无人机机载任务系统的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机机载任务系统。


背景技术：

2.目前无人机在地图测绘、电力巡线、安防监控、应急救灾、农业遥感等若干领域都具有广泛的应用。很多情况下要求无人机可以自动完成设定好的任务，并且过程中需要对无人机状态进行实时监控来确保完成任务的安全性和可靠性。但是，现有的无人机在执行任务中和起飞降落时需要人为的进行手动操作控制，以及无法实时监控无人机状态或者受信号强度限制影响而导致可监控距离不够，信号传输滞后等问题。


技术实现要素：

3.为此，本发明实施例提供一种无人机机载任务系统，以解决现有技术存在的无人机在执行任务中和起飞降落时需要人为的进行手动操作控制，以及无法实时监控无人机状态或者受信号强度限制影响而导致可监控距离不够，信号传输滞后等问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
5.一种无人机机载任务系统，包括电源接口板、tx2载板、tx2核心板、无线收发模块和编码板，无人机通过扩展接口与所述电源接口板电连接为整个系统供电，所述电源接口板与所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板电连接分别为所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板供电；无人机还通过扩展接口与所述tx2载板电连接，所述tx2载板与所述tx2核心板电连接，无人机通过所述tx2载板与所述tx2核心板进行数据交互；所述无线收发模块通过所述电源接口板与所述tx2载板进行数据交互，所述无线收发模块与所述编码板连接，所述编码板将无人机发送的数据转化为网络流后通过所述无线收发模块传输至地面。
6.进一步的，无人机通过扩展接口为整个系统提供的是24v的直流电。
7.进一步的，所述电源接口板包括电源转接电路、usb转rs232接口和网络接口，无人机通过扩展接口与所述电源转接电路电连接为整个系统供电，所述电源转接电路与所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板电连接分别为所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板供电；所述tx2载板与所述usb转rs232接口和所述网络接口电连接，所述无线收发模块与所述usb转rs232接口和所述网络接口电连接，所述tx2载板将无人机发送的数据通过所述usb转rs232接口和所述网络接口传输至所述无线收发模块。
8.进一步的，所述电源转接电路将24v直流电分别转化为1路18v的直流电和两路12v的直流电分别为所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板供电。
9.进一步的，所述电源接口板和所述tx2载板分别通过typec转db15转接线与无人机扩展接口电连接。
10.进一步的，无人机扩展接口与所述tx2载板的usb接口和ttl串口接口电连接。
11.进一步的，所述无线收发模块包括天空端和地面端，所述天空端与所述地面端之
间通过无线网络连接。
12.进一步的，还包括解码器和显示器，所述解码器一端与所述地面端电连接，另一端与所述显示器电连接，所述解码器将所述地面端接收到的数据进行解码后在所述显示屏上显示。
13.进一步的，所述无线收发模块与所述编码板通过网络接口连接。
14.本发明至少具有以下有益效果：本发明提供一种无人机机载任务系统，包括电源接口板、tx2载板、tx2核心板、无线收发模块和编码板，无人机通过扩展接口与电源接口板电连接为整个系统供电，电源接口板与tx2载板、无线收发模块和编码板电连接分别为tx2载板、无线收发模块和编码板供电；无人机还通过扩展接口与tx2载板电连接，tx2载板与tx2核心板电连接，无人机通过tx2载板与tx2核心板进行数据交互；无线收发模块通过电源接口板与tx2载板进行数据交互，无线收发模块与编码板连接，编码板将无人机发送的数据转化为网络流后通过无线收发模块传输至地面。本发明提供的无人机机载任务系统，抗干扰能力强、频谱效率高、传输距离远、抗衰落能力强、绕射能力强，能够在复杂、非视距环境下实现实时、优质的无线双向数据传输。
附图说明
15.为了更清楚地说明现有技术以及本发明，下面将对现有技术以及本发明实施例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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的附图。
16.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
17.图1为本发明实施例提供的无人机机载任务系统模块框图；
18.图2为本发明实施例提供的使用操作流程图；
