飞行器控制系统的制作方法
飞行器控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种飞行器控制系统。所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；所述主控单元包括一处理器和一第一通信芯片，所述第一通信芯片将所述遥控杆和遥控开关采集的飞行控制数据发送至模型飞行器。所述遥控系统，包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一如上所述的控制数据采集器，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。所述飞行器控制系统包括一模型飞行器和如上所述遥控系统。本发明的在实现了飞行控制精度高，操作性好的同时利用了智能终端模块的高性能和多种实现，从而实现了高性能的控制方案。
【专利说明】飞行器控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞行器控制系统，特别是涉及一种用于控制模型飞行器的飞行状态的飞行器控制系统。
【背景技术】
[0002]目前市面上的模型飞行器，主要的控制方式为两种:专用遥控器结合模型飞行器的方案以及智能手机或平板电脑结合模型飞行器方案。
[0003]其中专用遥控器集合模型飞行器的方案是模型飞行器传统的控制方案。遥控器含有操作手柄以及控制发射板等。遥控器由于体积和成本的限制，一般没有或只有几个简单的彩色灯或很小的指示屏幕来显示遥控器的工作状态，遥控发射板一般也只有简单的单片机支持工作。所以所述方案难以提高操作者的使用感。
[0004]其中智能手机或平板电脑结合模型飞行器方案利用现有的智能手机等作为模型飞行器的遥控器使用，其优点是成本低，这是由于直接使用现有的智能手机，所以减少了遥控器的成本；而且功能强大，智能手机的操作系统可以完成各种参数设计，且可以利用现有的智能手机显示屏。但是其缺点是在操控飞机时，由于没有专业的遥控手柄，对飞机的操作精度和操作性都要差很多。而模型飞行器的操作精度和操作性又是使用模型飞行器人员主要追求的使用感，所以所述方案严重地影响操作者的使用感。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的的模型飞行器的遥控方式操作性差和功能单一的缺陷，提供一种遥控系统及其飞行器控制系统，本发明通过智能终端模块和专业的遥控器手柄的结合，从而实现高性能的控制方案。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0007]本发明提供了一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特点是，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统和一中继站，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据；
[0008]所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述中继站用于接收所述视频采集板通过所述第四通信芯片发送的视频数据并转发至所述遥控系统。
[0009]本发明中所述飞控板的第三通信芯片与遥控系统的第一通信芯片建立链接关系，所述视频采集板的第四通信芯片与遥控系统的智能终端模块的第二通信芯片建立链接关系。所以飞行控制数据仅通过第一通信芯片传输至第三通信芯片，同样视频数据也仅通过第四通信芯片传输至第二通信芯片。
[0010]其中本发明中所述中继站用于视频数据的转发，从而克服信号传输过程中信号衰减对视频数据传输的影响。所以所述中继站可以采用任何具有信号转发和增益功能的转发装置，例如中继台等增大通讯距离，扩展覆盖范围的设备。
[0011]本发明还提供了一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特点是，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据；
[0012]所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述视频采集板通过所述第四通信芯片通过一公众通讯网络将视频数据发送至所述遥控系统。
[0013]其中所述公众通讯网络是指目前移动通讯中所使用的通讯网络，例如3G/4G通讯网络等，但是本发明并不限制所述公众通讯网络的类型，任何能够用于公众信息数据传输的网络都可以应用于本发明中。
[0014]较佳地，所述遥控系统包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一控制单元，所述控制单元包括一用于采集控制模型飞行器的飞行控制数据的控制数据采集器，所述第二通信芯片接收所述模型飞行器的视频数据。
[0015]较佳地，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；所述控制单元还包括一第一通信芯片；
[0016]其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。
[0017]较佳地，所述第一通信芯片还用于接收飞行状态数据。
[0018]本发明中所述飞行状态数据为现有技术中模型飞行器采集并用于表征模型飞行器的飞行状态的信号数据。
[0019]较佳地，所述第一通信芯片为2.4G/5, 8G ISM (Industrial Scientific MedicalBand工业科研医药频段)FSK (频移键控)收发器。
[0020]较佳地，所述遥控系统包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一如上所述的控制数据采集器，其中所述第二通信芯片接收所述模型飞行器的视频数据。
[0021]较佳地，所述控制数据采集器将第一通信芯片接收的所述模型飞行器的飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
[0022]较佳地，所述控制数据采集器通过一 USART (通用同步/异步串行接收/发送器)接口、一 USB (通用串行总线)接口、一 I2C接口(Inter — IntegratedCircuit，两线式串行总线)或一 SPI接口(高速同步串行口)将所述飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
[0023]较佳地，所述智能终端模块还包括一显示屏；所述显示屏显示所述飞行状态数据和/或所述视频数据。
[0024]本发明中所述飞行状态数据为现有技术中模型飞行器采集并用于表征模型飞行器的飞行状态的信号数据。
[0025]较佳地，所述智能终端模块还用于生成一飞行状态配置参数；
[0026]所述控制数据采集器读入所述飞行状态配置参数，并通过第一通信芯片将所述飞行状态配置参数和飞行控制数据共同发送至模型飞行器，或者
[0027]所述第二通信芯片将所述飞行状态配置参数发送至模型飞行器。
[0028]本发明中所述飞行状态配置参数可以是用户通过智能终端模块输入的对飞行控制数据的补充参数数据、配置模型飞行器的飞行状态的参数数据、用户预设的参数数据或用于基于模型飞行器的飞行状态通过经验公式等参数数据。本发明中并不限制所述飞行状态配置参数的内容，本领域技术人员所认知的任何与飞行姿态、状态和控制等有关的参数均可以作为本发明的所述飞行状态配置参数。
[0029]较佳地,所述第二通信芯片为2.4G/5, 8G WIFI (wireless fidelity无线保真)通信芯片、3G (第三代通信技术)通信芯片或4G (第四代通信技术)通信芯片等。较佳地，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述第三通信芯片还通过所述第一通信芯片接收所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数控制模型飞行器的飞行状态。
[0030]较佳地，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述飞控板还通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述中继站转发的由所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数。
[0031]本发明中所述飞行状态数据和飞行装填配置参数可以通过上述任意一个链接通路传输。
[0032]而且本发明的飞控板不但可以基于控制信号控制模型飞行器的飞行状态，还可以采集模型飞行器中各个部件的工作状态。
[0033]较佳地，当所述第三通信芯片无法接收到所述飞行控制数据时，所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片发送请求信息，并经过所述中继站转发至所述遥控系统；
[0034]所述遥控系统收到所述请求信息后，所述遥控系统将所述控制数据采集器生成的飞行控制数据和智能终端模块生成的飞行状态配置参数通过第二通信芯片发送，并经过所述中继站转发至所述视频采集板；
[0035]所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述第四通信芯片发送所述飞行状态数据至所述智能终端模块。
[0036]本发明中当所述飞控板和控制数据采集器之间的通信链路断开时，即第一通信芯片和第三通信芯片之间的链路断开时，可以将所述链路中传输的飞行控制数据等数据通过所述视频采集板和智能终端模块中间建立的链路传输。
