本發(fā)明涉及一種農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，特別涉及一種采用4G數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行移動視頻監(jiān)控和指揮控制的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，屬于無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過程中，大部分環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，而農(nóng)作物病蟲害防治還未實(shí)現(xiàn)，存在防治不專業(yè)、用藥泛亂、農(nóng)藥殘留量大、對環(huán)境污染嚴(yán)重等等問題，近年雖然有少量新型的自走式噴霧機(jī)械的使用，但無法滿足農(nóng)作物生長中后期下田防治的需求；人工1人1小時(shí)只能噴1畝地左右，勞動強(qiáng)度大、時(shí)間長，農(nóng)田透風(fēng)透光性差，容易引起藥物中毒，同時(shí)作業(yè)質(zhì)量差，受藥面積和受藥程度不均勻，達(dá)不到預(yù)期效果，在對高大密集型農(nóng)作物作業(yè)時(shí)更是無能為力，這也是目前制約農(nóng)作物全程機(jī)械化的主要瓶頸，嚴(yán)重阻礙著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，急需如農(nóng)用無人機(jī)這種可實(shí)現(xiàn)低空高效超低量農(nóng)藥的噴施，適宜于農(nóng)場及大面積農(nóng)作物和高桿作物植保噴防這樣的智能化、高效率、全程化、低成本的新型裝備。

隨著數(shù)據(jù)傳輸需求的發(fā)展，適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計(jì)算及移動多媒體運(yùn)作需要的第四代移動通訊開始興起。4G也因?yàn)槠鋼碛械某邤?shù)據(jù)傳輸速度，4G通訊技術(shù)并沒有脫離以前的通訊技術(shù)，而是以傳統(tǒng)通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，并利用了一些新的通訊技術(shù)，來不斷提高無線通訊的網(wǎng)絡(luò)效率和功能的。與傳統(tǒng)的通訊技術(shù)相比，4G通訊技術(shù)最明顯的 優(yōu)勢在于通話質(zhì)量及數(shù)據(jù)通訊速度。

因此，迫切需要研發(fā)出一種采用4G數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行移動視頻監(jiān)控和指揮控制的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空/地一體化的4G移動視頻監(jiān)控與指揮,以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效率工作。

如中國實(shí)用新型專利《3G警務(wù)無人機(jī)管控系統(tǒng)》，申請?zhí)枮?01220368892.7，公開了一種能與警用3G移動視頻監(jiān)控與指揮系統(tǒng)配合的3G警務(wù)無人機(jī)管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空/地一體化的3G移動視頻的監(jiān)控與指揮，滿足當(dāng)今警務(wù)工作，提高出警和監(jiān)控、處理事件的效率。但是，該系統(tǒng)是通過3G數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行的移動視頻的監(jiān)控，傳輸速度慢，且移動視頻監(jiān)控與指揮系統(tǒng)還不夠完善。

又如中國發(fā)明專利《基于4G通信標(biāo)準(zhǔn)的無人機(jī)視頻傳輸系統(tǒng)》，申請?zhí)枮?01210044337.3，公開了一種采用最新的TD-LTE4G傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高清視頻數(shù)據(jù)穩(wěn)定實(shí)時(shí)全幀率傳輸?shù)臒o人機(jī)視頻傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有傳輸抗干擾性強(qiáng)、傳送距離遠(yuǎn)、傳輸?shù)乃俾士?、即時(shí)性好等特點(diǎn)。但是該系統(tǒng)單單只有視頻傳輸系統(tǒng)，并沒有移動視頻監(jiān)控與指揮系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提出了一種農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，包括空中飛行單元、地面監(jiān)測單元和農(nóng)用管控單元；所述空中飛行單元與地面監(jiān)測單元相連；所述地面監(jiān)測單元與農(nóng)用管控單元相連。

