軌跡，增強(qiáng)了無人器航跡規(guī)劃和遠(yuǎn)程操控的可視化，有利于遠(yuǎn)程操控的可靠實(shí)施。它具有簡(jiǎn)潔實(shí)用、操控簡(jiǎn)單、實(shí)用性好、成本較低等特點(diǎn)，解決了遙控器直接操控?zé)o人機(jī)的距離限制，提高了地面站的可操作性和舒適性。


圖1為本發(fā)明的無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記名稱1、通用遙控器，2、基于Google Earth的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)，3、無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明所述的無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置，它包括通用遙控器1、基于Google Earth的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)2、無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)3，所述地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)2通過USB或串口與所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)3連接，實(shí)時(shí)獲取無人器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并通過Google Earth顯示無人器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)行軌跡；另一方面，所述地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)2通過USB或串口與所述通用遙控器1連接，實(shí)時(shí)提取所述通用遙控器1的操控指令并經(jīng)所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)3向無人器轉(zhuǎn)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)無人器的運(yùn)動(dòng)控制和任務(wù)設(shè)備的操控。在實(shí)際應(yīng)用中，操控人員不斷觀察所述地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)2上實(shí)時(shí)顯示的無人器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)行軌跡，根據(jù)運(yùn)動(dòng)偏差和程序要求操控所述通用遙控器1的操控手柄，以調(diào)整無人器的姿態(tài)和軌跡并對(duì)任務(wù)設(shè)備進(jìn)行操控(如影像拍攝、樣本采集、干擾施放等)。
權(quán)利要求
1. 一種無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置，包括有通用遙控器、基于Google Earth的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)、無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，其特征在于所述的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過USB或串口與所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)連接，實(shí)時(shí)獲取無人器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并通過Google Earth顯示無人器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)行軌跡；所述的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)還通過USB或串口與所述通用遙控器連接，實(shí)時(shí)提取所述通用遙控器的操控指令并經(jīng)所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)向無人器轉(zhuǎn)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)無人器的運(yùn)動(dòng)控制和任務(wù)設(shè)備的操控。
全文摘要
一種無人器地面站遠(yuǎn)程操控裝置，包括有通用遙控器、基于GoogleEarth的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)、無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，所述的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過USB或串口與所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)連接，實(shí)時(shí)獲取無人器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并通過GoogleEarth顯示無人器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)行軌跡；所述的地面站監(jiān)控計(jì)算機(jī)還通過USB或串口與所述通用遙控器連接，實(shí)時(shí)提取所述通用遙控器的操控指令并經(jīng)所述無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)向無人器轉(zhuǎn)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)無人器的運(yùn)動(dòng)控制和任務(wù)設(shè)備的操控；它具有簡(jiǎn)潔實(shí)用、操控簡(jiǎn)單、實(shí)用性好、成本較低等特點(diǎn)，解決了遙控器直接操控?zé)o人機(jī)的距離限制，提高了地面站的可操作性和舒適性。
文檔編號(hào)G05D1/10GK102193559SQ20111014766
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者馮華, 張勇, 張彩友, 楊忠, 楊成順, 楊輕, 毛琳明, 王法, 許金明 申請(qǐng)人:嘉興電力局