如何使用云計算進(jìn)行無人機(jī)云操作系統(tǒng)的詳細(xì)資料說明

　　本文介紹基于云計算的無人機(jī)云操作系統(tǒng)。目前現(xiàn)有的無人機(jī)，包括消費級無人機(jī)和專業(yè)級無人機(jī)都主要以人工地面遙控的方式為主，需要地面的人員對無人機(jī)進(jìn)行路徑規(guī)劃，姿態(tài)控制，以及鏡頭控制。無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)也都需要在飛機(jī)降落之后才能進(jìn)行處理。針對現(xiàn)有無人機(jī)的這些問題，我們設(shè)計了無人機(jī)云操作系統(tǒng)。本套系統(tǒng)共兩部分核心技術(shù)，分別是無人機(jī)云操作系統(tǒng)，無人機(jī)云后臺處理系統(tǒng)。本套系統(tǒng)有效解決了當(dāng)前無人機(jī)完成專業(yè)任務(wù)能力低下，技術(shù)門檻高，線路固化，多人協(xié)同操作復(fù)雜和缺少后臺信息處理等缺點，使無人機(jī)智能化水平得到有效提高。

　　目前，民用無人機(jī)已經(jīng)迎來產(chǎn)業(yè)化浪潮，無人機(jī)正在滲透進(jìn)越來越多的行業(yè)，雖然無人機(jī)具有許多不可比擬的優(yōu)勢，但是不可否認(rèn)的是，由于無人機(jī)電池技術(shù)始終沒有出現(xiàn)突破性的技術(shù)革命，無人機(jī)飛行時間過短直接影響到無人機(jī)機(jī)載設(shè)備的使用?，F(xiàn)有的無人機(jī)機(jī)載設(shè)備智能化程度低，無法完成復(fù)雜任務(wù)等缺點嚴(yán)重阻礙了無人機(jī)在各行各業(yè)中的使用。

　　目前的多旋翼無人機(jī)均以地面站人工遙控的控制方式為主，即操作人員需要在無人機(jī)飛行過程中對無人機(jī)進(jìn)行包括航點規(guī)劃、姿態(tài)控制、鏡頭控制在內(nèi)的多種操作進(jìn)行控制。而無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)存儲在機(jī)載設(shè)備中，需要操作人員在無人機(jī)返航后，利用指定軟件進(jìn)行后續(xù)分析。無論是飛行過程中的遙控，還是返航后的數(shù)據(jù)分析，無人機(jī)的使用均對操作人員的分析判斷能力、數(shù)據(jù)分析能力以及專業(yè)軟件使用能力有著一定的要求，這也是現(xiàn)階段無人機(jī)目前遲遲無法得到有效普及的重要原因。其次現(xiàn)有的無人機(jī)通用性極差，消費級無人機(jī)通常只有簡單的拍照能力，基本無法執(zhí)行復(fù)雜的功能。而專業(yè)級無人機(jī)通常都是針對某些場景進(jìn)行定制，比如針對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)所定制的農(nóng)用無人機(jī)，雖然具有播撒農(nóng)藥，確定農(nóng)作物生張狀況等等功能，但卻基本無法再加入其他功能，而一架專業(yè)級無人機(jī)價格又十分昂貴，導(dǎo)致了社會資源的極大浪費。

　　鑒于以上原因，本文在設(shè)計系統(tǒng)過程中，通過軟件和硬件將無人機(jī)和云的強(qiáng)大計算能力結(jié)合起來，從而將云端的強(qiáng)大計算能力和無人機(jī)實時的測量，拍照能力結(jié)合起來，使得無人機(jī)具有比以往更加強(qiáng)大的信息處理能力，這對目前克服無人機(jī)功能單一，死板的缺點具有重要的意義。

　　對于本論文所研究的無人機(jī)云操作系統(tǒng)，總的來說，本套無人機(jī)云操作系統(tǒng)主要由系統(tǒng)云端部分和系統(tǒng)本地部分組成兩大部分組成，其中云端部分為系統(tǒng)的核心部分。系統(tǒng)云端部分，系統(tǒng)的云端部分分為云服務(wù)器和圖像處理中心。系統(tǒng)的本地部分共分為系統(tǒng)地面部分和系統(tǒng)的空中部分，地面部分為地面站，和智能模塊，空中部分為無人機(jī)終端為其系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

　　在整個系統(tǒng)中，首先是地面站的操作人員向云服務(wù)器發(fā)送某個指令，隨后云服務(wù)器再將指令打包發(fā)送到智能硬件模塊，由智能硬件模塊控制無人機(jī)的飛行姿態(tài)并獲取無人機(jī)的實時飛行數(shù)據(jù)和相機(jī)拍攝的圖像信息。隨后智能硬件模塊和遠(yuǎn)程云服務(wù)器進(jìn)行通信，將獲取到的無人機(jī)狀態(tài)信息和圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到云服務(wù)器，并由遠(yuǎn)程云服務(wù)器將無人機(jī)的飛行狀態(tài)實時推送到地面端的地面站，智能硬件傳輸?shù)膱D像信息將由圖像處理中心進(jìn)行與地面端發(fā)送到的命令相對應(yīng)的處理，然后將處理的結(jié)果推送到地面站。