本發(fā)明涉及無人機數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于無人機平臺的視頻傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無人機遙感技術(shù)是利用先進的無人駕駛飛行器技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、GPS定位等先進技術(shù)，快速獲取遙感信息，并完成遙感數(shù)據(jù)的處理、建模、分析的應用技術(shù)。無人機遙感技術(shù)可以對特殊、緊急事件做出快速反應，發(fā)揮出無人機靈活、快速、機動等獨有優(yōu)勢。車載無人機遙感是把無人機遙感與野外實時現(xiàn)場決策結(jié)合起來的一種新技術(shù)，不僅要完成無人機航拍檢測的功能，還要實時與車載控制中心進行信息交互，發(fā)揮臨場重大決策的功能。目前現(xiàn)場指揮車實時控制在某些大型野外作業(yè)、城市重大活動應急中有所使用，但是沒有和無人機遙感結(jié)合起來，功能比較單一。有一些能利用無人機進行實時監(jiān)控，但是又缺乏專業(yè)的遙感影像數(shù)據(jù)實時分析以及現(xiàn)場決策等功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種基于無人機平臺的視頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人機的拍照模式轉(zhuǎn)換和現(xiàn)場決策功能，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于無人機平臺的視頻傳輸系統(tǒng)，包括無人機載荷端和地面控制端，所述無人機載荷端固定安裝在無人機上，與地面控制端進行無線數(shù)據(jù)傳輸交換，所述無人機載荷端包括圖像采集單元，所述圖像采集單元的核心為主控芯片，所述圖像采集單元的輸入端連接有成像單元，圖像采集單元的輸出端連接有定位模塊、無線收發(fā)模塊和飛行控制單元，所述無線收發(fā)模塊與地面控制端進行數(shù)據(jù)傳輸；所述地面控制端包括成像控制系統(tǒng)，所述成像控制系統(tǒng)連接有網(wǎng)絡通信模塊，網(wǎng)絡通信模塊與無線收發(fā)模塊進行數(shù)據(jù)交換，且網(wǎng)絡通信模塊與無線收發(fā)模塊之間的通信鏈路上還安裝有中繼信號塔。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控芯片采用ARMCortex-M0系列處理器，且主控芯片的調(diào)控端連接有JATG調(diào)試器，數(shù)據(jù)端連接有SDRAM存儲器和FLASH存儲器，所述主控芯片的電源端還連接有太陽能供電單元。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述成像單元包括遙感攝像頭和紅外掃描儀，所述遙感攝像頭的輸出端連接有CMOS成像器，所述紅外掃描儀的輸出端連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述CMOS成像器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均連接到主控芯片。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述定位模塊包括接收天線，所述接收天線的輸出端連接北斗/GPS雙模定位芯片，所述北斗/GPS雙模定位芯片的輸出端還連接有相敏放大解調(diào)器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述無線收發(fā)模塊采用2.4G無線收發(fā)模塊，核心為雙向無線芯，所述雙向無線芯片采用TIChipcon高性能無線芯片CC2510，雙向無線芯的發(fā)送端口安裝有功率放大器，接收端口安裝有帶通濾波器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述飛行控制單元包括數(shù)據(jù)采集卡和功率調(diào)節(jié)器，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸出端連接有傳感器模組，所述功率調(diào)節(jié)器的輸出端連接到無人機的動力系統(tǒng)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述成像控制系統(tǒng)包括中心服務器，所述中心服務器連接有液晶觸摸屏，且中心服務器還內(nèi)置有本地數(shù)據(jù)庫。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述網(wǎng)絡通信模塊包括無線路由器，所述無線路由器還連接有認證服務器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述太陽能供電單元包括太陽能電池板，所述太陽能電池板的輸出端連接有光伏逆變器，所述光伏逆變器的輸出端連接有充電蓄電池。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該基于無人機平臺的視頻傳輸系統(tǒng)，通過設(shè)置成像單元，利用遙感攝像頭和紅外掃描儀可以分別實現(xiàn)遙感拍攝和紅外掃描功能，提供了多種工作模式；通過設(shè)置定位模塊，利用北斗/GPS雙模定位芯片，可以實現(xiàn)北斗定位和GPS定位的自動轉(zhuǎn)換，保證定位精確度；通過設(shè)置太陽能供電單元，利用太陽能電池板和光伏逆變器將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，清潔環(huán)保；通過設(shè)置無線收發(fā)模塊和網(wǎng)絡通信模塊，利用中繼信號塔進行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)無人機的拍照模式轉(zhuǎn)換和現(xiàn)場決策功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-無人機載荷端；2-地面控制端；3-主控芯片；4-成像單元；5-定位模塊；6-無線收發(fā)模塊；7-飛行控制單元；8-成像控制系統(tǒng)；9-網(wǎng)絡通信模塊；10-中繼信號塔；11-JATG調(diào)試器；12-SDRAM存儲器；13-FLASH存儲器；14-太陽能供電單元；15-遙感攝像頭；16-紅外掃描儀；17-CMOS成像器；18-模數(shù)轉(zhuǎn)換器；19-接收天線；20-北斗/GPS雙模定位芯片；21-相敏放大解調(diào)器；22-雙向無線芯片；23-功率放大器；24-帶通濾波器；25-數(shù)據(jù)采集卡；26-功率調(diào)節(jié)器；27-傳感器模組；28-中心服務器；29-液晶觸摸屏；30-本地數(shù)據(jù)庫；31-無線路由器；32-認證服務器；33-太陽能電池板；34-光伏逆變器；35-充電蓄電池；36-圖像采集單元。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例：

