如何使用云计算进行无人机云操作系统的详细资料说明

　　本文介绍基于云计算的无人机云操作系统。目前现有的无人机，包括消费级无人机和专业级无人机都主要以人工地面遥控的方式为主，需要地面的人员对无人机进行路径规划，姿态控制，以及镜头控制。无人机采集的数据也都需要在飞机降落之后才能进行处理。针对现有无人机的这些问题，我们设计了无人机云操作系统。本套系统共两部分核心技术，分别是无人机云操作系统，无人机云后台处理系统。本套系统有效解决了当前无人机完成专业任务能力低下，技术门槛高，线路固化，多人协同操作复杂和缺少后台信息处理等缺点，使无人机智能化水平得到有效提高。

　　目前，民用无人机已经迎来产业化浪潮，无人机正在渗透进越来越多的行业，虽然无人机具有许多不可比拟的优势，但是不可否认的是，由于无人机电池技术始终没有出现突破性的技术革命，无人机飞行时间过短直接影响到无人机机载设备的使用。现有的无人机机载设备智能化程度低，无法完成复杂任务等缺点严重阻碍了无人机在各行各业中的使用。

　　目前的多旋翼无人机均以地面站人工遥控的控制方式为主，即操作人员需要在无人机飞行过程中对无人机进行包括航点规划、姿态控制、镜头控制在内的多种操作进行控制。而无人机采集的数据存储在机载设备中，需要操作人员在无人机返航后，利用指定软件进行后续分析。无论是飞行过程中的遥控，还是返航后的数据分析，无人机的使用均对操作人员的分析判断能力、数据分析能力以及专业软件使用能力有着一定的要求，这也是现阶段无人机目前迟迟无法得到有效普及的重要原因。其次现有的无人机通用性极差，消费级无人机通常只有简单的拍照能力，基本无法执行复杂的功能。而专业级无人机通常都是针对某些场景进行定制，比如针对现代农业所定制的农用无人机，虽然具有播撒农药，确定农作物生张状况等等功能，但却基本无法再加入其他功能，而一架专业级无人机价格又十分昂贵，导致了社会资源的极大浪费。

　　鉴于以上原因，本文在设计系统过程中，通过软件和硬件将无人机和云的强大计算能力结合起来，从而将云端的强大计算能力和无人机实时的测量，拍照能力结合起来，使得无人机具有比以往更加强大的信息处理能力，这对目前克服无人机功能单一，死板的缺点具有重要的意义。

　　对于本论文所研究的无人机云操作系统，总的来说，本套无人机云操作系统主要由系统云端部分和系统本地部分组成两大部分组成，其中云端部分为系统的核心部分。系统云端部分，系统的云端部分分为云服务器和图像处理中心。系统的本地部分共分为系统地面部分和系统的空中部分，地面部分为地面站，和智能模块，空中部分为无人机终端为其系统框图如图1 所示。

　　在整个系统中，首先是地面站的操作人员向云服务器发送某个指令，随后云服务器再将指令打包发送到智能硬件模块，由智能硬件模块控制无人机的飞行姿态并获取无人机的实时飞行数据和相机拍摄的图像信息。随后智能硬件模块和远程云服务器进行通信，将获取到的无人机状态信息和图像数据发送到云服务器，并由远程云服务器将无人机的飞行状态实时推送到地面端的地面站，智能硬件传输的图像信息将由图像处理中心进行与地面端发送到的命令相对应的处理，然后将处理的结果推送到地面站。