用于寻回坠落无人机的装置及方法
用于寻回坠落无人机的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于寻回坠落无人机的装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着无人机技术的飞速发展，各种类型的无人机不断涌现，无人机也被广泛应用于各种环境中，例如，通过无人机执行各种特殊的拍摄任务或搭载超高清摄像头进行专业航拍等，能够为用户提供多视角的珍贵影视资源;通过装备红外吊舱的警用型无人机，则可协助执行侦查任务、还原犯罪现场等，此时存储于无人机上的视频资料还往往为重要的证据资料。
[0003]由于无人机的技术目前仍然有限，其稳定性并不高，加之实际飞行中经常存在操作不当等问题，因而无人机“失踪”、“坠机”等的状况层出不穷。现有的无人机中虽然通常都搭载有定位系统，可以在飞行过程中实时定位无人机的位置，但当发生坠机时，无人机的电源通常会由于内部电流过大或短路而烧坏，因而无人机内各系统通常均无法正常工作，更无法通过无人机原始搭载的定位系统定位到无人机的位置。而一旦无人机发生坠机无法寻回，存储于飞行器上的珍贵影视资料等都将无法追回，造成数据资料的损失，同时通常无人机的价格比较昂贵，则还会造成一定的经济损失。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、能够快速寻回坠落无人机且寻回准确率高的用于寻回坠落无人机的装置及方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
一种用于寻回坠落无人机的装置，包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块和具有定位功能的电源模块，所述坠机监控模块与无人机的动力部分连接，用于实时监测所述动力部分是否异常并控制输出第一控制信号至所述电源模块，所述电源模块用于向无人机供电，当接收到所述第一控制信号时切断向无人机的供电并启动定位功能发送当前位置?目息。
[0006]作为本发明装置的进一步改进:所述电源模块为集成有GPS定位单元的电池模块，通过所述GPS定位单元定位位置信息并进行发送。
[0007]作为本发明装置的进一步改进:所述电池模块包括依次连接的电芯单元、第一开关单元以及GPS定位单元，所述GPS定位单元通过所述第一开关单元控制接入所述电芯单元;所述第一开关单元包括串联连接的第一开关Κ1以及用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关Κ2，所述第一开关Κ1与所述坠机监控模块连接。
[0008]作为本发明装置的进一步改进:所述电池模块还包括用于将位置信息通过网络传输的网络通信端单元，所述网络通信端单元与所述GPS定位单元连接。
[0009]作为本发明装置的进一步改进:所述坠机监控模块与所述电源模块通过第二开关单元连接，通过所述第二开关单元控制所述电池模块向无人机的供电。
[0010]作为本发明装置的进一步改进:所述坠机监控模块与无人机动力部分中的电机和/或电调连接。
[0011]—种用于寻回坠落无人机的方法，步骤包括:
1)在无人机上设置具有定位功能的电源模块；
2)无人机飞行时，由所述电源模块为无人机供电并配置所述电源模块的定位功能为关闭状态;实时监测无人机的动力部分是否异常，如果异常发送第一控制信号，转入执行步骤3)；
3)接收所述第一控制信号，切断所述电源模块向无人机的供电，并启动所述电源模块的定位功能发送当前位置信息;根据所述当前位置信息寻回坠落无人机。
[0012]作为本发明方法的进一步改进:所述电源模块为集成有GPS定位单的电池模块，所述步骤2)中通过断开连接在所述电池模块中电芯单元、GPS定位单元之间的第一开关单元，配置定位功能为关闭状态;所述步骤3)中通过闭合所述第一开关单元启动定位功能;所述配置定位功能时，预先将所述第一开关单元中用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2闭合，断开所述第一开关单元中与所述第二开关K2串联连接的第一开关K1以完成配置;所述启动定位功能时，保持所述第二开关K2闭合并闭合所述第一开关K1。
[0013]作为本发明方法的进一步改进:所述步骤2)中通过闭合设置上所述电源模块上的第二开关单元向无人机供电;所述步骤3)中通过断开所述第二开关单元切断向无人机的供电。
[0014]作为本发明方法的进一步改进，所述步骤2)中实时监测无人机的动力部分是否异常具体为:实时监测无人机的电机力矩是否异常变大和/或电调是否无输出电流，如果是，则判定为异常，否则判断为正常。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1)本发明通过坠机监控模块实时监测无人机的动力部分，以实时监测无人机的飞行工况来确定是否有坠机的可能，若监测到动力部分异常时，则控制电源模块切断外部无人机的供电，可以有效保障电源模块不会由于坠机时产生的大电流或无人机系统内部电路短路而烧坏，同时启动电源模块中的定位功能，可准确定位到无人机坠落的位置，根据定位到的位置则可以快速寻回坠落的无人机，减少由坠机造成的损失，有效地解决了无人机因人为坠机或非人为宕机等原因导致位置信息丢失而寻回困难的问题；
2)本发明通过配置具有定位功能的电源模块，结合坠机监控模块对坠机工况的实时监控，在正常工况时电源模块为无人机供电、在坠机工况时则启动定位功能以定位坠落的无人机的位置，能够实现智能供电以及智能定位功能，保证坠机工况时准确定位的同时减少所需功耗；