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于無人機平臺的視頻傳輸系統(tǒng)，包括無人機載荷端1和地面控制端2，所述無人機載荷端1固定安裝在無人機上，與地面控制端2進行無線數(shù)據(jù)傳輸交換，所述無人機載荷端1包括圖像采集單元36，所述圖像采集單元36的核心為主控芯片3，所述圖像采集單元36的輸入端連接有成像單元4，圖像采集單元36的輸出端連接有定位模塊5、無線收發(fā)模塊6和飛行控制單元7，所述無線收發(fā)模塊6與地面控制端2進行數(shù)據(jù)傳輸；所述地面控制端2包括成像控制系統(tǒng)8，所述成像控制系統(tǒng)8連接有網(wǎng)絡通信模塊9，網(wǎng)絡通信模塊9與無線收發(fā)模塊6進行數(shù)據(jù)交換，且網(wǎng)絡通信模塊9與無線收發(fā)模塊6之間的通信鏈路上還安裝有中繼信號塔10；

所述主控芯片3采用ARMCortex-M0系列處理器，且主控芯片3的調(diào)控端連接有JATG調(diào)試器11，數(shù)據(jù)端連接有SDRAM存儲器12和FLASH存儲器13，所述主控芯片3的電源端還連接有太陽能供電單元14；所述成像單元4包括遙感攝像頭15和紅外掃描儀16，所述遙感攝像頭15的輸出端連接有CMOS成像器17，所述紅外掃描儀16的輸出端連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器18，所述CMOS成像器17和模數(shù)轉(zhuǎn)換器18的輸出端均連接到主控芯片3；所述定位模塊5包括接收天線19，所述接收天線19的輸出端連接北斗/GPS雙模定位芯片20，所述北斗/GPS雙模定位芯片20的輸出端還連接有相敏放大解調(diào)器21；所述無線收發(fā)模塊6采用2.4G無線收發(fā)模塊，核心為雙向無線芯片22，所述雙向無線芯片22采用TIChipcon高性能無線芯片CC2510，雙向無線芯片22的發(fā)送端口安裝有功率放大器23，接收端口安裝有帶通濾波器24；所述飛行控制單元7包括數(shù)據(jù)采集卡25和功率調(diào)節(jié)器26，所述數(shù)據(jù)采集卡25的輸出端連接有傳感器模組27，所述功率調(diào)節(jié)器26的輸出端連接到無人機的動力系統(tǒng)；所述成像控制系統(tǒng)8包括中心服務器28，所述中心服務器28連接有液晶觸摸屏29，且中心服務器28還內(nèi)置有本地數(shù)據(jù)庫30；所述網(wǎng)絡通信模塊9包括無線路由器31，所述無線路由器31還連接有認證服務器32；所述太陽能供電單元14包括太陽能電池板33，所述太陽能電池板33的輸出端連接有光伏逆變器34，所述光伏逆變器34的輸出端連接有充電蓄電池35。

本發(fā)明的工作原理：所述無人機載荷端1固定安裝在無人機上，用于實現(xiàn)遙感圖像采集、低空實時拍攝和紅外掃描等多種圖像方式采集，所述地面控制端2通過中繼信號鋱與無人機載荷端1進行數(shù)據(jù)傳輸通信，并且控制選擇無人機載荷端1的工作狀態(tài)并將接收到的數(shù)據(jù)進行處理；

所述主控芯片3采用ARMCortex-M0系列處理器，處理器是目前最小的ARM處理器；該處理器的芯片面積非常小，能耗極低，且編程所需的代碼占用量很少，這就使得開發(fā)人員可以直接跳過16位系統(tǒng)，以接近8位系統(tǒng)的成本開銷獲取32位系統(tǒng)的性能；Cortex-M0處理器超低的門數(shù)開銷，使得它可以用在在模擬和數(shù)?；旌显O(shè)備中；

所述北斗/GPS雙模定位芯片20采用北斗二代RNSS/GPS雙模基帶SoC芯片，是一款實現(xiàn)導航定位的SoC芯片，兼容北斗二代、GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)，內(nèi)置微處理器，完成GPS、北斗二代雙模衛(wèi)星導航信號的捕獲、跟蹤以及定位解算等處理，實現(xiàn)北斗二代/GPS衛(wèi)星導航信號的定位信息的輸出，可為北斗二代/GPS衛(wèi)星導航接收終端提供基帶芯片解決方案；

