前言:
無人機在全球市場在過去十年中大幅增長,現(xiàn)在已經成為商業(yè)、政府和消費應用的重要工具。
應用越來越多樣化、細分化,對無人機監(jiān)管和群集控制的需求也越來越明確,傳統(tǒng)的點對點通訊的方式已經無法滿足未來無人機應用的需求和管理,也存在一定的弊端。
集成弊端:傳統(tǒng)的設備當中,圖傳、數傳等模塊,都是以單獨的模塊去安裝,之間并沒有什么關聯(lián)性,甚至連客戶端都要采用不同的軟件,才能控制飛機和觀看視頻。
通訊弊端:常規(guī)點對點設備,因為物理射頻因素,很難穿透普通的一棟樓、一座小山,應用環(huán)境受限比較嚴重,必須以無遮擋的環(huán)境進行通訊。
監(jiān)管弊端:目前傳統(tǒng)無人機射頻通訊,無法使用網絡化、可視化的管理工具,進行多臺飛機的監(jiān)控和控制,只能以一個接收設備,管理和控制一臺設備。
只有將無人機通訊數字化、互聯(lián)網化,才能解決這些問題,這也是未來發(fā)展的趨勢。
CUAV雷迅創(chuàng)新 現(xiàn)已經推出了基于 公網/專網(LTE-4G / 5G) 通訊的全套解決方案 “UAV-HUB” ,將無人機的通訊進行互聯(lián)網化,包括實時的視頻數據(1080P)和實時的飛行數據,都可以使用配套的客戶端軟件進行觀看、管理和控制,還可以利用”UAV-HUB“ WEB端進行無人機大數據的分析和回放、無人機的權限分配和管理,數據的回放和分析,還可以搭建RTK-HUB硬件,使群組內的無人機獲得厘米級的定位。并擁有先進的對稱和非對稱混合數據加密系統(tǒng),保證了無人機的通訊安全。
部署“UAV-HUB”方案,將無人機通訊和管理進行云端化,將對您的無人機業(yè)務獲取質的提升和增加前所未有的競爭力。
CUAVUAV-HUB系統(tǒng)構成
1:CDLT服務器
無人機數據存儲、轉發(fā)的云端服務器,集成可靠的通訊加密系統(tǒng),是UAV-HUB的核心服務器,用于支撐整個云端無人機的系統(tǒng)。
2:UAV-HUB WEB管理平臺
UAV-HUB WEB是一款基于WEB可視化無人機數據管理平臺,可在WEB界面顯示無人機的實時視頻、飛行數據和回放歷史數據,并能對LTE-linkRTK-4G設備綁定和配置、賬號和權限管理和配置。
3: LTE-link硬件
LTE-link 是用于無人機機載的通訊硬件,集成處理器和通訊模塊(4G/專網),將無人機的視頻和數據實時交互傳輸到CDLT服務器,支持HDMI或SDI相機。
4:C-RTK base 4G硬件
C-RTK base 4G是一款基于無線LTE網絡的高精度RTK基站,它通過接入CUAVUAV-HUB 云端,將RTK觀測數據的融合到UAV-HUB云端進行處理。在基線范圍(約50km)內群組內的無人機均能進行接收到RTK觀測數據,如果無人機裝有C-RTK模塊即可解算RTK數據,即可達到厘米級別的定位,滿足高精度定位應用需求。
4: 客戶端軟件
CUAV-GS: 基于安卓開發(fā)的客戶端,通過登陸賬號綁定LTE-link無人機,可進行無人機的實時視頻觀看、實時飛行數據的控制和規(guī)劃。
CUAV非攻地面站:基于QT平臺開發(fā)的客戶端,可兼容Windows、MAC等平臺,可進行多臺或者單臺無人機的實時視頻觀看、實時飛行數據的控制和規(guī)劃。
CUAV UAV-HUB 應用框架圖
CUAV UAV-HUB 應用框架圖
基于移動公網基站及CUAV公網云框架圖
基于私有服務器及專網基站應用框架圖
云端無人機應用場景之-能源巡檢-
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分集中式和分布式,集中式電站一般占地面積廣,自然環(huán)境較為惡劣,些光伏電站并網后帶來了大量的運營維護壓力,如常規(guī)設備檢測、光伏板巡檢等。
傳統(tǒng)巡檢方式:
采用點對點的無人機,人員必須去到現(xiàn)場起飛和控制,通訊距離有一定局限性,只能日曬雨淋的在室外巡檢,自動化程度低,而且無法遠程實時觀看和分析處理。
云端無人機巡檢方式:
部署”UAV-HUB”系統(tǒng)后,無人機通過LTE網絡或者專網通訊,客戶根據應用場景掛載變焦或者熱成像相機。只需要將無人機部署到室外,就可以遠程通過手機或者電腦客戶端操控起飛和規(guī)劃任務,并獲取實時的高清圖像和飛行數據。滿足大面積的巡檢需求,并可以遠程分析和管理,用戶通過開放的API將實時圖像做二次AI識別,實現(xiàn)智能化巡檢。 云端無人機應用場景之-城市安全-
當城市出現(xiàn)安全事件時,使用無人機可以極大的提高事件的處理和反應效率,一旦發(fā)生安全事件時,無人機可以捕捉直觀清晰的實時畫面,協(xié)助相關部門快速的展開和處理事件。
傳統(tǒng)無人機:
只能到達現(xiàn)場進行起飛和控制,如果遇上交通堵塞或者環(huán)境復雜的情況,點對點通訊的無人機基本派不上用場,受限比較明顯。
UAV-HUB云端無人機:
云端無人機依靠現(xiàn)有公網通訊網絡,可以實現(xiàn)遠程部署或者起飛的方式,快速的到達事發(fā)現(xiàn)場,無人機可以將實時的圖像和數據直接與調度中心進行結合,實現(xiàn)遠程快速指揮和調度。當公網網絡中斷時,可以部署專用網絡實現(xiàn)通訊。
云端無人機應用場景之-無人機機場-
越來越多的勘察、巡檢應用由無人機代替,從而增加效率和降低人工成本和風險,而無人機可以實現(xiàn)空中立體視覺,這是傳統(tǒng)人工巡檢無法比擬的。
一些固定區(qū)域、私有領地,如礦場、石油天然氣和海港等,需要大量反復的巡查,然而傳統(tǒng)無人機反復飛行就需要反復更換電池和人員操作,而也無法達到時刻待命的需求。這時一個可以自動管理和起飛降落的無人機自動機場需求逐漸提升。
遠程控制和通訊,群集管理是自動化機場關鍵技術的里程碑,部署”UAV-HUB”系統(tǒng)后,可以成熟穩(wěn)定的解決遠程通訊、多機管理、遠程操控的關鍵技術問題,用戶只需要設計一個具有更換電池的箱體和無人機,就能快速的實現(xiàn)自動化無人機機場。
云端無人機應用場景之-港口內河巡檢-
無人機在內河或者港口應用中扮演了重要的角色,它不僅可以對對環(huán)保、毒氣檢測、環(huán)境采樣、污染檢測,還可以進行各種巡查、巡視等工作。
無人機具有使用成本低、操作便捷,反應快速、高效,并能獲取實時影像和數據,無人機的普及還大大降低了人工成本和風險。
河道或者港口環(huán)境非常復雜,各種障礙物導致信號阻擋而無法穿透,如果使用點對點的無人機操縱方式,就意味著操作者就必須在高處部署和控制無人機,這在實際環(huán)境中往往很難去實現(xiàn),如果無法實時的去操控和獲取實時的影像和數據,就失去了無人機實時巡視和實時處置的意義。
然而河道、內海或者港口面積非常大,一臺無人機去應用和工作效率非常低,而使用多臺無人機進行工作時,就需要配備多個飛手,大大增加了使用成本和不可控的因素,使用傳統(tǒng)的無人機也無法對接到監(jiān)管中心,出現(xiàn)案情時也只能通過人工通報的方式。
現(xiàn)存痛點:通訊無法穿透障礙物、無法多機控制和管理、無法與監(jiān)管中心對接、無法實時調度
部署CUAVUAV-HUB 后,無人機可以通過現(xiàn)有的基站網絡進行無限距離的通訊,監(jiān)控中心可以使用UAV-HUB WEB平臺進行實時查看群內的全部無人機數據和影像進行任務調度,并可以直接在室內即可使用CUAV非攻地面進行操控一臺或者多臺無人機。
基于UAV-HUB 云端無人機巡檢應用DEMO演示
演示的無人機裝配了LTE-link通訊鏈路、CUAV V5飛控、C-RTK精準定位模塊??刂贫耸謾C采用安卓系統(tǒng),并安裝了CUAVGS客戶端。
監(jiān)控中心電腦采用win10系統(tǒng),并安裝了CUAV 非攻地面站,火狐最新WEB瀏覽器。
現(xiàn)場人員將無人機接通電,并放置到在合適的安全起飛位置。
現(xiàn)場人員通過CUAV GS客戶端登陸賬號連接上對應無人機檢查相關參數和狀態(tài)是否正常通知無人機監(jiān)管中心,準備就緒。
監(jiān)管中心使用通過 CUAV 非攻客戶端 登陸具有無人機控制權限的賬號,并進行規(guī)劃巡視航線任務。
通過客戶端即可進行遠程自動起飛和執(zhí)行飛行任務.在監(jiān)管中心平臺上可以顯示實時的飛行視頻和狀態(tài)信息,還可以實時的對無人機進行操作,包括:云臺調節(jié)、暫停任務、指點飛行、任務重置、指點飛行、自動返航、自動降落等。