3)本发明坠机监控模块进一步通过实时监测无人机的电机是否产生异常力矩、无人机的电调是否无输出电流来监测无人机，对于人为坠机或非人为宕机工况均能够实现有效监控;一旦监测到异常力矩或电流变化后，通过输出控制信号控制立即切断电源模块对外的一切供电，保证电源模块不被烧坏，从而能够启动进行定位；
4)本发明GPS定位单元进一步通过第一开关单元控制接入电芯单元，从而可以方便的控制定位功能的开启、关闭，当处于正常工况时，第一开关单元断开，使得保持定位功能关闭状态以减少电量损耗；当处于坠机工况时，第一开关单元闭合以驱动进行定位，实现无人机坠机工况的智能定位；
5)本发明第一开关单元进一步通过串联连接的第一开关K1和第二开关K2控制启动电源模块的定位功能，由坠机监控模块输出的第一控制信号控制第一开关K1闭合，第二开关K2则由第二控制信号控制开断状态，仅当第一开关K1、第二开关K2均闭合时才能启动电源模块的定位功能，通过结合两个开关的冗余设置，可以实时根据坠机监控模块的监测结果实现定位功能的智能启动，同时可根据实际需求方便的控制关闭定位功能以尽可能的减少电源模块的自身耗电。
【附图说明】
[0016]图1是本实施例用于寻回坠落无人机的装置的结构示意图。
[0017]图2是本实施例用于寻回坠落无人机的实现原理示意图。
[0018]图3是本发明用于寻回坠落无人机的装置应用在具体实施例中的工作流程示意图。
[0019]图例说明:1、坠机监控模块;2、电源模块;21、电芯单元;22、第一开关单元;23、GPS定位单元;24、网络通信端单元;3、第二开关单元。
【具体实施方式】
[0020]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范 围。
[0021 ] 如图1、2所示，本实施例用于寻回坠落无人机的装置，包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块1以及具有定位功能的电源模块2，坠机监控模块1与无人机的动力部分连接，用于实时监测动力部分是否异常并控制异常时输出第一控制信号至电源模块2，电源模块2用于向无人机供电，当接收到第一控制信号时切断向无人机的供电并启动定位功能发送当前位置信息。
[0022]本实施例通过坠机监控模块1实时监测无人机的动力部分，以实时监测无人机的飞行工况来确定是否存在坠机的可能，若监测到动力部分异常时，则坠机监控模块1输出第一控制信号至电源模块2，电源模块2收到后，切断外部向无人机的供电，从而可以有效保障电源模块2不会由于坠机时产生的大电流或无人机系统内部电路短路而烧坏，同时启动电源模块2中的定位功能，可准确定位到无人机坠落的位置，根据定位到的位置则可以快速寻回坠落的无人机，减少由坠机造成的损失，有效地解决了无人机因人为坠机或非人为宕机等原因导致位置信息丢失而寻回困难的问题。
[0023]本实施例通过配置具有定位功能的电源模块2，结合坠机监控模块1对坠机工况的实时监控，在正常工况时电源模块2为无人机供电、在坠机工况时则启动定位功能以定位坠落的无人机的位置，能够实现智能供电以及智能定位功能，保证坠机工况时准确定位的同时减少所需功耗。
[0024]本实施例中，电源模块2为集成有GPS定位单元23的电池模块，通过GPS定位单元23定位位置信息并进行发送;GPS定位单元23具体包括GPS定位子单元以及坐标位置发送子单元，GPS定位子单元定位GPS坐标位置信息，通过坐标位置发送子单元进行发送。本实施例无人机以电池作为供电电源，电池模块具体可采用电池盒的形式，在电池盒内置GPS定位单元23;电池模块通过启动内置的GPS定位单元23即可定位GPS坐标位置，从而根据反馈发送的坐标位置信息即可快速的寻回坠落的无人机。当然在其他实施例中，电源模块2中也可采用Internet定位等其他定位方式，或采用多种定位方式组合的方式以进一步提高定位精度。
[0025]如图1所示，本实施例电池模块包括依次连接的电芯单元21、第一开关单元22以及GPS定位单元23，GPS定位单元23通过第一开关单元22控制接入电芯单元21。当处于正常工况时，第一开关单元22断开，S卩断开GPS定位单元23与电芯单元21的连接，使得保持定位功能关闭状态，减少电量损耗;当处于坠机工况时，即坠机监控模块1监测到动力部分异常时，第一开关单元22闭合，由电芯单元21为GPS定位单元23进行内部供电，驱动GPS定位单元23启动进行定位，定位获取到无人机当前位置信息后进行发送，实现无人机坠机工况的智能定位。
[0026]本实施例中，第一开关单元22具体包括串联连接的第一开关K1以及用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2，第一开关K1与坠机监控模块1连接;初始状态时第一开关K1为断开状态，由坠机监控模块1输出的第一控制信号控制第一开关K1闭合，第二开关K2则由第二控制信号控制开断状态，第二控制信号可以为手动切换信号或外部输入控制信号等，仅当第一开关K1、第二开关K2均闭合时才能闭合GPS定位单元23启动电源模块2的定位功能。第一开关单元22通过结合两个开关的冗余设置，可以实时根据坠机监控模块1的监测结果实现定位功能的智能启动，同时可根据实际需求方便的控制关闭定位功能以尽可能的减少电源模块2的自身耗电。第二开关K2具体可以采用手动物理控制开关，通过人工手动控制定位功能开启与关闭，当电源模块2在储存阶段或无人机未进行飞行任务时亦或坠机风险可承担而无需启用定位功能时，可手动断开第二开关K2，避免造成电源模块2自身产生过多的耗电;无人机需要执行任务且需要启用电源模块2的定位功能时，预先手动闭合第二开关K2，再结合第一开关K1使得电源模块2内置的定位功能能够正常工作。