[0037]由于所述控制数据采集器的第一通信芯片传输距离一般比较小，所以本发明中当模型飞行器超出所述第一通信芯片传输距离时，利用智能终端模块中第三通信芯片的传输距离长的特点来保证模型飞行器始终能够获得飞行控制数据等，因而模型飞行器始终处于用户控制之下。
[0038]较佳地，所述第三通信芯片为2.4G/5, SG ISM FSK收发器，所述第四通信芯片为
2.4G/5, 8G WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片等。
[0039]较佳地，所述视频采集板通过一串行通信接口与所述飞控板交互数据。
[0040]较佳地，所述串行通信接口为USART接口、SPI接口(串行外设接口)、RS232接口或RS485接口(美国电子工业协会所制定的异步传输标准接口)等。
[0041]本发明的飞行器控制系统中的飞控板、视频采集板、智能终端模块和控制数据采集器均具有通信芯片，此时，所述飞行控制数据、飞行状态数据、飞行状态配置参数可以在所述各个通信芯片之间任意传输，只要所述飞行控制数据和飞行状态配置参数最终传输至所述飞控板、所述飞行状态数据最终传输至智能终端模块即可，此外所述视频数据仅能在所述视频采集板和智能终端模块的通信芯片之间传输。
[0042]较佳地，如上所述的智能终端模块中还包括一视频处理模块、一存储模块、一输入模块和一地面站数据缓存模块；
[0043]其中所述视频处理模块用于将所述飞行状态数据和/或所述视频数据转化为显示信号输出至所述显示屏；
[0044]所述存储模块用于存储所述飞行状态数据和/或所述视频数据；
[0045]所述输入模块用于读入输入的参数，并基于所述参数生成所述飞行状态配置参数；
[0046]所述地面站数据缓存模块用于缓存地面站发送的飞行轨迹数据、飞行姿态调整数据、飞行状态调整数据、定位数据和地图数据等。
[0047]本发明中所述视频处理模块、存储模块和输入模块均为智能终端模块中惯用的部件，所以此处对其不再做详细赘述。
[0048]本发明的所述地面站数据缓存模块可以采用缓存器的方式添加至智能终端模块中，由于地面站数据的数据量很大，所以本发明中通过在智能终端模块中建立单独的地面站数据缓存模块来避免占用大量智能终端模块的存储器。
[0049]优选地，所述智能终端模块中还包括一语音合成模块和一扬声器，用于将所述飞行状态数据转化为语音信号，并通过扬声器输出。
[0050]优选地，所述智能终端模块中还包括一语音识别模块和一麦克风，所述语音识别模块基于所述麦克风采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块还基于所述参数数据生成所述飞行状态配置参数。
[0051]本发明中所述语音合成模块、扬声器、语音识别模块和麦克风同样均为现有技术的智能终端模块中惯用部件或模块，所以此处不再详细赘述。
[0052]为了便于描述，本发明中将所述智能终端模块按照功能划分为各种模块进行分别描述，所以在实施本发明时，可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0053]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0054]本发明的积极进步效果在于:
[0055]本发明的遥控系统及其飞行器控制系统的优点是既有专业的遥控器的操作手柄，又有利用智能终端模块的多功能，所以在实现了飞行控制精度高，操作性好的同时利用了智能终端模块的高性能和多种实现，从而实现了高性能的控制方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]图1为本发明的飞行器控制系统的实施例1的结构示意图。
[0057]图2为本发明的实施例1的智能终端模块的结构示意图。
[0058]图3为本发明的实施例1的控制数据采集器的结构示意图。
[0059]图4为本发明的飞行器控制系统的实施例2的结构示意图。
[0060]图5为本发明的飞行器控制系统的实施例4的结构示意图。
[0061]图6为本发明的飞行器控制系统的实施例5的结构示意图。
【具体实施方式】
[0062]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0063]实施例1:
[0064]本实施例中所述飞行器控制系统如图1所示，包括一遥控系统1、一模型飞机2和一中继站3，其中所述中继站3可以采用中继台等增大通讯距离和扩展覆盖范围的设备，所述遥控系统I包括一控制单元和一智能终端模块12，所述控制单元包括一控制数据采集器11 和一 2.4G ISM FSK 收发器 114。
[0065]而且如图2所示，本实施例的所述控制数据采集器11包括一处理器111、两个遥控杆112以及两个遥控开关113。
[0066]其中所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作，所述用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的信号构成了控制模型飞机的飞行控制数据。
[0067]本实施例中所述2.4G ISM FSK收发器114用于与模型飞机2进行数据交互。
[0068]此外所述遥控杆112和遥控开关113的数量可以基于实际模型飞机控制命令的需要任意设置，并不仅限于本实施例中的数量。
[0069]本实施例的智能终端模块12如图3所示，包括一视频处理模块121a、一显示屏12lb、一存储模块122、一输入模块123、一语音合成模块125、一扬声器126、一语音识别模块127、一麦克风128和一 WIFI通信芯片1211。
[0070]其中所述视频处理模块121a用于将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，所述显示屏121b进行相应地显示。所述存储模块122用于存储所述飞行状态数据。所述输入模块125用于读入输入的参数，并基于所述参数生成飞行状态配置参数。本实施例中所述飞行状态配置参数用于对飞行状态数据进行调整和补充。
[0071]所述语音合成模块125用于将飞行状态数据转化为语音信号并通过扬声器126输出至外部，从而用户可以听到包含飞行状态数据的内容的语音信号。
[0072]所述语音识别模块127基于所述麦克风128采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块123还基于所述参数数据生成飞行状态配置参数。
[0073]本实施例中所述WIFI通信芯片1211用于与模型飞机2进行数据交互。
[0074]其中本实施例的智能终端模块2采用1S、Android (安卓)、Symbian (塞班)等智能系统，并进行相应地配置后构成本实施例中所述智能终端模块2。
[0075]如图1所示，所述模型飞机2包括一飞控板21，其中所述飞控板中包括一2.4G ISMFSK收发器212，所述2.4G ISM FSK收发器212与所述2.4G ISMFSK收发器114匹配并进行相应的数据交互，即所述2.4G ISM FSK收发器212和所述2.4G ISM FSK收发器114之间建立数据链接。其中所述飞控板21基于接收到的飞行控制数据控制模型飞机2的飞行动作，并相应地采集模型飞机2的各个部件的状态数据构成的飞行状态数据。
[0076]本实施例的飞行器控制系统的模型飞机2中还包括一视频采集板22，其中所述视频采集板22包括一 WIFI通信芯片222，所述WIFI通信芯片222和所述WIFI通信芯片1211之间建立数据链接，并传输视频数据等数据。
[0077]其中所述视频采集板22用于采集视频数据，例如模型飞机2中摄像头采集的飞行影像等。
[0078]本实施例中所述控制数据采集器11通过USART接口与智能终端模块12进行数据传输。此外本实施例中所述控制数据采集器11和智能终端模块12还可以采用USART接口、USB接口、I2C接口或SPI接口等通信方式进行数据传输。
[0079]如图1所示，本实施例的数据传输的流程如下:
[0080]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0081]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，或者所述处理器111通过USART接口接收所述智能终端模块12各个模块共同生成的飞行状态配置参数，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据和飞行状态配置参数发送至所述飞控板21。
[0082]此后飞控板21基于2.4G ISM FSK收发器212接收的飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞机的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISMFSK收发器114。
[0083]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至智能终端模块12，此后智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0084]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过WIFI通信芯片222发送至所述中继站3，所述中继站3在转发所述视频数据至智能终端模块12的WIFI通信芯片1211的同时，还能对其发送的视频数据进行增益从而能够扩大信号覆盖范围，而且此后所述智能终端模块12的视频处理模块121a将WIFI通信芯片1211接收的视频数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0085]实施例2:
[0086]本实施例中与实施例1飞行控制系统的区别在于:本实施例中所述视频采集板22和所述飞控板21之间通过SPI接口的方式进行数据传输。此外用户还可以采用其他串行通信接口，例如USART接口、RS232接口或RS485接口等来传输所述飞行控制数据。
[0087]而且本实施例中改进了实施例1的数据传输流程。所以如图4所示，本实施例的数据传输的流程如下:
[0088]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0089]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，与此同时，所述智能终端模块12的WIFI通信芯片1211将各个模块共同生成的飞行状态配置参数发送至中继站3，所述中继站3将飞行状态配置参数增益后转发至所述视频采集卡22。
[0090]所述视频采集卡22的WIFI通信芯片222接收所述中继站3转发的所述飞行状态配置参数，并通过SPI接口传输至飞控板21。
[0091]此后飞控板21基于接收的飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞机的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISM FSK收发器114。
[0092]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至智能终端模块12，此后智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0093]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过WIFI通信芯片222发送至所述中继站3，所述中继站3将所述视频数据增益后再转发所述视频数据至智能终端模块12的WIFI通信芯片1211，而且所述智能终端模块12的视频处理模块121a将WIFI通信芯片1211接收的视频数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b,然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0094]实施例3:
[0095]本实施例是基于实施例2的进一步改进，在实施例2中所述2.4G ISMFSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间建立了通信链接，同样，所述WIFI通信芯片1211、中继站3和WIFI通信芯片222之间也建立了通信连接。
[0096]由于2.4G ISM FSK收发器的信号传输距离小于WIFI通信芯片，而且实施例2中飞控板21接收的飞行控制信号都是通过2.4G ISM FSK收发器完成的，所以当模型飞机与遥控系统之间的距离超过2.4G ISM FSK收发器的传输距离时，模型飞机将失去控制，由于WIFI通信芯片自身具有更远的通信距离，并且采用了中继站3作为通信链路节点的WIFI通信具有更远的通信距离，所以本实施例中利用视频采集板22的WIFI通信芯片222、中继站3和WIFI通信芯片1211的通信链路来继续传送飞行控制数据等，因而能够继续控制模型飞机的飞行，而且也拓展了模型飞机的遥控距离。
[0097]所以本实施例中当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间还能够进行通信时的工作流程与实施例2相同，所以此处不再详细赘述。
[0098]当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间通信链接断开时，所述飞行器控制系统的工作原理如下:
[0099]当飞控板21的2.4G ISM FSK收发器212无法接收到所述2.4G ISM FSK收发器114发送的所述飞行控制数据时，所述飞控板21通过所述视频采集板22的WIFI通信芯片222发送请求信息至中继站3，所述中继站3增益并转发所述请求信息至所述遥控系统I。
[0100]所述遥控系统I收到所述请求信息后，所述遥控系统I将所述控制数据采集器11生成的飞行控制数据和智能终端模块12生成的飞行状态配置参数通过智能终端模块12的WIFI通信芯片1211发送至中继站3，在经过增益后通过所述中继站3转发至所述视频采集板22。
[0101]所述飞控板21通过所述视频采集板22的WIFI通信芯片222接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述WIFI通信芯片222发送所述飞行状态数据至中继站3，所述中继站3增益并转发所述飞行状态数据至所述智能终端模块12。
[0102]此后智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0103]而且本领域技术人员应该认识到实施例1、实施例2和实施例3的数据传输的流程能够并存与同一个飞行控制系统，飞行控制系统可以根据自身的传输需要采用不同的数据传输的流程。
[0104]实施例4:
[0105]本实施例中与实施例1飞行控制系统的区别在于:如图5所示，本实施例中摒除了中继站，并将所述视频采集板22的WIFI通信芯片222和所述智能终端模块12的WIFI通信芯片1211替换为3G通信芯片222a和3G通信芯片1211a。从而所述视频采集板22和所述智能终端模块12利用公众通讯网络来建立通信链路。
[0106]此外本实施例中还可以采用4G通信芯片等与公众通讯网络匹配的通信芯片利用公众通讯网络来建立所述视频采集板22和所述智能终端模块12之间通信链路，从而实现数据的传输。
[0107]本实施例的数据传输的流程如下:
[0108]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0109]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，或者所述处理器111通过USART接口接收所述移动智能终端模块12各个模块共同生成的飞行状态配置参数，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据和飞行状态配置参数发送至所述飞控板21。
[0110]此后飞控板21基于2.4G ISM FSK收发器212接收的飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞机的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISMFSK收发器114。
[0111]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至移动智能终端模块12，此后移动智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0112]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过3G通信芯片222a发送至移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a，而且所述移动智能终端模块12的视频处理模块121a将3G通信芯片1211a接收的视频数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0113]实施例5:
[0114]本实施例中与实施例4的飞行控制系统的区别在于:本实施例中所述视频采集板22和所述飞控板21之间通过SPI接口的方式进行数据传输。此外用户还可以采用其他串行通信接口，例如USART接口、RS232接口或RS485接口等来传输所述飞行控制数据。
[0115]而且本实施例中改进了实施例4的数据传输流程。所以如图6所示，本实施例的数据传输的流程如下:
[0116]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0117]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，与此同时，所述移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a将各个模块共同生成的飞行状态配置参数发送至视频采集卡22。
[0118]所述视频采集卡22的3G通信芯片222a接收所述飞行状态配置参数，并通过SPI接口传输至飞控板21。
[0119]此后飞控板21基于接收的飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞行器2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞行器的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISMFSK收发器114。
[0120]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至移动智能终端模块12，此后移动智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0121]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过3G通信芯片222a发送至移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a，而且所述移动智能终端模块12的视频处理模块121a将3G通信芯片1211a接收的视频数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0122]实施例6:
[0123]本实施例是基于实施例5的进一步改进，其改进原理与实施例3相同这里就不再赘述。
[0124]而其本实施例中当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间还能够进行通信时的工作流程与实施例5相同，所以此处也不再详细赘述。
[0125]当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间通信链接断开时，所述飞行器控制系统的工作原理如下:
[0126]当飞控板21的2.4G ISM FSK收发器212无法接收到所述2.4G ISM FSK收发器114发送的所述飞行控制数据时，所述飞控板21通过所述视频采集板22的3G通信芯片222a发送请求信息至所述遥控系统I。
[0127]所述遥控系统I收到所述请求信息后，所述遥控系统I将所述控制数据采集器11生成的飞行控制数据和移动智能终端模块12生成的飞行状态配置参数通过移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a发送至所述视频采集板22。
[0128]所述飞控板21通过所述视频采集板22的3G通信芯片222a接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述3G通信芯片222a发送所述飞行状态数据至所述移动智能终端模块12。
[0129]此后移动智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0130]而且本领域技术人员应该认识到实施例4、实施例5和实施例6的数据传输的流程能够并存与同一个飞行控制系统，飞行控制系统可以根据自身的传输需要采用不同的数据传输的流程。
[0131]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0132]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特征在于，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统和一中继站，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据； 所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述中继站用于接收所述视频采集板通过所述第四通信芯片发送的视频数据并转发至所述遥控系统。
2.一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特征在于，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据； 所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述视频采集板通过所述第四通信芯片通过一公众通讯网络将视频数据发送至所述遥控系统。
3.如权利要求1或2所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述遥控系统包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一控制单元，所述控制单元包括一用于采集控制模型飞行器的飞行控制数据的控制数据采集器，所述第二通信芯片接收所述模型飞行器的视频数据。
4.如权利要求3所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；所述控制单元还包括一第一通信芯片； 其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。
5.如权利要求4所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第一通信芯片还用于接收飞行状态数据。
6.如权利要求5所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第一通信芯片为2.4G/5.SGISM FSK收发器。
7.如权利要求6所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述控制单元还将第一通信芯片接收的所述模型飞行器的飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
8.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块还用于生成一飞行状态配置参数； 所述控制单元接收所述飞行状态配置参数，并通过第一通信芯片将所述飞行状态配置参数和飞行控制数据共同发送至模型飞行器。
9.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述控制单元通过一USART接口、一 USB接口、一 I2C接口或一 SPI接口将所述飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
10.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块还包括一显示屏；所述显示屏显示所述飞行状态数据和/或所述视频数据。
11.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第二通信芯片为2.4G/5.8G WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
12.如权利要求6-11中任一项所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一视频处理模块、一存储模块和一输入模块； 其中所述视频处理模块用于将所述飞行状态数据和/或所述视频数据转化为显示信号输出至所述显示屏； 所述存储模块用于存储所述飞行状态数据和/或所述视频数据； 所述输入模块用于读入输入的参数，并基于所述参数生成所述飞行状态配置参数。
13.如权利要求12所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一语音合成模块和一扬声器，用于将所述飞行状态数据转化为语音信号，并通过扬声器输出。
14.如权利要求12-13中任一项所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一语音识别模块和一麦克风，所述语音识别模块基于所述麦克风采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块还基于所述参数数据生成所述飞行状态配置参数。
15.如权利要求14所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述第三通信芯片还通过所述第一通信芯片接收所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数控制模型飞行器的飞行状态。
16.如权利要求14所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述飞控板还通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述中继站转发的由所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数。
17.如权利要求14或15所述的飞行器控制系统，其特征在于，当所述第三通信芯片无法接收到所述飞行控制数据时，所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片发送请求信息，并经过所述中继站转发至所述遥控系统； 所述遥控系统收到所述请求信息后，所述遥控系统将所述控制数据采集器生成的飞行控制数据和智能终端模块生成的飞行状态配置参数通过第二通信芯片发送，并经过所述中继站转发至所述视频采集板； 所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述第四通信芯片发送所述飞行状态数据至所述智能终端模块。
18.如权利要求17所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第三通信芯片为2.4G/5.8G ISM FSK收发器，所述第四通信芯片为2.4G/5.8G WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
19.如权利要求17所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述视频采集板通过一串行通信接口与所述飞控板交互数据。
20.如权利要求19所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述串行通信接口为USART接口、SPI 接口、RS232 接口或 RS485 接口。
【文档编号】G05B19/418GK104238469SQ201310234039
