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一种无人飞行器

阅读：1057发布：2020-09-12

IPRDB可以提供一种无人飞行器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种无人飞行器，在无人飞行器返航的过程中，若是出现卫星导航定位信号或者是控制信号丢失时，无人飞行器将与附近的具有较好信号强度的备降点通信，并通过确定与备降点之间的距离保证来进行备降，这样保证无人飞行器返航安全性以及稳定性。，下面是一种无人飞行器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括：机架结构、旋翼、无线通信模块、连续信号检测处理器、飞行控制器，所述无线通信模块与所述连续信号检测处理器以及飞行控制器连接，所述连续信号检测处理器与所述飞行控制器连接，其中，机架结构，所述机架结构包括中控部分以及支架部分，所述支架部分包含了以所述中控部分为中心的多条悬臂；

旋翼，设置于所述悬臂上，并与所述悬臂上的电机固定连接；

所述无线通信模块，设置于所述中控部分上，与所述连续信号检测处理器以及飞行控制器连接；

连续信号检测处理器，设置于所述中控部分内，所述用于检测连续信号的连续信号检测处理器与所述飞行控制器连接。

2.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述无线通信模块包括通信天线以及通信模组，所述通信天线与所述通信模组连接。

3.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，连续信号检测处理器包括：检测信号连续性的连续信号检测芯片以及生成备降请求的请求信号生成芯片，所述连续信号检测芯片将检测结果输出至所述请求信号生成芯片。

4.如权利要求3所述的无人飞行器，其特征在于，所述连续信号检测芯片具体为卫星导航定位芯片。

5.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括：信号强度传感器，设置于所述中控部分内，检测信号强度值的所述信号强度传感器与所述连续信号检测处理器连接。

6.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括：信标传感器，设置于所述中控部分内，检测信标信号的所述信标传感器与所述飞行控制器连接。

7.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括：距离传感器，设置于所述中控部分内，检测距离的所述距离传感器与所述飞行控制器连接。

8.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括：存储器，设置于所述中控部分内，与所述连续信号检测处理器以及飞行控制器连接。

9.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括：陀螺仪，固定设置于所述中控部分内，与所述飞行控制器连接。

10.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括：电源，设置于所述中控部分内，分别与所述连续信号检测处理器、所述飞行控制器、信号强度传感器、信标传感器、距离传感器、存储器、陀螺仪连接。

说明书全文

一种无人飞行器

技术领域

[0001] 本申请涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器。

背景技术

[0002] 目前小微型无人飞行器开始得到广泛关注，由于小微型无人飞行器工作飞行高度不高，重量轻、飞行灵活，可以空中悬停，因此受到普通公众的广泛关注，并且其需求和应用领域不断被开发。

[0003] 作为一种常被用于视距内操作的无人飞行器而言，小微型无人飞行器通过无线通信的方式得以控制，并且这个通信频段往往是以2.4Ghz为主的频段来实施的。然而由于通信频段的资源有限、干扰强烈，不可控的影响因素也比较多，所以无人飞行器在空中受到干扰而无法被控制台所控制的情况下，如何能够回收无人飞行器是一个被广泛关注的问题。

[0004] 现有技术中提到了一种自动返航技术，其实就是在无人飞行器受到强烈干扰即将失控甚至已经失控的情况下，基于用户给出的指令或者自动的切换到自动完成返航的模式。

[0005] 该自动返航模式，基于之前存储的一个预留地址，来形成返航的目的地。然后在返航过程中，基本上是完全依赖于卫星导航定位系统来判断自身的位置，以及确认飞行的轨迹。

[0006] 但是自动返航模式的问题在于，容易受到环境的干扰，干扰较轻的时候，会导致无人飞行器在自动返航过程中发生位置丢失，严重时，甚至可能因为地磁、地形干扰等，导致自动返航朝向错误的方向飞行，这样造成无人飞行器自动返航的稳定性以及安全性较低。实用新型内容

[0007] 本实用新型实施例提供了一种无人飞行器，用以解决现有技术中较强的干扰导致无人飞行器返航稳定性以及安全性较低的问题。

[0008] 其具体的技术方案如下：

[0009] 一种无人飞行器，所述无人飞行器包括：机架结构、旋翼、无线通信模块、连续信号检测处理器、飞行控制器，所述无线通信模块与所述连续信号检测处理器以及飞行控制器连接，所述连续信号检测处理器与所述飞行控制器连接，其中，

[0010] 机架结构，所述机架结构包括中控部分以及支架部分，所述支架部分包含了以所述中控部分为中心的多条悬臂；

[0011] 旋翼，设置于所述悬臂上，并与所述悬臂上的电机固定连接；

[0012] 所述无线通信模块，设置于所述中控部分上，与所述连续信号检测处理器以及飞行控制器连接；

[0013] 连续信号检测处理器，设置于所述中控部分内，所述用于检测连续信号的连续信号检测处理器与所述飞行控制器连接。

[0014] 可选的，所述无线通信模块包括通信天线以及通信模组，所述通信天线与所述通信模组连接。

[0015] 可选的，连续信号检测处理器包括：检测信号连续性的连续信号检测芯片以及生成备降请求的请求信号生成芯片，所述连续信号检测芯片将检测结果输出至所述请求信号生成芯片。