[0027]本实施例是通过电源模块2为内置的GPS定位单元23进行供电，当然在其他实施例中，还可以根据需求设置独立的备用电源为GPS定位单元23供电，进一步保证GPS定位单元23的供电可靠性。
[0028]本实施例中，电池模块还包括用于将位置信息通过网络传输的网络通信端单元24，网络通信端单元24与GPS定位单元23连接，通过网络通信端单元24将GPS定位单元23定位到的位置信息上传至网络，能够方便用户及时获取得到定位的无人机位置信息。本实施例网络通信端单元24具体采用通信卡，通信卡内置于电池模块中并连接于GPS定位单元23的输出端，当GPS定位单元23定位到坐标位置信息后，通过驱动内置通信卡连接上Internet，即可将获得的坐标位置信息上传到指定IP的服务器中，从而用户从指定IP的服务器中即可方便的获取到所需的位置信息。定位得到的位置信息，还可以采用在电源模块2中内置数传单元以传回地面站或其他遥控终端等方式进行传输。
[0029]本实施例中，坠机监控模块1与电源模块2通过第二开关单元3连接，通过第二开关单元3控制电池模块2向无人机供电。第二开关单元3与无人机的供电端连接，无人机正常工况时，第二开关单元3闭合，电源模块2向无人机正常供电；当处于坠机工况时，即坠机监控模块1监测到动力部分异常时，立即断开第二开关单元3以断开电源模块2的外部供电，保证电源模块2不被烧坏;切断电源模块2的外部供电后，电源模块2的内部系统即可开始工作。第二开关单元3具体可以根据实际需求设置在电源模块2上或与电源模块2分离设置等。
[0030]如图2所示，本实施例中坠机监控模块1与无人机动力部分中的电机和电调连接，通过监测无人机动力部分中电机和电调来监测无人机的坠机工况，通过同时监测无人机动力部分中电机和电调的状态，以结合电机、电调的状态变化进一步提高监测精度，当然坠机监控模块1也可更为简单的通过监测电机或电调来监测无人机。当无人机坠机瞬间，由于障碍物阻拦螺旋桨会使得电机产生异常力矩；当无人机的系统出现故障而电机在空中停转时，则会使得无人机中某个电调无输出电流，本实施例坠机监控模块1通过实时监测无人机的电机是否产生异常力矩、无人机的电调是否无输出电流来监测无人机，对于人为坠机或非人为宕机工况均能够实现有效监控;一旦监测到异常力矩或电流变化后，通过输出控制信号控制立即切断电源模块2对外的一切供电，保证电源模块2不被烧坏，从而能够启动进行定位。当然在其他实施例中，坠机监控模块1还可监测无人机机中除电机、电调外其他动力组件以进一步监测无人机的坠机工况，或直接监测电源模块2的输出电流等实现更为简单的监测方式。
[0031]如图3所示，电源模块2采用内置有GPS定位单元23的电池盒，电池盒内部电路结构如图1所示；当目标无人机发生坠机时，在坠机的瞬间坠机监控模块1会检测到电机产生异常力矩或电调无输出电流，坠机监控模块1输出第一控制信号，断开第二开关单元3控制电源模块2立即断开外部供电，同时闭合电池盒内部的第一开关单元22以开启电池盒内部系统供电，GPS定位单元23闭合电源后启动进行定位，获取当前坐标位置信息，并通过网络通信端单元24上传至指定IP的服务器;用户端获取到定位坐标位置信息后即可寻回坠落的无人机，具体可应用地图定位等根据坐标位置定位到无人机的位置，再根据定位到的位置计算寻机的最快路线，便于快速的寻回无人机。
[0032]本实施例进一步提供一种用于 寻回坠落无人机的方法，步骤包括:
1)在无人机上设置具有定位功能的电源模块2;
2)无人机飞行时，由电源模块2为无人机供电并配置电源模块2的定位功能为关闭状态;实时监测无人机的动力部分是否异常，如果异常发送第一控制信号，转入执行步骤3);
3)接收第一控制信号，切断电源模块2向无人机的供电，并启动电源模块2的定位功能发送当前位置信息;根据当前位置信息寻回坠落无人机。
[0033]本实施例中，电源模块2为集成有GPS定位单元23的电池模块，步骤2)中通过断开连接在电池模块中电芯单元21、GPS定位单元23之间的第一开关单元22，配置定位功能为关闭状态;步骤3)中通过闭合第一开关单元22启动定位功能。步骤2)中无人机飞行时，断开第一开关单元22，S卩断开GPS定位单元23与电芯单元21的连接，以配置电源模块2的定位功能为关闭状态;步骤3)中处于坠机工况，闭合第一开关单元22，即由电芯单元21为GPS定位单元23供电，以启动电源模块2的定位功能进行定位，获取到无人机当前位置信息后进行发送，根据发送的位置信息后即可寻回坠落的无人机。
[0034]本实施例中，配置定位功能时，预先将第一开关单元22中用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2闭合，断开第一开关单元22中与第二开关K2串联连接的第一开关K1以完成配置；启动定位功能时，保持第二开关K2闭合并闭合所述第一开关K1。具体为:预先通过控制第二开关K2断开，以尽量减少电源模块2的自身耗电;无人机需要执行飞行任务且需要电源模块2启用定位功能时，首先闭合第二开关K2、断开第一开关K1以配置定位功能初始状态，使得电源模块2的定位功能具备初始运行条件;无人机飞行过程中，第一开关ΚΙ根据异常时发送的第一控制信号控制闭合来启动定位功能。
[0035]本实施例中，步骤2)中通过闭合设置上电源模块2上的第二开关单元3向无人机供电；步骤3)中通过断开第二开关单元3切断向无人机的供电。步骤2)无人机飞行时闭合第二开关单元3以正常供电，步骤3)中处于坠机工况，断开第二开关单元3以切断电源模块2的外部供电。
