无人机集成起降平台系统的制作方法

    技术2024-12-04  23


    本发明属于无人机起降,更具体地说,特别涉及无人机集成起降平台系统。


    背景技术:

    1、无人机集成起降平台系统是一种包含多个子系统并具有多种功能的无人机系统,这种系统不仅包括无人机本身,还包括与无人机相关的各种设备、设施和软件系统,旨在实现无人机的自主飞行、准确起降和高效执行任务。

    2、常见的无人机起降平台系统主要由无人机子系统、起降平台子系统、自动导航子系统、环境监测子系统、通信子系统、电源子系统、控制与监控子系统组成,在使用过程中发现存在以下问题:

    3、1、无人机无法准确确定自身位置,导致飞行路径不稳定,甚至无法精确地飞行到指定位置;

    4、2、无人机在飞行过程中遇到障碍物无法及时预警或避让,容易发生碰撞事故;

    5、3、无人机无法自主规划最优飞行路径,仅能靠人工指挥,难以实现自主智能飞行。

    6、于是,有鉴于此,提供无人机集成起降平台系统,以期达到更具有更加实用价值性的目的。


    技术实现思路

    1、为了解决上述技术问题,本发明提供无人机集成起降平台系统,以解决上述的问题。

    2、无人机集成起降平台系统,包括基础类子系统和优化类子系统,其中,优化类子系统包括高精度定位子系统、避障和碰撞预警子系统、自主规划路径子系统、气象监测子系统、高效节能动力子系统,基础类子系统包括无人机子系统、起降平台子系统、自动导航子系统、环境监测子系统、通信子系统、电源子系统、控制与监控子系统,各子系统之间通过数据总线、无线通信和硬件接口任一方式连接。

    3、优选的,高精度定位子系统由全球导航卫星系统(gnss)接收器、惯性导航系统、磁力计、高精度地面站、数据处理单元、天线和接收设备组成。

    4、优选的,避障和碰撞预警子系统包括距离传感器、视觉系统、雷达系统、避障算法;

    5、其中,避障算法包括基于距离传感器的障碍物检测算法、基于视觉识别的障碍物检测和规避算法、组合传感器的障碍物检测和规避算法、局部规划算法。

    6、优选的,自主规划路径子系统包括航路规划算法、航路优化器、航向控制器、3d地图系统。

    7、优选的,航路规划算法由a星算法、di jkstra算法、rrt算法、mpc(模型预测控制)和自适应学习算法整合在一起,共同的一个综合的航路规划算法。

    8、优选的,气象监测子系统包括温湿度传感器、气压传感器、风速传感器、雷达和气象卫星接收器。

    9、优选的,高效节能动力子系统包括电机、电池、能量管理系统和推进器。

    10、优选的,能量管理系统内置能量管理算法,能量管理算法包括最大功率点追踪(mppt)算法、充电管理算法、动态功率分配算法、能量回馈算法。

    11、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

    12、本发明中,避障和碰撞预警子系统和自主规划路径子系统可以实时检测周围环境中的障碍物,规划避障路径,从而大大减少碰撞风险,提高飞行安全性。

    13、本发明中,高精度定位子系统可以提供更为准确的定位信息,结合自主规划路径子系统的飞行路径规划,可以实现高精度的飞行轨迹控制,提升飞行精度和稳定性。

    14、本发明中,自主规划路径子系统和自动导航子系统的结合,使得无人机能够自主规划航线、执行任务,提高飞行效率和飞行自主能力。

    15、本发明中,气象监测子系统可以提供周围气象信息,帮助无人机及时调整飞行计划,受气象条件影响较小,提升了飞行适应性和应变能力。

    16、本发明中,高效节能动力子系统可以实时调整动力系统工作状态,配合控制与监控子系统进行智能控制,优化能源利用,延长续航时间,提高飞行效率和节能性。

    17、本发明中,环境监测子系统能够全面监测周围环境状况,确保飞行任务安全进行;通信子系统提供多种通信方式,支持远程监控和指挥,增强系统的应急处置能力。

    18、本发明中,高精度定位子系统、避障和碰撞预警子系统、自主规划路径子系统、气象监测子系统、高效节能动力子系统的引入可以使无人机集成起降平台系统在飞行安全、高效性能、节能节力、智能自主等方面获得更多的技术优势,提高系统的整体性能和飞行效率。



    技术特征:

    1.无人机集成起降平台系统,其特征在于:该无人机集成起降平台系统包括基础类子系统和优化类子系统;

    2.如权利要求1所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,高精度定位子系统由全球导航卫星系统(gnss)接收器、惯性导航系统、磁力计、高精度地面站、数据处理单元、天线和接收设备组成。

    3.如权利要求1所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,避障和碰撞预警子系统包括距离传感器、视觉系统、雷达系统、避障算法;

    4.如权利要求1所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,自主规划路径子系统包括航路规划算法、航路优化器、航向控制器、3d地图系统。

    5.如权利要求4所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,航路规划算法由a星算法、dijkstra算法、rrt算法、mpc(模型预测控制)和自适应学习算法整合在一起,共同的一个综合的航路规划算法。

    6.如权利要求1所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,气象监测子系统包括温湿度传感器、气压传感器、风速传感器、雷达和气象卫星接收器。

    7.如权利要求1所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,高效节能动力子系统包括电机、电池、能量管理系统和推进器。

    8.如权利要求7所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,能量管理系统内置能量管理算法,能量管理算法包括最大功率点追踪(mppt)算法、充电管理算法、动态功率分配算法、能量回馈算法。

    9.如权利要求1所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,基础类子系统包括无人机子系统、起降平台子系统、自动导航子系统、环境监测子系统、通信子系统、电源子系统、控制与监控子系统。

    10.如权利要求9所述无人机集成起降平台系统,其特征在于,各子系统之间通过数据总线、无线通信和硬件接口任一方式连接。


    技术总结
    本发明提供无人机集成起降平台系统,涉及无人机起降技术领域,包括基础类子系统和优化类子系统,其中,优化类子系统包括高精度定位子系统、避障和碰撞预警子系统、自主规划路径子系统、气象监测子系统、高效节能动力子系统,避障和碰撞预警子系统和自主规划路径子系统可以实时检测周围环境中的障碍物,规划避障路径,从而大大减少碰撞风险,提高飞行安全性,高精度定位子系统可以提供更为准确的定位信息,结合自主规划路径子系统的飞行路径规划,可以实现高精度的飞行轨迹控制,提升飞行精度和稳定性,自主规划路径子系统和自动导航子系统的结合,使得无人机能够自主规划航线、执行任务,提高飞行效率和飞行自主能力。

    技术研发人员:吕红运,李芳,邓鑫,齐曾盈,付小伟,吴忠平,李沛哲
    受保护的技术使用者:国网湖北省电力有限公司随州供电公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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