[0016] 可选的，所述连续信号检测芯片具体为卫星导航定位芯片。

[0017] 可选的，还包括：

[0018] 信号强度传感器，设置于所述中控部分内，检测信号强度值的所述信号强度传感器与所述连续信号检测处理器连接。

[0019] 可选的，还包括：

[0020] 信标传感器，设置于所述中控部分内，检测信标信号的所述信标传感器与所述飞行控制器连接。

[0021] 可选的，还包括：

[0022] 距离传感器，设置于所述中控部分内，检测距离的所述距离传感器与所述飞行控制器连接。

[0023] 可选的，还包括：

[0024] 存储器，设置于所述中控部分内，与所述连续信号检测处理器以及飞行控制器连接。

[0025] 可选的，还包括：

[0026] 陀螺仪，固定设置于所述中控部分内，与所述飞行控制器连接。

[0027] 可选的，还包括：

[0028] 电源，设置于所述中控部分内，分别与所述连续信号检测处理器、所述飞行控制器、信号强度传感器、信标传感器、距离传感器、存储器、陀螺仪连接。

[0029] 本实用新型技术方案中，无人飞行器接收备降点基于备降请求返回的备降点响应信息，根据备降点信息响应信息，控制无人飞行器航行至备降点。也就是说，在无人飞行器无法返回目的地时，无人飞行器可以与附近的备降点通信，并根据备降点返回的响应信息来降落至备降点，这样保证无人飞行器可以在丢失目的地的情况下，稳定安全的降落至备降点，提升了无人飞行器返航的安全性以及稳定性。

附图说明

[0030] 图1为本实用新型实施例中一种无人飞行器的结构示意图之一；

[0031] 图2为本实用新型实施例中一种无人飞行器的结构示意图之二。

具体实施方式

[0032] 下面通过附图以及具体实施例对本实用新型技术方案做详细的说明，应当理解，本实用新型实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本实用新型技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

[0033] 首先来讲的，无人飞行器在航行过程中存在很多潜在风险，比如说卫星定位导航系统失去信号的情况下，飞行器处于完全的失控状态；再如在自动返航机制下，一种典型的飞行控制方式是，无论飞行器当前处于何种飞行高度，先将飞行器的飞行高度相对于事先记录的返航点再提升20米，将此时的高度作为返航高度，然后在返航高度基础上，完成点对点飞行，回到返航点；但是这种飞行方式也可能因为遇到空中障碍物而导致空中事故；再有，现有方式中也有用户通过反复尝试从自动返航状态切换回手动控制状态的方式，来尝试重新控制无人飞行器，但是由于，这种操作方式，试图反复的打断无人飞行器的自动返航模式，并且不断实施模式切换，故而增加了无人飞行器在模式切换中，导致的信号丢失和失控的风险，用户很难通过任何参考因素来有效判断恢复控制的时机，只能凭借自身的经验，而这种控制方式是非常主观和不可靠的，尤其对于新手来说，基本不可实现。

[0034] 基于上述的问题，本实用新型实施例中提供了一种无人飞行器，如图1所示为本实用新型实施例中一种无人飞行器的结构示意图，该无人飞行器包括：机架结构101、旋翼102、无线通信模块103、连续信号检测处理器104、飞行控制器105，所述无线通信模块103与所述连续信号检测处理器104以及飞行控制器105连接，所述连续信号检测处理器104与所述飞行控制器105连接，其中，

[0035] 机架结构101，所述机架结构包括中控部分101a以及支架部分101b，所述支架部分101b包含了以所述中控部分101a为中心的多条悬臂；

[0036] 旋翼102，设置于所述悬臂上，并与所述悬臂上的电机固定连接；

[0037] 所述无线通信模块103，设置于所述中控部分101a上，与所述连续信号检测处理器104以及飞行控制器105连接；

[0038] 连续信号检测处理器105，设置于所述中控部分101a内，所述用于检测连续信号的连续信号检测处理器104与所述飞行控制器105连接。

[0039] 进一步，无线通信模块103包括通信天线以及通信模组，所述通信天线与所述通信模组连接。

[0040] 该通信天线用于将请求信号发送至备降点，以及接收备降点的响应信号。

[0041] 通信模组用于传输通信天线的信号。

[0042] 进一步，该连续信号检测处理器104包括：检测信号连续性的连续信号检测芯片以及生成备降请求的请求信号生成芯片，所述连续信号检测芯片将检测结果输出至所述请求信号生成芯片。