[0036]本实施例中，步骤2)中实时监测无人机的动力部分是否异常具体为:实时监测无人机的电机力矩是否异常变大和/或电调是否无输出电流，如果是，则判定为异常，否则判断为正常。
[0037]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块(1)和具有定位功能的电源模块(2)，所述坠机监控模块(1)与无人机的动力部分连接，用于实时监测所述动力部分是否异常，并控制异常时输出第一控制信号至所述电源模块(2)，所述电源模块(2)用于向无人机供电，当接收到所述第一控制信号时切断向无人机的供电并启动定位功能发送当前位置信息。2.根据权利要求1所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述电源模块(2)为集成有GPS定位单元(23)的电池模块，通过所述GPS定位单元(23)定位位置信息并进行发送。3.根据权利要求2所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述电池模块包括依次连接的电芯单元(21)、第一开关单元(22)以及GPS定位单元(23)，所述GPS定位单元(23)通过所述第一开关单元(22)控制接入所述电芯单元(21);所述第一开关单元(22)包括串联连接的第一开关K1以及用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2，所述第一开关K1与所述坠机监控模块(1)连接。4.根据权利要求3所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述电池模块还包括用于将位置信息通过网络传输的网络通信端单元(24)，所述网络通信端单元(24)与所述GPS定位单元(23)连接。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述坠机监控模块(1)与所述电源模块(2)通过第二开关单元(3)连接，通过所述第二开关单元(3 )控制所述电池模块(2 )向无人机的供电。6.根据权利要求1?4中任意一项所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述坠机监控模块(1)与无人机动力部分中的电机和/或电调连接。7.—种用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于步骤包括: 1)在无人机上设置具有定位功能的电源模块(2); 2)无人机飞行时，由所述电源模块(2)为无人机供电并配置所述电源模块(2)的定位功能为关闭状态;实时监测无人机的动力部分是否异常，如果异常发送第一控制信号，转入执行步骤3); 3)接收所述第一控制信号，切断所述电源模块(2)向无人机的供电，并启动所述电源模块(2)的定位功能发送当前位置信息;根据所述当前位置信息寻回坠落无人机。8.根据权利要求7所述的用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于:所述电源模块(2)为集成有GPS定位单元(23)的电池模块，所述步骤2)中通过断开连接在所述电池模块中电芯单元(21)、GPS定位单元(23)之间的第一开关单元(22)，配置定位功能为关闭状态;所述步骤3)中通过闭合所述第一开关单元(22)启动定位功能;所述配置定位功能时，预先将所述第一开关单元(22)中用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2闭合，断开所述第一开关单元(22)中与所述第二开关K2串联连接的第一开关K1以完成配置;所述启动定位功能时，保持所述第二开关K2闭合并闭合所述第一开关K1。9.根据权利要求8所述的用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于:所述步骤2)中通过连接在坠机监控模块(1)与闭合所述电源模块(2)之间的第二开关单元(3)向无人机供电；所述步骤3)中通过断开所述第二开关单元(3)切断向无人机的供电。10.根据权利要求7或8或9所述的用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于:所述步骤2)中实时监测无人机的动力部分是否异常具体为:实时监测无人机的电机力矩是否异常变大和/或电调是否无输出电流，如果是，则判定为异常，否则判断为正常。
【专利摘要】本发明公开一种用于寻回坠落无人机的装置及方法，该装置包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块和具有定位功能的电源模块，坠机监控模块与无人机动力部分连接，用于实时监测动力部分是否异常并控制输出第一控制信号至电源模块，电源模块向无人机供电，当接收到第一控制信号时切断无人机供电并启动定位功能发送当前位置信息；该方法步骤包括：1）在无人机上设置具有定位功能的电源模块；2）无人机飞行时，由电源模块供电并配置定位功能关闭；实时监测无人机动力部分是否异常；3）切断供电，启动定位功能发送当前位置信息；根据位置信息寻回坠落无人机；本发明具有结构简单、所需成本低、能够快速寻回坠落无人机且寻回准确率高的优点。
【IPC分类】G01S19/34, G01S19/42
【公开号】CN105487093
【申请号】CN201511004084
【发明人】罗世彬, 李峥, 吴雷