優(yōu)選的，所述農(nóng)用管控單元包括網(wǎng)絡(luò)模塊、移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊、內(nèi)部局域網(wǎng)模塊、指揮中心顯示模塊和終端模塊；所述地面監(jiān)測 單元通過4G視頻傳輸與網(wǎng)絡(luò)模塊相連；所述網(wǎng)絡(luò)模塊通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊相連；所述網(wǎng)絡(luò)模塊與內(nèi)部局域網(wǎng)模塊相連；所述指揮中心顯示模塊和終端模塊分別與內(nèi)部局域網(wǎng)模塊相連。

優(yōu)選的，所述移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊設(shè)有多個；每個所述移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊與相鄰的移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊之間進(jìn)行內(nèi)部通訊。

優(yōu)選的，所述農(nóng)用管控單元還包括指紋庫模塊和中心管理平臺無線視頻網(wǎng)關(guān)模塊；所述指紋庫模塊和中心管理平臺無線視頻網(wǎng)關(guān)模塊分別與內(nèi)部局域網(wǎng)模塊相連。

優(yōu)選的，所述內(nèi)部局域網(wǎng)模塊通過視頻解碼器模塊與指揮中心顯示模塊相連；所述視頻解碼器模塊設(shè)有多個。

優(yōu)選的，所述終端模塊包括客戶監(jiān)控元件、領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)控元件、監(jiān)控客戶端元件和中心視頻元件；所述中心視頻元件設(shè)有多個。

優(yōu)選的，所述地面監(jiān)測單元包括地面監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、導(dǎo)航規(guī)劃模塊、儲存模塊和顯示模塊；所述空中飛行單元通過無線傳輸與地面監(jiān)測模塊相連；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊、導(dǎo)航規(guī)劃模塊、儲存模塊和顯示模塊分別與地面監(jiān)測模塊相連；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過4G視頻傳輸與網(wǎng)絡(luò)模塊相連。

優(yōu)選的，所述地面監(jiān)測模塊包括數(shù)據(jù)接收工作元件、數(shù)據(jù)處理工作元件和4G視頻工作元件；所述數(shù)據(jù)接收工作元件與數(shù)據(jù)處理工作元件相連；所述數(shù)據(jù)處理工作元件與4G視頻工作元件相連；所述4G視頻工作元件通過4G視頻傳輸與數(shù)據(jù)傳輸模塊相連。

優(yōu)選的，所述空中飛行單元包括無人機(jī)模塊和定位設(shè)備；所述無 人機(jī)模塊通過無線傳輸與地面監(jiān)測模塊；所述定位設(shè)備與無人機(jī)模塊相連。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，首先由空中飛行單元對地面上的目標(biāo)進(jìn)行視頻獲取，然后將獲取的視頻傳輸給地面監(jiān)測單元，地面監(jiān)測單元可將獲取的視頻進(jìn)行顯示或者存儲，并可對空中飛行單元進(jìn)行導(dǎo)航規(guī)劃，接著地面監(jiān)測單元將視頻傳輸給農(nóng)用管控單元，最后農(nóng)用管控單元對視頻進(jìn)行監(jiān)控，在顯示終端上實(shí)時(shí)顯示該視頻，將其存儲備用，輸出外用，并能夠?qū)罩酗w行單元進(jìn)行控制，完成各項(xiàng)農(nóng)業(yè)工作。本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，克服了4G網(wǎng)絡(luò)在離地面有限的范圍外不能有效地運(yùn)行的弱點(diǎn)，滿足現(xiàn)代化無人機(jī)植保作業(yè)高效率工作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明：

附圖1為本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖；

附圖2為本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)的地面監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)原理框圖；

附圖3為本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)的地面監(jiān)測模塊的結(jié)構(gòu)原理框圖；

附圖4為本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)的移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊的結(jié)構(gòu)原理框圖；

附圖5為附圖1的A處的局部放大圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來說明本發(fā)明。

如附圖1～3所示的本發(fā)明所述的一種農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，包括空中飛行單元1、地面監(jiān)測單元2和農(nóng)用管控單元3；所述空中飛行單元1與地面監(jiān)測單元2相連；所述地面監(jiān)測單元2與農(nóng)用管控單元3相連。