[0043] 连续信号检测芯片用于检测卫星导航定位信号是否连续，或者是卫星导航定位信号是否断开，并将检测结果输出值请求信号生成芯片。

[0044] 请求信号生成芯片根据连续信号检测芯片的检测结果生成对应的请求信号。

[0045] 进一步，如图2所示，该无人飞行器，还包括：

[0046] 信号强度传感器201，设置于所述中控部101a分内，检测信号强度值的所述信号强度传感器201与所述连续信号检测处理器104连接。

[0047] 该信号强度传感器201可以根据接收到的响应信号，确定备降点的发出的信号的信号强度。

[0048] 信标传感器202，设置于所述中控部分101a内，检测信标信号的所述信标传感器202与所述飞行控制器105连接。

[0049] 距离传感器203，设置于所述中控部分101a内，检测距离的所述距离传感器与所述飞行控制器连接。

[0050] 进一步，该无人飞行器，还包括：

[0051] 存储器，设置于所述中控部分101a内，与所述连续信号检测处理器104以及飞行控制器105连接。

[0052] 陀螺仪，固定设置于所述中控部分101a内，与所述飞行控制器105连接。

[0053] 电源，设置于所述中控部分101a内，分别与所述连续信号检测处理器104、所述飞行控制器105、信号强度传感器201、信标传感器202、距离传感器203、存储器、陀螺仪连接。

[0054] 该无人飞行器具体使用原理如下：

[0055] 具体来讲，在无人飞行器自动返航的过程中，由于外部环境存在干扰，所以会导致无人飞行器丢失信号，比如说丢失卫星定位导航信号或者是控制台的控制信号。

[0056] 无人飞行器在返航的过程中通过连续信号检测芯片实时的检测卫星定位导航信号或者控制台的控制信号是否持续中断，若是，则通过请求信号生成芯片广播备降请求信号，该备降请求信号中至少包含无人飞行器航行参数，比如说通过陀螺仪检测无人飞行器的飞行轨迹、无人飞行器航行高度、无人飞行器航行轨迹等等。

[0057] 若是连续信号检测芯片未接收到卫星导航定位系统的定位导航信息时，无人飞行器将无法进行自动返航，请求信号生成芯片将生成请求信号，无人飞行器通过无线通信模块103向备降点的发送备降请求。

[0058] 备降点接收到该备降请求时，将向无人飞行器返回备降点响应信息，该备降点响应信息中包含了用于指示无人飞行器备降的指示信号，无人飞行器可以根据该指示信号进行降落。

[0059] 具体来讲，在本实用新型实施例中，无人飞行器在接收到备降点发送的备降点响应信息时，无人飞行器中的飞行控制器105将保持当前的航行高度，并且无人飞行器通过信号强度传感器201检测响应信号的信号强度。

[0060] 然后无人飞行器将调取出存储器中存储的信号强度值与距离之间的对应关系，基于备降点响应信号的信号强度以及该对应关系，距离传感器可以确定出对应的距离。

[0061] 当然，根据备降点响应信号中的指示信号，信标传感器202可以确定出方向信息，比如说根据信号强度值的变化可以确定出备降点的朝向，也就是距离备降点越近，信号强度越强，所以无人飞行器可以确定出朝向备降点的方向。

[0062] 无人飞行器将根据确定出的方向以及距离，按照该方向，飞行控制器105向信号强度逐渐增强的备降点航行，从而最终在该备降点降落；若否，则无人飞行器将通过连续信号检测芯片继续检测其他备降点的控制台发送的备降点响应信息。

[0063] 进一步，在本实用新型实施例中，上述的方案只是针对一个备降点的情况来说明，在本实用新型实施例中，在无人飞行器广播备降请求时，该无人飞行器可能会接收到多个备降点信息，在无人飞行器获取到所有备降点返回的备降点信息之后，无人飞行器将确定每个备降点对应的信号强度，在确定出的所有信号强度中，确定出最大信号强度，并确定与具有最大信号强度的备降点之间的距离以及方向信息，控制无人飞行器航行至备降点。这样可以保证无人飞行器可以更加稳定的航行至备降点降落。

[0064] 在本实用新型实施例中，还可以通过多信标定位方式来指示无人飞行器航行至备降点。

[0065] 具体来讲，备降点可以设置有多个信标台，信标台会发射出对应的信标信号，此处可以是多信标信号方式。无人飞行器通过信标传感器202接收到信标信号之后，无人飞行器通过连续信号检测处理器104对接收到的信标信号进行分析，根据信号强度传感器201确定每个信标信号对应的信号强度以及通过信标传感器202确定对应的方向信息。

[0066] 根据每个信标信号的信号强度以及对应的方向信息，无人飞行器中的距离传感器203可以确定出备降点的位置以及与备降点之间的距离。

[0067] 通过确定出的备降点的位置以及备降点之间的距离，飞行控制器105就可以控制无人飞行器航行至备降点。

[0068] 综上来讲，本实用新型实施例中，在无人飞行器返航的过程中，若是出现卫星导航定位信号或者是控制信号丢失时，无人飞行器将与附近的具有较好信号强度的备降点通信，并通过确定与备降点之间的距离保证来进行备降，这样保证无人飞行器返航安全性以及稳定性。

[0069] 尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

[0070] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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