【申请人】湖南云顶智能科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月29日
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于寻回坠落无人机的装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着无人机技术的飞速发展，各种类型的无人机不断涌现，无人机也被广泛应用于各种环境中，例如，通过无人机执行各种特殊的拍摄任务或搭载超高清摄像头进行专业航拍等，能够为用户提供多视角的珍贵影视资源;通过装备红外吊舱的警用型无人机，则可协助执行侦查任务、还原犯罪现场等，此时存储于无人机上的视频资料还往往为重要的证据资料。
[0003]由于无人机的技术目前仍然有限，其稳定性并不高，加之实际飞行中经常存在操作不当等问题，因而无人机“失踪”、“坠机”等的状况层出不穷。现有的无人机中虽然通常都搭载有定位系统，可以在飞行过程中实时定位无人机的位置，但当发生坠机时，无人机的电源通常会由于内部电流过大或短路而烧坏，因而无人机内各系统通常均无法正常工作，更无法通过无人机原始搭载的定位系统定位到无人机的位置。而一旦无人机发生坠机无法寻回，存储于飞行器上的珍贵影视资料等都将无法追回，造成数据资料的损失，同时通常无人机的价格比较昂贵，则还会造成一定的经济损失。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、能够快速寻回坠落无人机且寻回准确率高的用于寻回坠落无人机的装置及方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
一种用于寻回坠落无人机的装置，包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块和具有定位功能的电源模块，所述坠机监控模块与无人机的动力部分连接，用于实时监测所述动力部分是否异常并控制输出第一控制信号至所述电源模块，所述电源模块用于向无人机供电，当接收到所述第一控制信号时切断向无人机的供电并启动定位功能发送当前位置?目息。
[0006]作为本发明装置的进一步改进:所述电源模块为集成有GPS定位单元的电池模块，通过所述GPS定位单元定位位置信息并进行发送。
[0007]作为本发明装置的进一步改进:所述电池模块包括依次连接的电芯单元、第一开关单元以及GPS定位单元，所述GPS定位单元通过所述第一开关单元控制接入所述电芯单元;所述第一开关单元包括串联连接的第一开关Κ1以及用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关Κ2，所述第一开关Κ1与所述坠机监控模块连接。
[0008]作为本发明装置的进一步改进:所述电池模块还包括用于将位置信息通过网络传输的网络通信端单元，所述网络通信端单元与所述GPS定位单元连接。
[0009]作为本发明装置的进一步改进:所述坠机监控模块与所述电源模块通过第二开关单元连接，通过所述第二开关单元控制所述电池模块向无人机的供电。
[0010]作为本发明装置的进一步改进:所述坠机监控模块与无人机动力部分中的电机和/或电调连接。
[0011]—种用于寻回坠落无人机的方法，步骤包括:
1)在无人机上设置具有定位功能的电源模块；
2)无人机飞行时，由所述电源模块为无人机供电并配置所述电源模块的定位功能为关闭状态;实时监测无人机的动力部分是否异常，如果异常发送第一控制信号，转入执行步骤3)；
3)接收所述第一控制信号，切断所述电源模块向无人机的供电，并启动所述电源模块的定位功能发送当前位置信息;根据所述当前位置信息寻回坠落无人机。
[0012]作为本发明方法的进一步改进:所述电源模块为集成有GPS定位单的电池模块，所述步骤2)中通过断开连接在所述电池模块中电芯单元、GPS定位单元之间的第一开关单元，配置定位功能为关闭状态;所述步骤3)中通过闭合所述第一开关单元启动定位功能;所述配置定位功能时，预先将所述第一开关单元中用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2闭合，断开所述第一开关单元中与所述第二开关K2串联连接的第一开关K1以完成配置;所述启动定位功能时，保持所述第二开关K2闭合并闭合所述第一开关K1。
[0013]作为本发明方法的进一步改进:所述步骤2)中通过闭合设置上所述电源模块上的第二开关单元向无人机供电;所述步骤3)中通过断开所述第二开关单元切断向无人机的供电。
[0014]作为本发明方法的进一步改进，所述步骤2)中实时监测无人机的动力部分是否异常具体为:实时监测无人机的电机力矩是否异常变大和/或电调是否无输出电流，如果是，则判定为异常，否则判断为正常。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1)本发明通过坠机监控模块实时监测无人机的动力部分，以实时监测无人机的飞行工况来确定是否有坠机的可能，若监测到动力部分异常时，则控制电源模块切断外部无人机的供电，可以有效保障电源模块不会由于坠机时产生的大电流或无人机系统内部电路短路而烧坏，同时启动电源模块中的定位功能，可准确定位到无人机坠落的位置，根据定位到的位置则可以快速寻回坠落的无人机，减少由坠机造成的损失，有效地解决了无人机因人为坠机或非人为宕机等原因导致位置信息丢失而寻回困难的问题；
2)本发明通过配置具有定位功能的电源模块，结合坠机监控模块对坠机工况的实时监控，在正常工况时电源模块为无人机供电、在坠机工况时则启动定位功能以定位坠落的无人机的位置，能够实现智能供电以及智能定位功能，保证坠机工况时准确定位的同时减少所需功耗；