19.图3为本发明实施例提供的软件配置界面示意图一；
20.图4为本发明实施例提供的软件配置界面示意图二；
21.图5为本发明实施例提供的软件配置界面示意图三。
22.附图标记说明：
23.1-电源接口板；11-电源转接电路；12-网络接口；13-usb转232接口；
24.2-tx2载板；3-tx2核心板；4-无线收发模块天空端；5-编码板；6-无线收发模块地面端；7-解码器；8-无人机。
具体实施方式
25.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
26.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本发明的说
明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)旨在区别指代的对象。对于具有时序流程的方案，这种术语表述方式不必理解为描述特定的顺序或先后次序，对于装置结构的方案，这种术语表述方式也不存在对重要程度、位置关系的区分等。
27.此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
28.请参阅图1，本发明的实施例提供一种无人机机载任务系统，包括电源接口板1、tx2载板2、tx2核心板3、无线收发模块和编码板5，无人机8通过扩展接口直接与电源接口板1电连接为整个系统提供24v的直流电，电源接口板1与tx2载板2、无线收发模块和编码板5电连接分别为tx2载板2、无线收发模块和编码板5供电；无人机8还通过扩展接口与tx2载板2的usb接口和ttl串口接口电连接，tx2载板2与tx2核心板3电连接，无人机8通过tx2载板2与tx2核心板3进行数据交互，即传输图像和数据给tx2核心板3并接收来自tx2核心板3的命令；无线收发模块通过电源接口板1与tx2载板2进行数据交互，无线收发模块与编码板5通过网络接口连接，编码板5将无人机8发送的数据转化为网络流后通过无线收发模块传输至地面。
29.电源接口板1包括电源转接电路11、usb转rs232接口13和网络接口12，无人机8通过扩展接口与电源转接电路11电连接为整个系统提供24v的直流电，电源转接电路11与tx2载板2、无线收发模块和编码板5电连接，并将24v直流电分别转化为1路18v的直流电和两路12v的直流电分别为tx2载板2、无线收发模块和编码板5供电，三路电源彼此隔离，避免互相之间产生干扰；tx2载板2与usb转rs232接口13和网络接口12电连接，无线收发模块与usb转rs232接口13和网络接口12电连接，tx2载板2将无人机8发送的数据通过usb转rs232接口13和网络接口12传输至无线收发模块。
30.无线收发模块包括无线收发模块天空端4和无线收发模块地面端6，无线收发模块天空端4与无线收发模块地面端6之间通过无线网络连接。
31.本发明实施例提供的无人机机载任务系统还包括解码器7和显示器，解码器7一端与无线收发模块地面端6电连接，另一端与显示器电连接，解码器7将无线收发模块地面端6接收到的数据进行解码后在显示屏上显示观看。无人机8飞行中的各项数据也通过无线收发模块发送给了地面端，通过地面端计算机安装的软件就可以监控无人机的实时数据。同时，地面端也可以将无人机控制命令发送给天空端，通过tx2核心板3执行对无人机8进行远程控制。
32.本发明实施例提供的无人机机载任务系统不依赖于现有网络基础设施，支持任意网络拓扑，与传统无线网络不同，其是一个无中心、分布式、多跳中继、动态路由、抗毁性强及扩展性好的无线宽带系统，内部使用自有的路由协议,通过无线多跳转发完成各节点间的无线通信。具有高效的mac层传输协议和二层路由协议的自组织分布式宽带无线网络传输系统。所有节点完全对等，无需借助任何基础设施，可快速构建移动节点间的专用自组织网络，提供即时自适应通信，具备优异的宽带性能，支持外加视频编码、音频编码等多媒体信息的实时传输。系统技术抗干扰能力强、频谱效率高、传输距离远、抗衰落能力、绕射能力
强等优点。能够在复杂、非视距环境下实现实时、优质的无线双向数据传输功能。面向复杂环境下无人机信息通信传输，遵循通用化、模块化、标准化设计原则，实现地面控制站对各无人终端的遥测、遥控、载荷数据高速实时传输以及无人端之间的信息协同交互功能。整个系统经过多次测试，可以连续长时、稳定、可靠工作。
33.请参阅图2至图5，在无人机上安装本发明提供的无人机机载任务系统时，先将天空端各模块组装好后使用支架将整个系统固定在无人机上，使用typec转db15转接线连接天空端和无人机，然后将地面端与解码器和显示器进行连接，打开控制软件进行ip及其它参数的配置，将天空端与地面端连接起来，确认连接成功后启动无人机开始飞行，操作人员就可以在显示屏上观察无人机的实时画面和数据。
34.本发明中可以根据pcb版图制作电源接口板以及tx2载板，无人机与系统之间使用typec转接线进行连接，系统内部各模块之间使用硅胶导线及xh1.25连接器、fpc排线和hdmi转接头按线路板上的接口对应连接，无线收发模块需要连接外接天线。