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】田瑜, 江文彦 申请人:昊翔电能运动科技(昆山)有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种飞行器控制系统。所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；所述主控单元包括一处理器和一第一通信芯片，所述第一通信芯片将所述遥控杆和遥控开关采集的飞行控制数据发送至模型飞行器。所述遥控系统，包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一如上所述的控制数据采集器，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。所述飞行器控制系统包括一模型飞行器和如上所述遥控系统。本发明的在实现了飞行控制精度高，操作性好的同时利用了智能终端模块的高性能和多种实现，从而实现了高性能的控制方案。
【专利说明】飞行器控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞行器控制系统，特别是涉及一种用于控制模型飞行器的飞行状态的飞行器控制系统。
【背景技术】
[0002]目前市面上的模型飞行器，主要的控制方式为两种:专用遥控器结合模型飞行器的方案以及智能手机或平板电脑结合模型飞行器方案。
[0003]其中专用遥控器集合模型飞行器的方案是模型飞行器传统的控制方案。遥控器含有操作手柄以及控制发射板等。遥控器由于体积和成本的限制，一般没有或只有几个简单的彩色灯或很小的指示屏幕来显示遥控器的工作状态，遥控发射板一般也只有简单的单片机支持工作。所以所述方案难以提高操作者的使用感。
[0004]其中智能手机或平板电脑结合模型飞行器方案利用现有的智能手机等作为模型飞行器的遥控器使用，其优点是成本低，这是由于直接使用现有的智能手机，所以减少了遥控器的成本；而且功能强大，智能手机的操作系统可以完成各种参数设计，且可以利用现有的智能手机显示屏。但是其缺点是在操控飞机时，由于没有专业的遥控手柄，对飞机的操作精度和操作性都要差很多。而模型飞行器的操作精度和操作性又是使用模型飞行器人员主要追求的使用感，所以所述方案严重地影响操作者的使用感。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的的模型飞行器的遥控方式操作性差和功能单一的缺陷，提供一种遥控系统及其飞行器控制系统，本发明通过智能终端模块和专业的遥控器手柄的结合，从而实现高性能的控制方案。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0007]本发明提供了一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特点是，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统和一中继站，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据；
[0008]所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述中继站用于接收所述视频采集板通过所述第四通信芯片发送的视频数据并转发至所述遥控系统。
[0009]本发明中所述飞控板的第三通信芯片与遥控系统的第一通信芯片建立链接关系，所述视频采集板的第四通信芯片与遥控系统的智能终端模块的第二通信芯片建立链接关系。所以飞行控制数据仅通过第一通信芯片传输至第三通信芯片，同样视频数据也仅通过第四通信芯片传输至第二通信芯片。
[0010]其中本发明中所述中继站用于视频数据的转发，从而克服信号传输过程中信号衰减对视频数据传输的影响。所以所述中继站可以采用任何具有信号转发和增益功能的转发装置，例如中继台等增大通讯距离，扩展覆盖范围的设备。
[0011]本发明还提供了一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特点是，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据；
[0012]所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述视频采集板通过所述第四通信芯片通过一公众通讯网络将视频数据发送至所述遥控系统。
[0013]其中所述公众通讯网络是指目前移动通讯中所使用的通讯网络，例如3G/4G通讯网络等，但是本发明并不限制所述公众通讯网络的类型，任何能够用于公众信息数据传输的网络都可以应用于本发明中。
[0014]较佳地，所述遥控系统包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一控制单元，所述控制单元包括一用于采集控制模型飞行器的飞行控制数据的控制数据采集器，所述第二通信芯片接收所述模型飞行器的视频数据。
[0015]较佳地，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；所述控制单元还包括一第一通信芯片；
[0016]其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。
[0017]较佳地，所述第一通信芯片还用于接收飞行状态数据。
[0018]本发明中所述飞行状态数据为现有技术中模型飞行器采集并用于表征模型飞行器的飞行状态的信号数据。
[0019]较佳地，所述第一通信芯片为2.4G/5, 8G ISM (Industrial Scientific MedicalBand工业科研医药频段)FSK (频移键控)收发器。
[0020]较佳地，所述遥控系统包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一如上所述的控制数据采集器，其中所述第二通信芯片接收所述模型飞行器的视频数据。
[0021]较佳地，所述控制数据采集器将第一通信芯片接收的所述模型飞行器的飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
[0022]较佳地，所述控制数据采集器通过一 USART (通用同步/异步串行接收/发送器)接口、一 USB (通用串行总线)接口、一 I2C接口(Inter — IntegratedCircuit，两线式串行总线)或一 SPI接口(高速同步串行口)将所述飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
[0023]较佳地，所述智能终端模块还包括一显示屏；所述显示屏显示所述飞行状态数据和/或所述视频数据。
[0024]本发明中所述飞行状态数据为现有技术中模型飞行器采集并用于表征模型飞行器的飞行状态的信号数据。
[0025]较佳地，所述智能终端模块还用于生成一飞行状态配置参数；
[0026]所述控制数据采集器读入所述飞行状态配置参数，并通过第一通信芯片将所述飞行状态配置参数和飞行控制数据共同发送至模型飞行器，或者
[0027]所述第二通信芯片将所述飞行状态配置参数发送至模型飞行器。
[0028]本发明中所述飞行状态配置参数可以是用户通过智能终端模块输入的对飞行控制数据的补充参数数据、配置模型飞行器的飞行状态的参数数据、用户预设的参数数据或用于基于模型飞行器的飞行状态通过经验公式等参数数据。本发明中并不限制所述飞行状态配置参数的内容，本领域技术人员所认知的任何与飞行姿态、状态和控制等有关的参数均可以作为本发明的所述飞行状态配置参数。
[0029]较佳地,所述第二通信芯片为2.4G/5, 8G WIFI (wireless fidelity无线保真)通信芯片、3G (第三代通信技术)通信芯片或4G (第四代通信技术)通信芯片等。较佳地，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述第三通信芯片还通过所述第一通信芯片接收所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数控制模型飞行器的飞行状态。
[0030]较佳地，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述飞控板还通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述中继站转发的由所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数。
[0031]本发明中所述飞行状态数据和飞行装填配置参数可以通过上述任意一个链接通路传输。
[0032]而且本发明的飞控板不但可以基于控制信号控制模型飞行器的飞行状态，还可以采集模型飞行器中各个部件的工作状态。
[0033]较佳地，当所述第三通信芯片无法接收到所述飞行控制数据时，所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片发送请求信息，并经过所述中继站转发至所述遥控系统；
[0034]所述遥控系统收到所述请求信息后，所述遥控系统将所述控制数据采集器生成的飞行控制数据和智能终端模块生成的飞行状态配置参数通过第二通信芯片发送，并经过所述中继站转发至所述视频采集板；
[0035]所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述第四通信芯片发送所述飞行状态数据至所述智能终端模块。
[0036]本发明中当所述飞控板和控制数据采集器之间的通信链路断开时，即第一通信芯片和第三通信芯片之间的链路断开时，可以将所述链路中传输的飞行控制数据等数据通过所述视频采集板和智能终端模块中间建立的链路传输。
[0037]由于所述控制数据采集器的第一通信芯片传输距离一般比较小，所以本发明中当模型飞行器超出所述第一通信芯片传输距离时，利用智能终端模块中第三通信芯片的传输距离长的特点来保证模型飞行器始终能够获得飞行控制数据等，因而模型飞行器始终处于用户控制之下。