3)本发明坠机监控模块进一步通过实时监测无人机的电机是否产生异常力矩、无人机的电调是否无输出电流来监测无人机，对于人为坠机或非人为宕机工况均能够实现有效监控;一旦监测到异常力矩或电流变化后，通过输出控制信号控制立即切断电源模块对外的一切供电，保证电源模块不被烧坏，从而能够启动进行定位；
4)本发明GPS定位单元进一步通过第一开关单元控制接入电芯单元，从而可以方便的控制定位功能的开启、关闭，当处于正常工况时，第一开关单元断开，使得保持定位功能关闭状态以减少电量损耗；当处于坠机工况时，第一开关单元闭合以驱动进行定位，实现无人机坠机工况的智能定位；
5)本发明第一开关单元进一步通过串联连接的第一开关K1和第二开关K2控制启动电源模块的定位功能，由坠机监控模块输出的第一控制信号控制第一开关K1闭合，第二开关K2则由第二控制信号控制开断状态，仅当第一开关K1、第二开关K2均闭合时才能启动电源模块的定位功能，通过结合两个开关的冗余设置，可以实时根据坠机监控模块的监测结果实现定位功能的智能启动，同时可根据实际需求方便的控制关闭定位功能以尽可能的减少电源模块的自身耗电。
【附图说明】
[0016]图1是本实施例用于寻回坠落无人机的装置的结构示意图。
[0017]图2是本实施例用于寻回坠落无人机的实现原理示意图。
[0018]图3是本发明用于寻回坠落无人机的装置应用在具体实施例中的工作流程示意图。
[0019]图例说明:1、坠机监控模块;2、电源模块;21、电芯单元;22、第一开关单元;23、GPS定位单元;24、网络通信端单元;3、第二开关单元。
【具体实施方式】
[0020]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范 围。
[0021 ] 如图1、2所示，本实施例用于寻回坠落无人机的装置，包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块1以及具有定位功能的电源模块2，坠机监控模块1与无人机的动力部分连接，用于实时监测动力部分是否异常并控制异常时输出第一控制信号至电源模块2，电源模块2用于向无人机供电，当接收到第一控制信号时切断向无人机的供电并启动定位功能发送当前位置信息。
[0022]本实施例通过坠机监控模块1实时监测无人机的动力部分，以实时监测无人机的飞行工况来确定是否存在坠机的可能，若监测到动力部分异常时，则坠机监控模块1输出第一控制信号至电源模块2，电源模块2收到后，切断外部向无人机的供电，从而可以有效保障电源模块2不会由于坠机时产生的大电流或无人机系统内部电路短路而烧坏，同时启动电源模块2中的定位功能，可准确定位到无人机坠落的位置，根据定位到的位置则可以快速寻回坠落的无人机，减少由坠机造成的损失，有效地解决了无人机因人为坠机或非人为宕机等原因导致位置信息丢失而寻回困难的问题。
[0023]本实施例通过配置具有定位功能的电源模块2，结合坠机监控模块1对坠机工况的实时监控，在正常工况时电源模块2为无人机供电、在坠机工况时则启动定位功能以定位坠落的无人机的位置，能够实现智能供电以及智能定位功能，保证坠机工况时准确定位的同时减少所需功耗。
[0024]本实施例中，电源模块2为集成有GPS定位单元23的电池模块，通过GPS定位单元23定位位置信息并进行发送;GPS定位单元23具体包括GPS定位子单元以及坐标位置发送子单元，GPS定位子单元定位GPS坐标位置信息，通过坐标位置发送子单元进行发送。本实施例无人机以电池作为供电电源，电池模块具体可采用电池盒的形式，在电池盒内置GPS定位单元23;电池模块通过启动内置的GPS定位单元23即可定位GPS坐标位置，从而根据反馈发送的坐标位置信息即可快速的寻回坠落的无人机。当然在其他实施例中，电源模块2中也可采用Internet定位等其他定位方式，或采用多种定位方式组合的方式以进一步提高定位精度。
[0025]如图1所示，本实施例电池模块包括依次连接的电芯单元21、第一开关单元22以及GPS定位单元23，GPS定位单元23通过第一开关单元22控制接入电芯单元21。当处于正常工况时，第一开关单元22断开，S卩断开GPS定位单元23与电芯单元21的连接，使得保持定位功能关闭状态，减少电量损耗;当处于坠机工况时，即坠机监控模块1监测到动力部分异常时，第一开关单元22闭合，由电芯单元21为GPS定位单元23进行内部供电，驱动GPS定位单元23启动进行定位，定位获取到无人机当前位置信息后进行发送，实现无人机坠机工况的智能定位。
[0026]本实施例中，第一开关单元22具体包括串联连接的第一开关K1以及用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2，第一开关K1与坠机监控模块1连接;初始状态时第一开关K1为断开状态，由坠机监控模块1输出的第一控制信号控制第一开关K1闭合，第二开关K2则由第二控制信号控制开断状态，第二控制信号可以为手动切换信号或外部输入控制信号等，仅当第一开关K1、第二开关K2均闭合时才能闭合GPS定位单元23启动电源模块2的定位功能。第一开关单元22通过结合两个开关的冗余设置，可以实时根据坠机监控模块1的监测结果实现定位功能的智能启动，同时可根据实际需求方便的控制关闭定位功能以尽可能的减少电源模块2的自身耗电。第二开关K2具体可以采用手动物理控制开关，通过人工手动控制定位功能开启与关闭，当电源模块2在储存阶段或无人机未进行飞行任务时亦或坠机风险可承担而无需启用定位功能时，可手动断开第二开关K2，避免造成电源模块2自身产生过多的耗电;无人机需要执行任务且需要启用电源模块2的定位功能时，预先手动闭合第二开关K2，再结合第一开关K1使得电源模块2内置的定位功能能够正常工作。
