基于智能手机的无人飞机航电系统

1.一种基于智能手机的无人飞机航电系统，其特征在于：包括机载航电系统、网络服务器和地面站，用户通过鼠标键盘、飞行摇杆或游戏手柄操纵地面站，地面站收到操控指令后，传送操纵指令到网络服务器，网络服务器将操控指令发送至和地面站使用同一账号登录的机载智能手机，机载智能手机将需要调节的通道号码即单片机PWM信号（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制信号）输出口号码以及该通道的PWM信号占空比发送至单片机，单片机接收到指令后，发送PMW信号至指定通道的舵机或者电调，从而改变飞机的动力大小和飞行姿态，在飞行过程中，智能手机将其内部数据和单片机传送的数据传回网络服务器，由网络服务器转发至地面站，使得用户可以通过地面站监测飞机的实时状态。
2.根据权利要求1所述基于智能手机的无人飞机航电系统的控制方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）飞机起飞前，用户在地面站和机载智能手机均使用同一账号登陆；
（2）对于地面站，用户通过两种方式操控飞机：第一，用户通过鼠标、键盘或者触摸屏在地面站的控制窗口中设置飞机的飞行航点和高度，然后将飞行模式设为自动；第二，用户通过游戏手柄或者飞行摇杆手动操纵飞机，即直接调整飞机的舵量和油门，如果地面站为智能手机或者平板电脑，则无需手柄和摇杆，用户可以通过屏幕虚拟按键以及地面站的重力和姿态感应功能手动操纵飞机；
（3）地面站将步骤（2）中用户的操控指令通过互联网发送到指定的网络服务器，网络服务器接收到地面站数据后，会立即转发至步骤（1）中和地面站使用同一账号登录的机载智能手机；
（4）机载智能手机在接收到步骤（3）转发的操控指令后，读取操控指令，智能手机通过WIFI direct、蓝牙、NFC、USB端口连接或耳机输出口其中任意一种连接方式发送需要调节的通道号码即单片机PWM输出口号码以及该通道的PWM信号占空比至单片机，单片机接收到指令后，发送PMW信号至指定通道的舵机或者电调，从而改变飞机的动力大小和飞行姿态；
（5）在飞行过程中，机载智能手机内置的三轴陀螺仪、重力传感器、GPS地理传感器、数字罗盘、气压计和摄像头分别可以测量得到飞机的俯仰和滚转角度、地理位置、航向、海拔高度及实时视频图像；同时，单片机读取飞机锂电池剩余电量和外接传感器捕获的数据，并通过步骤（4）中描述的WIFI direct、蓝牙、NFC、USB端口连接或耳机输出口其中任意一种连接方式传回到机载智能手机；
（6）机载智能手机将步骤（5）中机载智能手机内部数据和从单片机获取的剩余电量和外接传感器捕获的数据发送回网络服务器，再由网络服务器转发至地面站，使得用户可以监测飞机的实时状态。
3.根据权利要求2所述的基于智能手机的无人飞机航电系统的控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中的操控指令的格式采用MAVLink微型飞行器的通信协议。
4.根据权利要求2所述的基于智能手机的无人飞机航电系统的控制方法，其特征在于：所述步骤（4）中，单片机外接的EEPROM在出厂时存入有失控情况下的应急反应指令代码，当单片机未能接收到机载智能手机指令时间超过5s，单片机会转向EEPROM读取存储的应急反应指令代码，用于控制电调和舵机做出失控反应，失控反应为立即切断飞机动力输出，同时释放起落架，对于搭载有回收降落伞的载机，还可以同时释放降落伞。

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