所述雙向無線芯片22采用TIChipcon高性能無線芯片CC2510，針對2.4GHzISM頻帶低功率無線應用設(shè)計的低成本、低功耗2.4GHz射頻收發(fā)，CC2510是真正的高集成度、多通道2.4GHz收發(fā)器，其設(shè)計適用于極低功耗的無線應用；

(1)所述成像單元4用于實現(xiàn)圖像采集操作，所述遙感攝像頭15可以實現(xiàn)遙感遠拍和近程拍攝操作，采集到的圖像經(jīng)過CMOS成像器17直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所述紅外掃描儀16用于進行紅外無線信號掃描操作，采集到的模擬數(shù)據(jù)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器18轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；所述圖像采集單元36對采集到的圖像數(shù)據(jù)進行處理；

(2)所述主控芯片3接收來自成像單元4的數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)進行壓縮打包編碼操作，所述JATG調(diào)試器11用于進行芯片的內(nèi)部調(diào)試，通過JATG調(diào)試器11進行處理程序的下載和調(diào)試工作；所述FLASH存儲器13用于存儲下載程序，可以保證掉電后數(shù)據(jù)不丟失，所述SDRAM存儲器12用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步動態(tài)緩存，擴大主控芯片3的內(nèi)存提高處理速度；所述太陽能供電單元14為整個裝置供電，所述太陽能電池板33將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，所述光伏逆變器34將轉(zhuǎn)換后輸出的交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，從而輸出至充電蓄電池35；

(3)所述定位模塊5用于實現(xiàn)定位操作，所述接收天線19用于接收來自定位衛(wèi)星系統(tǒng)的位置信號，所述北斗/GPS雙模定位芯片20根據(jù)當前的接收到的信號強度選擇使用的定位系統(tǒng)，并且將接收到的信號先進行濾波操作，濾除雜波后的信號送入相敏放大解調(diào)器21，經(jīng)過相敏放大解調(diào)器21的進行放大解調(diào)操作，送入主控芯片3分析得到當前的位置坐標；

(4)所述飛行控制單元7用于實現(xiàn)對無人機飛行狀態(tài)的自動控制，所述數(shù)據(jù)采集卡25通過傳感器模組27進行各項運動數(shù)據(jù)采集，所述傳感器模組27包括速度傳感器、溫度傳感器、角度傳感器等多個并行傳感器，實時監(jiān)測當前的運動狀態(tài)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡25模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)街骺匦酒?，主控芯片3將采集到的數(shù)據(jù)進行分析判斷，然后控制功率調(diào)節(jié)器26對飛行系統(tǒng)進行調(diào)控；

(5)所述無線收發(fā)模塊6用于實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸操作，所述雙向無線芯片22將待發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成射頻信號后通過功率放大器23進行功率放大后發(fā)送出去，所述雙向無線芯片22的接收端口安裝的帶通濾波器24將接收到的射頻信號先進行濾波操作，濾除雜波后的信號經(jīng)過芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，完成數(shù)據(jù)接收；所述中繼信號塔10用于實現(xiàn)無線收發(fā)模塊6與網(wǎng)絡通信模塊9之間的信號周轉(zhuǎn)，所述無線路由器31接收或發(fā)送無線信號，并且實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和編碼、解碼操作，所述認證服務器32用于判斷當前的數(shù)據(jù)訪問和發(fā)送是否合法，提高裝置的穩(wěn)定性；

(7)所述成像控制系統(tǒng)8用于實現(xiàn)地面遙控和后期數(shù)據(jù)處理，所述中心服務器28為整體控制核心，用于進行數(shù)據(jù)接收分析和發(fā)送處理，中心服務器搭載有Windows10操作系統(tǒng)，所述液晶觸摸屏29上顯示W(wǎng)indows10的操作界面，能夠進行拍照模式選擇、分辨率調(diào)整和圖像后期處理選擇和輸入輸出顯示，處理后的數(shù)據(jù)均存入本地數(shù)據(jù)庫30。

該基于無人機平臺的視頻傳輸系統(tǒng)，通過設(shè)置成像單元4，利用遙感攝像頭15和紅外掃描儀16可以分別實現(xiàn)遙感拍攝和紅外掃描功能，提供了多種工作模式；通過設(shè)置定位模塊5，利用北斗/GPS雙模定位芯片20，可以實現(xiàn)北斗定位和GPS定位的自動轉(zhuǎn)換，保證定位精確度；通過設(shè)置太陽能供電單元14，利用太陽能電池板33和光伏逆變器34將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，清潔環(huán)保；通過設(shè)置無線收發(fā)模塊6和網(wǎng)絡通信模塊9，利用中繼信號塔10進行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)無人機的拍照模式轉(zhuǎn)換和現(xiàn)場決策功能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。