[0038]较佳地，所述第三通信芯片为2.4G/5, SG ISM FSK收发器，所述第四通信芯片为
2.4G/5, 8G WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片等。
[0039]较佳地，所述视频采集板通过一串行通信接口与所述飞控板交互数据。
[0040]较佳地，所述串行通信接口为USART接口、SPI接口(串行外设接口)、RS232接口或RS485接口(美国电子工业协会所制定的异步传输标准接口)等。
[0041]本发明的飞行器控制系统中的飞控板、视频采集板、智能终端模块和控制数据采集器均具有通信芯片，此时，所述飞行控制数据、飞行状态数据、飞行状态配置参数可以在所述各个通信芯片之间任意传输，只要所述飞行控制数据和飞行状态配置参数最终传输至所述飞控板、所述飞行状态数据最终传输至智能终端模块即可，此外所述视频数据仅能在所述视频采集板和智能终端模块的通信芯片之间传输。
[0042]较佳地，如上所述的智能终端模块中还包括一视频处理模块、一存储模块、一输入模块和一地面站数据缓存模块；
[0043]其中所述视频处理模块用于将所述飞行状态数据和/或所述视频数据转化为显示信号输出至所述显示屏；
[0044]所述存储模块用于存储所述飞行状态数据和/或所述视频数据；
[0045]所述输入模块用于读入输入的参数，并基于所述参数生成所述飞行状态配置参数；
[0046]所述地面站数据缓存模块用于缓存地面站发送的飞行轨迹数据、飞行姿态调整数据、飞行状态调整数据、定位数据和地图数据等。
[0047]本发明中所述视频处理模块、存储模块和输入模块均为智能终端模块中惯用的部件，所以此处对其不再做详细赘述。
[0048]本发明的所述地面站数据缓存模块可以采用缓存器的方式添加至智能终端模块中，由于地面站数据的数据量很大，所以本发明中通过在智能终端模块中建立单独的地面站数据缓存模块来避免占用大量智能终端模块的存储器。
[0049]优选地，所述智能终端模块中还包括一语音合成模块和一扬声器，用于将所述飞行状态数据转化为语音信号，并通过扬声器输出。
[0050]优选地，所述智能终端模块中还包括一语音识别模块和一麦克风，所述语音识别模块基于所述麦克风采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块还基于所述参数数据生成所述飞行状态配置参数。
[0051]本发明中所述语音合成模块、扬声器、语音识别模块和麦克风同样均为现有技术的智能终端模块中惯用部件或模块，所以此处不再详细赘述。
[0052]为了便于描述，本发明中将所述智能终端模块按照功能划分为各种模块进行分别描述，所以在实施本发明时，可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0053]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0054]本发明的积极进步效果在于:
[0055]本发明的遥控系统及其飞行器控制系统的优点是既有专业的遥控器的操作手柄，又有利用智能终端模块的多功能，所以在实现了飞行控制精度高，操作性好的同时利用了智能终端模块的高性能和多种实现，从而实现了高性能的控制方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]图1为本发明的飞行器控制系统的实施例1的结构示意图。
[0057]图2为本发明的实施例1的智能终端模块的结构示意图。
[0058]图3为本发明的实施例1的控制数据采集器的结构示意图。
[0059]图4为本发明的飞行器控制系统的实施例2的结构示意图。
[0060]图5为本发明的飞行器控制系统的实施例4的结构示意图。
[0061]图6为本发明的飞行器控制系统的实施例5的结构示意图。
【具体实施方式】
[0062]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0063]实施例1:
[0064]本实施例中所述飞行器控制系统如图1所示，包括一遥控系统1、一模型飞机2和一中继站3，其中所述中继站3可以采用中继台等增大通讯距离和扩展覆盖范围的设备，所述遥控系统I包括一控制单元和一智能终端模块12，所述控制单元包括一控制数据采集器11 和一 2.4G ISM FSK 收发器 114。
[0065]而且如图2所示，本实施例的所述控制数据采集器11包括一处理器111、两个遥控杆112以及两个遥控开关113。
[0066]其中所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作，所述用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的信号构成了控制模型飞机的飞行控制数据。
[0067]本实施例中所述2.4G ISM FSK收发器114用于与模型飞机2进行数据交互。
[0068]此外所述遥控杆112和遥控开关113的数量可以基于实际模型飞机控制命令的需要任意设置，并不仅限于本实施例中的数量。
[0069]本实施例的智能终端模块12如图3所示，包括一视频处理模块121a、一显示屏12lb、一存储模块122、一输入模块123、一语音合成模块125、一扬声器126、一语音识别模块127、一麦克风128和一 WIFI通信芯片1211。
[0070]其中所述视频处理模块121a用于将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，所述显示屏121b进行相应地显示。所述存储模块122用于存储所述飞行状态数据。所述输入模块125用于读入输入的参数，并基于所述参数生成飞行状态配置参数。本实施例中所述飞行状态配置参数用于对飞行状态数据进行调整和补充。
[0071]所述语音合成模块125用于将飞行状态数据转化为语音信号并通过扬声器126输出至外部，从而用户可以听到包含飞行状态数据的内容的语音信号。
[0072]所述语音识别模块127基于所述麦克风128采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块123还基于所述参数数据生成飞行状态配置参数。
[0073]本实施例中所述WIFI通信芯片1211用于与模型飞机2进行数据交互。
[0074]其中本实施例的智能终端模块2采用1S、Android (安卓)、Symbian (塞班)等智能系统，并进行相应地配置后构成本实施例中所述智能终端模块2。
[0075]如图1所示，所述模型飞机2包括一飞控板21，其中所述飞控板中包括一2.4G ISMFSK收发器212，所述2.4G ISM FSK收发器212与所述2.4G ISMFSK收发器114匹配并进行相应的数据交互，即所述2.4G ISM FSK收发器212和所述2.4G ISM FSK收发器114之间建立数据链接。其中所述飞控板21基于接收到的飞行控制数据控制模型飞机2的飞行动作，并相应地采集模型飞机2的各个部件的状态数据构成的飞行状态数据。
[0076]本实施例的飞行器控制系统的模型飞机2中还包括一视频采集板22，其中所述视频采集板22包括一 WIFI通信芯片222，所述WIFI通信芯片222和所述WIFI通信芯片1211之间建立数据链接，并传输视频数据等数据。
[0077]其中所述视频采集板22用于采集视频数据，例如模型飞机2中摄像头采集的飞行影像等。
[0078]本实施例中所述控制数据采集器11通过USART接口与智能终端模块12进行数据传输。此外本实施例中所述控制数据采集器11和智能终端模块12还可以采用USART接口、USB接口、I2C接口或SPI接口等通信方式进行数据传输。
[0079]如图1所示，本实施例的数据传输的流程如下:
[0080]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0081]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，或者所述处理器111通过USART接口接收所述智能终端模块12各个模块共同生成的飞行状态配置参数，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据和飞行状态配置参数发送至所述飞控板21。
[0082]此后飞控板21基于2.4G ISM FSK收发器212接收的飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞机的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISMFSK收发器114。
[0083]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至智能终端模块12，此后智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0084]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过WIFI通信芯片222发送至所述中继站3，所述中继站3在转发所述视频数据至智能终端模块12的WIFI通信芯片1211的同时，还能对其发送的视频数据进行增益从而能够扩大信号覆盖范围，而且此后所述智能终端模块12的视频处理模块121a将WIFI通信芯片1211接收的视频数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0085]实施例2:
[0086]本实施例中与实施例1飞行控制系统的区别在于:本实施例中所述视频采集板22和所述飞控板21之间通过SPI接口的方式进行数据传输。此外用户还可以采用其他串行通信接口，例如USART接口、RS232接口或RS485接口等来传输所述飞行控制数据。