35.本发明提供的无人机机载任务系统，可以让无人机自动完成设定好的任务，减少操控无人机对于人力的需求。并且在无人机作业过程中可以对无人机状态进行实时监控，来确保完成任务的安全性和可靠性。占用空间小，重量轻，不会影响无人机的正常飞行。防护性能好，可以在较大温度范围内以及雨雪天气中正常工作。收发频率可调节，信号传输距离远，信号延时低，抗干扰能力强、频谱效率高、抗衰落能力、绕射能力强。
36.以上几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
37.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
38.上文中通过一般性说明及具体实施例对本发明作了较为具体和详细的描述。应当指出的是，在不脱离本发明构思的前提下，显然还可以对这些具体实施例作出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种无人机机载任务系统，其特征在于，包括电源接口板、tx2载板、tx2核心板、无线收发模块和编码板，无人机通过扩展接口与所述电源接口板电连接为整个系统供电，所述电源接口板与所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板电连接分别为所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板供电；无人机还通过扩展接口与所述tx2载板电连接，所述tx2载板与所述tx2核心板电连接，无人机通过所述tx2载板与所述tx2核心板进行数据交互；所述无线收发模块通过所述电源接口板与所述tx2载板进行数据交互，所述无线收发模块与所述编码板连接，所述编码板将无人机发送的数据转化为网络流后通过所述无线收发模块传输至地面。2.根据权利要求1所述的无人机机载任务系统，其特征在于，无人机通过扩展接口为整个系统提供的是24v的直流电。3.根据权利要求2所述的无人机机载任务系统，其特征在于，所述电源接口板包括电源转接电路、usb转rs232接口和网络接口，无人机通过扩展接口与所述电源转接电路电连接为整个系统供电，所述电源转接电路与所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板电连接分别为所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板供电；所述tx2载板与所述usb转rs232接口和所述网络接口电连接，所述无线收发模块与所述usb转rs232接口和所述网络接口电连接，所述tx2载板将无人机发送的数据通过所述usb转rs232接口和所述网络接口传输至所述无线收发模块。4.根据权利要求3所述的无人机机载任务系统，其特征在于，所述电源转接电路将24v直流电分别转化为1路18v的直流电和两路12v的直流电分别为所述tx2载板、所述无线收发模块和所述编码板供电。5.根据权利要求1所述的无人机机载任务系统，其特征在于，所述电源接口板和所述tx2载板分别通过typec转db15转接线与无人机扩展接口电连接。6.根据权利要求1所述的无人机机载任务系统，其特征在于，无人机扩展接口与所述tx2载板的usb接口和ttl串口接口电连接。7.根据权利要求1所述的无人机机载任务系统，其特征在于，所述无线收发模块包括天空端和地面端，所述天空端与所述地面端之间通过无线网络连接。8.根据权利要求7所述的无人机机载任务系统，其特征在于，还包括解码器和显示器，所述解码器一端与所述地面端电连接，另一端与所述显示器电连接，所述解码器将所述地面端接收到的数据进行解码后在所述显示屏上显示。9.根据权利要求1所述的无人机机载任务系统，其特征在于，所述无线收发模块与所述编码板通过网络接口连接。

技术总结
本发明公开了一种无人机机载任务系统，无人机通过扩展接口与电源接口板电连接为整个系统供电，电源接口板与TX2载板、无线收发模块和编码板电连接分别为TX2载板、无线收发模块和编码板供电；无人机还通过扩展接口与TX2载板电连接，TX2载板与TX2核心板电连接，无人机通过TX2载板与TX2核心板进行数据交互；无线收发模块通过电源接口板与TX2载板进行数据交互，无线收发模块与编码板连接，编码板将无人机发送的数据转化为网络流后通过无线收发模块传输至地面。本发明提供的无人机机载任务系统，抗干扰能力强、频谱效率高、传输距离远、抗衰落能力强、绕射能力强，能够在复杂、非视距环境下实现实时、优质的无线双向数据传输。优质的无线双向数据传输。优质的无线双向数据传输。


技术研发人员：姜野 苏永波 冯旗 杨翼飞
受保护的技术使用者：华软科技股份有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/3/8