上述的結(jié)構(gòu)中，具體的，所述空中飛行單元1包括無人機(jī)模塊11和定位設(shè)備12；所述無人機(jī)模塊11通過無線傳輸與地面監(jiān)測模塊21；所述定位設(shè)備12與無人機(jī)模塊11相連。其中，無人機(jī)模塊11為多旋翼氣動布局的無人機(jī)，定位設(shè)備12則為GPS/北斗導(dǎo)航，對無人機(jī)模塊11進(jìn)行定位。無人機(jī)模塊11對地面上的目標(biāo)4進(jìn)行視頻獲取，然后將獲取的視頻傳輸給地面監(jiān)測單元2。

上述的結(jié)構(gòu)中，具體的，所述地面監(jiān)測單元2包括地面監(jiān)測模塊21、數(shù)據(jù)傳輸模塊22、導(dǎo)航規(guī)劃模塊23、儲存模塊24和顯示模塊25；所述空中飛行單元1通過無線傳輸與地面監(jiān)測模塊21相連；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊22、導(dǎo)航規(guī)劃模塊23、儲存模塊24和顯示模塊25分別與地面監(jiān)測模塊21相連；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊22通過4G視頻傳輸與網(wǎng)絡(luò)模塊31相連；所述地面監(jiān)測模塊21包括數(shù)據(jù)接收工作元件211、數(shù)據(jù)處理工作元件212和4G視頻工作元件213；所述數(shù)據(jù)接收工作元件211與數(shù)據(jù)處理工作元件212相連；所述數(shù)據(jù)處理工作元件212與4G視頻工作元件213相連；所述4G視頻工作元件213通過4G視頻傳輸與數(shù)據(jù)傳輸模塊22相連。數(shù)據(jù)接收工作元件211接收無人機(jī)模塊11傳輸過來的視頻，并將視頻傳輸給數(shù)據(jù)處理工作元件212，數(shù)據(jù)處理工作元件212對視頻進(jìn)行處理分析后傳輸給4G視頻工 作元件213，4G視頻工作元件213再將視頻傳輸給以下四個模塊：數(shù)據(jù)傳輸模塊22、導(dǎo)航規(guī)劃模塊23、儲存模塊24和顯示模塊25，數(shù)據(jù)傳輸模塊22將視頻傳輸給網(wǎng)絡(luò)模塊31，而導(dǎo)航規(guī)劃模塊23能根據(jù)視頻信息或者終端模塊35發(fā)出的指令對無人機(jī)模塊11進(jìn)行導(dǎo)航規(guī)劃，儲存模塊24則儲存視頻，顯示模塊25則將視頻顯示出來。地面監(jiān)測單元2增加了4G視頻工作功能，并能夠?qū)⒁曨l進(jìn)行4G傳輸，大大增加了傳輸速度。