[0087]而且本实施例中改进了实施例1的数据传输流程。所以如图4所示，本实施例的数据传输的流程如下:
[0088]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0089]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，与此同时，所述智能终端模块12的WIFI通信芯片1211将各个模块共同生成的飞行状态配置参数发送至中继站3，所述中继站3将飞行状态配置参数增益后转发至所述视频采集卡22。
[0090]所述视频采集卡22的WIFI通信芯片222接收所述中继站3转发的所述飞行状态配置参数，并通过SPI接口传输至飞控板21。
[0091]此后飞控板21基于接收的飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞机的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISM FSK收发器114。
[0092]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至智能终端模块12，此后智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0093]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过WIFI通信芯片222发送至所述中继站3，所述中继站3将所述视频数据增益后再转发所述视频数据至智能终端模块12的WIFI通信芯片1211，而且所述智能终端模块12的视频处理模块121a将WIFI通信芯片1211接收的视频数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b,然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0094]实施例3:
[0095]本实施例是基于实施例2的进一步改进，在实施例2中所述2.4G ISMFSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间建立了通信链接，同样，所述WIFI通信芯片1211、中继站3和WIFI通信芯片222之间也建立了通信连接。
[0096]由于2.4G ISM FSK收发器的信号传输距离小于WIFI通信芯片，而且实施例2中飞控板21接收的飞行控制信号都是通过2.4G ISM FSK收发器完成的，所以当模型飞机与遥控系统之间的距离超过2.4G ISM FSK收发器的传输距离时，模型飞机将失去控制，由于WIFI通信芯片自身具有更远的通信距离，并且采用了中继站3作为通信链路节点的WIFI通信具有更远的通信距离，所以本实施例中利用视频采集板22的WIFI通信芯片222、中继站3和WIFI通信芯片1211的通信链路来继续传送飞行控制数据等，因而能够继续控制模型飞机的飞行，而且也拓展了模型飞机的遥控距离。
[0097]所以本实施例中当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间还能够进行通信时的工作流程与实施例2相同，所以此处不再详细赘述。
[0098]当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间通信链接断开时，所述飞行器控制系统的工作原理如下:
[0099]当飞控板21的2.4G ISM FSK收发器212无法接收到所述2.4G ISM FSK收发器114发送的所述飞行控制数据时，所述飞控板21通过所述视频采集板22的WIFI通信芯片222发送请求信息至中继站3，所述中继站3增益并转发所述请求信息至所述遥控系统I。
[0100]所述遥控系统I收到所述请求信息后，所述遥控系统I将所述控制数据采集器11生成的飞行控制数据和智能终端模块12生成的飞行状态配置参数通过智能终端模块12的WIFI通信芯片1211发送至中继站3，在经过增益后通过所述中继站3转发至所述视频采集板22。
[0101]所述飞控板21通过所述视频采集板22的WIFI通信芯片222接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述WIFI通信芯片222发送所述飞行状态数据至中继站3，所述中继站3增益并转发所述飞行状态数据至所述智能终端模块12。
[0102]此后智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0103]而且本领域技术人员应该认识到实施例1、实施例2和实施例3的数据传输的流程能够并存与同一个飞行控制系统，飞行控制系统可以根据自身的传输需要采用不同的数据传输的流程。
[0104]实施例4:
[0105]本实施例中与实施例1飞行控制系统的区别在于:如图5所示，本实施例中摒除了中继站，并将所述视频采集板22的WIFI通信芯片222和所述智能终端模块12的WIFI通信芯片1211替换为3G通信芯片222a和3G通信芯片1211a。从而所述视频采集板22和所述智能终端模块12利用公众通讯网络来建立通信链路。
[0106]此外本实施例中还可以采用4G通信芯片等与公众通讯网络匹配的通信芯片利用公众通讯网络来建立所述视频采集板22和所述智能终端模块12之间通信链路，从而实现数据的传输。
[0107]本实施例的数据传输的流程如下:
[0108]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0109]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，或者所述处理器111通过USART接口接收所述移动智能终端模块12各个模块共同生成的飞行状态配置参数，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据和飞行状态配置参数发送至所述飞控板21。
[0110]此后飞控板21基于2.4G ISM FSK收发器212接收的飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞机的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISMFSK收发器114。
[0111]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至移动智能终端模块12，此后移动智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0112]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过3G通信芯片222a发送至移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a，而且所述移动智能终端模块12的视频处理模块121a将3G通信芯片1211a接收的视频数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0113]实施例5:
[0114]本实施例中与实施例4的飞行控制系统的区别在于:本实施例中所述视频采集板22和所述飞控板21之间通过SPI接口的方式进行数据传输。此外用户还可以采用其他串行通信接口，例如USART接口、RS232接口或RS485接口等来传输所述飞行控制数据。
[0115]而且本实施例中改进了实施例4的数据传输流程。所以如图6所示，本实施例的数据传输的流程如下:
[0116]首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
[0117]然后所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，并通过所述2.4G ISM FSK收发器114将所述飞行控制数据发送至所述飞控板21，与此同时，所述移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a将各个模块共同生成的飞行状态配置参数发送至视频采集卡22。
[0118]所述视频采集卡22的3G通信芯片222a接收所述飞行状态配置参数，并通过SPI接口传输至飞控板21。
[0119]此后飞控板21基于接收的飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞行器2的飞行动作，与此同时，所述飞控板21还通过所述2.4G ISM FSK收发器212将模型飞行器的飞行状态数据发送至与其匹配的所述2.4G ISMFSK收发器114。
[0120]最后，所述2.4G ISM FSK收发器114接收所述飞行状态数据，并通过USB接口传输至移动智能终端模块12，此后移动智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0121]在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过3G通信芯片222a发送至移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a，而且所述移动智能终端模块12的视频处理模块121a将3G通信芯片1211a接收的视频数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0122]实施例6:
[0123]本实施例是基于实施例5的进一步改进，其改进原理与实施例3相同这里就不再赘述。
[0124]而其本实施例中当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间还能够进行通信时的工作流程与实施例5相同，所以此处也不再详细赘述。
[0125]当所述2.4G ISM FSK收发器114与2.4G ISM FSK收发器212之间通信链接断开时，所述飞行器控制系统的工作原理如下:
[0126]当飞控板21的2.4G ISM FSK收发器212无法接收到所述2.4G ISM FSK收发器114发送的所述飞行控制数据时，所述飞控板21通过所述视频采集板22的3G通信芯片222a发送请求信息至所述遥控系统I。
[0127]所述遥控系统I收到所述请求信息后，所述遥控系统I将所述控制数据采集器11生成的飞行控制数据和移动智能终端模块12生成的飞行状态配置参数通过移动智能终端模块12的3G通信芯片1211a发送至所述视频采集板22。
[0128]所述飞控板21通过所述视频采集板22的3G通信芯片222a接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述3G通信芯片222a发送所述飞行状态数据至所述移动智能终端模块12。
[0129]此后移动智能终端模块12视频处理模块121a将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述移动智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
[0130]而且本领域技术人员应该认识到实施例4、实施例5和实施例6的数据传输的流程能够并存与同一个飞行控制系统，飞行控制系统可以根据自身的传输需要采用不同的数据传输的流程。
[0131]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0132]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特征在于，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统和一中继站，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据； 所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述中继站用于接收所述视频采集板通过所述第四通信芯片发送的视频数据并转发至所述遥控系统。
2.一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于采集所述模型飞行器的飞行状态数据的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特征在于，所述飞行器控制系统还包括一遥控系统，其中所述飞控板还包括一第三通信芯片，所述飞控板通过所述第三通信芯片接收的所述遥控系统发送的所述飞行控制数据； 所述视频采集板还包括一第四通信芯片，所述视频采集板通过所述第四通信芯片通过一公众通讯网络将视频数据发送至所述遥控系统。
3.如权利要求1或2所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述遥控系统包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第二通信芯片，所述遥控系统还包括一控制单元，所述控制单元包括一用于采集控制模型飞行器的飞行控制数据的控制数据采集器，所述第二通信芯片接收所述模型飞行器的视频数据。
4.如权利要求3所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；所述控制单元还包括一第一通信芯片； 其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。
5.如权利要求4所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第一通信芯片还用于接收飞行状态数据。
6.如权利要求5所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第一通信芯片为2.4G/5.SGISM FSK收发器。
7.如权利要求6所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述控制单元还将第一通信芯片接收的所述模型飞行器的飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
8.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块还用于生成一飞行状态配置参数； 所述控制单元接收所述飞行状态配置参数，并通过第一通信芯片将所述飞行状态配置参数和飞行控制数据共同发送至模型飞行器。
9.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述控制单元通过一USART接口、一 USB接口、一 I2C接口或一 SPI接口将所述飞行状态数据发送至所述智能终端模块。
10.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块还包括一显示屏；所述显示屏显示所述飞行状态数据和/或所述视频数据。
11.如权利要求7所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第二通信芯片为2.4G/5.8G WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
12.如权利要求6-11中任一项所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一视频处理模块、一存储模块和一输入模块； 其中所述视频处理模块用于将所述飞行状态数据和/或所述视频数据转化为显示信号输出至所述显示屏； 所述存储模块用于存储所述飞行状态数据和/或所述视频数据； 所述输入模块用于读入输入的参数，并基于所述参数生成所述飞行状态配置参数。
13.如权利要求12所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一语音合成模块和一扬声器，用于将所述飞行状态数据转化为语音信号，并通过扬声器输出。
14.如权利要求12-13中任一项所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一语音识别模块和一麦克风，所述语音识别模块基于所述麦克风采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块还基于所述参数数据生成所述飞行状态配置参数。
15.如权利要求14所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述第三通信芯片还通过所述第一通信芯片接收所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数控制模型飞行器的飞行状态。
16.如权利要求14所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述飞控板还通过所述第三通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统，所述飞控板还通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述中继站转发的由所述智能终端模块生成的飞行状态配置参数。
17.如权利要求14或15所述的飞行器控制系统，其特征在于，当所述第三通信芯片无法接收到所述飞行控制数据时，所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片发送请求信息，并经过所述中继站转发至所述遥控系统； 所述遥控系统收到所述请求信息后，所述遥控系统将所述控制数据采集器生成的飞行控制数据和智能终端模块生成的飞行状态配置参数通过第二通信芯片发送，并经过所述中继站转发至所述视频采集板； 所述飞控板通过所述视频采集板的第四通信芯片接收所述飞行控制数据和飞行状态配置参数，并还通过所述第四通信芯片发送所述飞行状态数据至所述智能终端模块。
18.如权利要求17所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第三通信芯片为2.4G/5.8G ISM FSK收发器，所述第四通信芯片为2.4G/5.8G WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
19.如权利要求17所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述视频采集板通过一串行通信接口与所述飞控板交互数据。
20.如权利要求19所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述串行通信接口为USART接口、SPI 接口、RS232 接口或 RS485 接口。
【文档编号】G05B19/418GK104238469SQ201310234039
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】田瑜, 江文彦 申请人:昊翔电能运动科技(昆山)有限公司
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