[0027]本实施例是通过电源模块2为内置的GPS定位单元23进行供电，当然在其他实施例中，还可以根据需求设置独立的备用电源为GPS定位单元23供电，进一步保证GPS定位单元23的供电可靠性。
[0028]本实施例中，电池模块还包括用于将位置信息通过网络传输的网络通信端单元24，网络通信端单元24与GPS定位单元23连接，通过网络通信端单元24将GPS定位单元23定位到的位置信息上传至网络，能够方便用户及时获取得到定位的无人机位置信息。本实施例网络通信端单元24具体采用通信卡，通信卡内置于电池模块中并连接于GPS定位单元23的输出端，当GPS定位单元23定位到坐标位置信息后，通过驱动内置通信卡连接上Internet，即可将获得的坐标位置信息上传到指定IP的服务器中，从而用户从指定IP的服务器中即可方便的获取到所需的位置信息。定位得到的位置信息，还可以采用在电源模块2中内置数传单元以传回地面站或其他遥控终端等方式进行传输。
[0029]本实施例中，坠机监控模块1与电源模块2通过第二开关单元3连接，通过第二开关单元3控制电池模块2向无人机供电。第二开关单元3与无人机的供电端连接，无人机正常工况时，第二开关单元3闭合，电源模块2向无人机正常供电；当处于坠机工况时，即坠机监控模块1监测到动力部分异常时，立即断开第二开关单元3以断开电源模块2的外部供电，保证电源模块2不被烧坏;切断电源模块2的外部供电后，电源模块2的内部系统即可开始工作。第二开关单元3具体可以根据实际需求设置在电源模块2上或与电源模块2分离设置等。
[0030]如图2所示，本实施例中坠机监控模块1与无人机动力部分中的电机和电调连接，通过监测无人机动力部分中电机和电调来监测无人机的坠机工况，通过同时监测无人机动力部分中电机和电调的状态，以结合电机、电调的状态变化进一步提高监测精度，当然坠机监控模块1也可更为简单的通过监测电机或电调来监测无人机。当无人机坠机瞬间，由于障碍物阻拦螺旋桨会使得电机产生异常力矩；当无人机的系统出现故障而电机在空中停转时，则会使得无人机中某个电调无输出电流，本实施例坠机监控模块1通过实时监测无人机的电机是否产生异常力矩、无人机的电调是否无输出电流来监测无人机，对于人为坠机或非人为宕机工况均能够实现有效监控;一旦监测到异常力矩或电流变化后，通过输出控制信号控制立即切断电源模块2对外的一切供电，保证电源模块2不被烧坏，从而能够启动进行定位。当然在其他实施例中，坠机监控模块1还可监测无人机机中除电机、电调外其他动力组件以进一步监测无人机的坠机工况，或直接监测电源模块2的输出电流等实现更为简单的监测方式。
[0031]如图3所示，电源模块2采用内置有GPS定位单元23的电池盒，电池盒内部电路结构如图1所示；当目标无人机发生坠机时，在坠机的瞬间坠机监控模块1会检测到电机产生异常力矩或电调无输出电流，坠机监控模块1输出第一控制信号，断开第二开关单元3控制电源模块2立即断开外部供电，同时闭合电池盒内部的第一开关单元22以开启电池盒内部系统供电，GPS定位单元23闭合电源后启动进行定位，获取当前坐标位置信息，并通过网络通信端单元24上传至指定IP的服务器;用户端获取到定位坐标位置信息后即可寻回坠落的无人机，具体可应用地图定位等根据坐标位置定位到无人机的位置，再根据定位到的位置计算寻机的最快路线，便于快速的寻回无人机。
[0032]本实施例进一步提供一种用于 寻回坠落无人机的方法，步骤包括:
1)在无人机上设置具有定位功能的电源模块2;
2)无人机飞行时，由电源模块2为无人机供电并配置电源模块2的定位功能为关闭状态;实时监测无人机的动力部分是否异常，如果异常发送第一控制信号，转入执行步骤3);
3)接收第一控制信号，切断电源模块2向无人机的供电，并启动电源模块2的定位功能发送当前位置信息;根据当前位置信息寻回坠落无人机。
[0033]本实施例中，电源模块2为集成有GPS定位单元23的电池模块，步骤2)中通过断开连接在电池模块中电芯单元21、GPS定位单元23之间的第一开关单元22，配置定位功能为关闭状态;步骤3)中通过闭合第一开关单元22启动定位功能。步骤2)中无人机飞行时，断开第一开关单元22，S卩断开GPS定位单元23与电芯单元21的连接，以配置电源模块2的定位功能为关闭状态;步骤3)中处于坠机工况，闭合第一开关单元22，即由电芯单元21为GPS定位单元23供电，以启动电源模块2的定位功能进行定位，获取到无人机当前位置信息后进行发送，根据发送的位置信息后即可寻回坠落的无人机。
[0034]本实施例中，配置定位功能时，预先将第一开关单元22中用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2闭合，断开第一开关单元22中与第二开关K2串联连接的第一开关K1以完成配置；启动定位功能时，保持第二开关K2闭合并闭合所述第一开关K1。具体为:预先通过控制第二开关K2断开，以尽量减少电源模块2的自身耗电;无人机需要执行飞行任务且需要电源模块2启用定位功能时，首先闭合第二开关K2、断开第一开关K1以配置定位功能初始状态，使得电源模块2的定位功能具备初始运行条件;无人机飞行过程中，第一开关ΚΙ根据异常时发送的第一控制信号控制闭合来启动定位功能。
[0035]本实施例中，步骤2)中通过闭合设置上电源模块2上的第二开关单元3向无人机供电；步骤3)中通过断开第二开关单元3切断向无人机的供电。步骤2)无人机飞行时闭合第二开关单元3以正常供电，步骤3)中处于坠机工况，断开第二开关单元3以切断电源模块2的外部供电。