上述的結(jié)構(gòu)中，具體的，農(nóng)用管控單元3包括網(wǎng)絡(luò)模塊31、移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32、內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33、指揮中心顯示模塊34和終端模塊35；所述網(wǎng)絡(luò)模塊31通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32相連；所述移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32設(shè)有多個；每個所述移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32與相鄰的移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32之間進(jìn)行內(nèi)部通訊；所述網(wǎng)絡(luò)模塊31與內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33相連；所述指揮中心顯示模塊34和終端模塊35分別與內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33相連；所述內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33通過視頻解碼器模塊36與指揮中心顯示模塊34相連；所述視頻解碼器模塊36設(shè)有多個；所述農(nóng)用管控單元3還包括指紋庫模塊37和中心管理平臺無線視頻網(wǎng)關(guān)模塊38；所述指紋庫模塊37和中心管理平臺無線視頻網(wǎng)關(guān)模塊38分別與內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33相連；所述終端模塊35包括客戶監(jiān)控元件351、領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)控元件352、監(jiān)控客戶端元件353和中心視頻元件354；所述中心視頻元件354設(shè)有多個。網(wǎng)絡(luò)模塊31接收數(shù)據(jù)傳輸模塊22傳輸過來的視頻，一邊向移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32傳輸視頻，移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32能夠?qū)σ曨l進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控；另一邊向內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33傳輸視頻， 內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33通過視頻解碼器模塊36將視頻傳輸?shù)街笓]中心顯示模塊34，指揮顯示模塊34將視頻顯示在大屏幕上；內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33將視頻傳輸?shù)街讣y庫模塊37和中心管理平臺無線視頻網(wǎng)關(guān)模塊38，進(jìn)行存儲備用；內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33還將視頻傳輸?shù)娇蛻舯O(jiān)控元件351、領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)控元件352、監(jiān)控客戶端元件353和中心視頻元件354，完成向外輸出使用。上述的視頻傳輸通道可逆，客戶監(jiān)控元件351、領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)控元件352、監(jiān)控客戶端元件353和中心視頻元件354可對視頻進(jìn)行分析后，并能夠?qū)o人機(jī)模塊11進(jìn)行控制，以便完成各項(xiàng)農(nóng)業(yè)工作，使農(nóng)業(yè)工作的效率大大增加。

綜上所述，整合農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)的工作過程如下：無人機(jī)模塊11對地面上的目標(biāo)4進(jìn)行視頻獲取，然后將獲取的視頻傳輸給地面監(jiān)測單元2；數(shù)據(jù)接收工作元件211接收無人機(jī)模塊11傳輸過來的視頻，并將視頻傳輸給數(shù)據(jù)處理工作元件212，數(shù)據(jù)處理工作元件212對視頻進(jìn)行處理分析后傳輸給4G視頻工作元件213，4G視頻工作元件213再將視頻傳輸給以下四個模塊：數(shù)據(jù)傳輸模塊22、導(dǎo)航規(guī)劃模塊23、儲存模塊24和顯示模塊25，數(shù)據(jù)傳輸模塊22將視頻傳輸給網(wǎng)絡(luò)模塊31，而導(dǎo)航規(guī)劃模塊23能根據(jù)視頻信息或者終端模塊35發(fā)出的指令對無人機(jī)單元11進(jìn)行導(dǎo)航規(guī)劃，儲存模塊24則儲存視頻，顯示模塊25則將視頻顯示出來；網(wǎng)絡(luò)模塊31接收數(shù)據(jù)傳輸模塊22傳輸過來的視頻，一邊向移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32傳輸視頻，移動警務(wù)視頻監(jiān)控模塊32能夠?qū)σ曨l進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控；另一邊向內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33傳輸視頻，內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33通過視頻解碼器模塊36將視頻傳輸?shù)街笓]中心顯示模塊34，指揮顯示模塊34將視頻顯示在大屏幕 上；內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33將視頻傳輸?shù)街讣y庫模塊37和中心管理平臺無線視頻網(wǎng)關(guān)模塊38，進(jìn)行存儲備用；內(nèi)部局域網(wǎng)模塊33還將視頻傳輸?shù)娇蛻舯O(jiān)控元件351、領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)控元件352、監(jiān)控客戶端元件353和中心視頻元件354，完成向外輸出使用。上述的視頻傳輸通道可逆，客戶監(jiān)控元件351、領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)控元件352、監(jiān)控客戶端元件353和中心視頻元件354可對視頻進(jìn)行分析后，并能夠?qū)o人機(jī)模塊11進(jìn)行控制，以便完成各項(xiàng)農(nóng)業(yè)工作。

本發(fā)明的農(nóng)用無人機(jī)管控系統(tǒng)，克服了4G網(wǎng)絡(luò)在離地面有限的范圍外不能有效地運(yùn)行的弱點(diǎn)，滿足現(xiàn)代化無人機(jī)植保作業(yè)高效率工作。

以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。