[0036]本实施例中，步骤2)中实时监测无人机的动力部分是否异常具体为:实时监测无人机的电机力矩是否异常变大和/或电调是否无输出电流，如果是，则判定为异常，否则判断为正常。
[0037]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块(1)和具有定位功能的电源模块(2)，所述坠机监控模块(1)与无人机的动力部分连接，用于实时监测所述动力部分是否异常，并控制异常时输出第一控制信号至所述电源模块(2)，所述电源模块(2)用于向无人机供电，当接收到所述第一控制信号时切断向无人机的供电并启动定位功能发送当前位置信息。2.根据权利要求1所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述电源模块(2)为集成有GPS定位单元(23)的电池模块，通过所述GPS定位单元(23)定位位置信息并进行发送。3.根据权利要求2所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述电池模块包括依次连接的电芯单元(21)、第一开关单元(22)以及GPS定位单元(23)，所述GPS定位单元(23)通过所述第一开关单元(22)控制接入所述电芯单元(21);所述第一开关单元(22)包括串联连接的第一开关K1以及用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2，所述第一开关K1与所述坠机监控模块(1)连接。4.根据权利要求3所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述电池模块还包括用于将位置信息通过网络传输的网络通信端单元(24)，所述网络通信端单元(24)与所述GPS定位单元(23)连接。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述坠机监控模块(1)与所述电源模块(2)通过第二开关单元(3)连接，通过所述第二开关单元(3 )控制所述电池模块(2 )向无人机的供电。6.根据权利要求1?4中任意一项所述的用于寻回坠落无人机的装置，其特征在于:所述坠机监控模块(1)与无人机动力部分中的电机和/或电调连接。7.—种用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于步骤包括: 1)在无人机上设置具有定位功能的电源模块(2); 2)无人机飞行时，由所述电源模块(2)为无人机供电并配置所述电源模块(2)的定位功能为关闭状态;实时监测无人机的动力部分是否异常，如果异常发送第一控制信号，转入执行步骤3); 3)接收所述第一控制信号，切断所述电源模块(2)向无人机的供电，并启动所述电源模块(2)的定位功能发送当前位置信息;根据所述当前位置信息寻回坠落无人机。8.根据权利要求7所述的用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于:所述电源模块(2)为集成有GPS定位单元(23)的电池模块，所述步骤2)中通过断开连接在所述电池模块中电芯单元(21)、GPS定位单元(23)之间的第一开关单元(22)，配置定位功能为关闭状态;所述步骤3)中通过闭合所述第一开关单元(22)启动定位功能;所述配置定位功能时，预先将所述第一开关单元(22)中用于接收第二控制信号并执行开断的第二开关K2闭合，断开所述第一开关单元(22)中与所述第二开关K2串联连接的第一开关K1以完成配置;所述启动定位功能时，保持所述第二开关K2闭合并闭合所述第一开关K1。9.根据权利要求8所述的用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于:所述步骤2)中通过连接在坠机监控模块(1)与闭合所述电源模块(2)之间的第二开关单元(3)向无人机供电；所述步骤3)中通过断开所述第二开关单元(3)切断向无人机的供电。10.根据权利要求7或8或9所述的用于寻回坠落无人机的方法，其特征在于:所述步骤2)中实时监测无人机的动力部分是否异常具体为:实时监测无人机的电机力矩是否异常变大和/或电调是否无输出电流，如果是，则判定为异常，否则判断为正常。
【专利摘要】本发明公开一种用于寻回坠落无人机的装置及方法，该装置包括设置在无人机上且相互连接的坠机监控模块和具有定位功能的电源模块，坠机监控模块与无人机动力部分连接，用于实时监测动力部分是否异常并控制输出第一控制信号至电源模块，电源模块向无人机供电，当接收到第一控制信号时切断无人机供电并启动定位功能发送当前位置信息；该方法步骤包括：1）在无人机上设置具有定位功能的电源模块；2）无人机飞行时，由电源模块供电并配置定位功能关闭；实时监测无人机动力部分是否异常；3）切断供电，启动定位功能发送当前位置信息；根据位置信息寻回坠落无人机；本发明具有结构简单、所需成本低、能够快速寻回坠落无人机且寻回准确率高的优点。
【IPC分类】G01S19/34, G01S19/42
【公开号】CN105487093
【申请号】CN201511004084
【发明人】罗世彬, 李峥, 吴雷
【申请人】湖南云顶智能科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月29日
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