本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,無(wú)人機(jī)技術(shù)已日益被人們所重視起來(lái)。無(wú)人機(jī)技術(shù)也有向小型化民用化方向發(fā)展的趨勢(shì)。民用無(wú)人機(jī)在國(guó)土測(cè)繪、海洋巡查、電力巡線、氣象探測(cè)、應(yīng)急救援、環(huán)保監(jiān)測(cè)、森林防火等方面也等到了廣泛應(yīng)用。可以預(yù)見未來(lái)的時(shí)代是無(wú)人機(jī)技術(shù)“大爆炸”的時(shí)代,在無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位通常是采用光流懸停定位,這種方法價(jià)格昂貴。
超聲波測(cè)距法,是指利用超聲波測(cè)量已知基準(zhǔn)位置和目標(biāo)物體表面之間距離同時(shí)與電子技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸式距離測(cè)量的方法。作為一種典型的非接觸測(cè)量是超聲波測(cè)距法,該方法具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素干擾的優(yōu)點(diǎn),該方法基于計(jì)算超聲波在被測(cè)物體和超聲波探頭之間的傳輸時(shí)間或其他參數(shù)來(lái)測(cè)量距離的,對(duì)被測(cè)目標(biāo)無(wú)損害。而且超聲波傳播速度在相當(dāng)大范圍內(nèi)與頻率無(wú)關(guān)。
在空氣中的傳播速度:
式中,c為超聲波速度,T為空氣中溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供以下的技術(shù)方案:一種無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位系統(tǒng),包括無(wú)人機(jī)主體、定位器,所述無(wú)人機(jī)主體設(shè)有飛控板和USB插口,所述USB插口處設(shè)有螺紋連接口,所述定位器為正方體,其下端設(shè)有USB插頭,USB插頭處設(shè)有螺紋連接座,螺紋連接座與螺紋連接口螺紋連接,定位器設(shè)有超聲波收發(fā)模塊、和控制模塊、三軸測(cè)距系統(tǒng)、位置轉(zhuǎn)換模塊、微處理器,控制模塊和超聲波收發(fā)模塊連接,所述超聲波收發(fā)模塊包括超聲波發(fā)射模塊、發(fā)射放大模塊、超聲波接受模塊、接受放大模塊、檢波模塊、檢驗(yàn)接受模塊、檢驗(yàn)接收放大模塊,所述超聲波發(fā)射模塊與發(fā)射放大模塊相連并傳輸超聲波信號(hào),超聲波接收模塊與接收放大模塊相連并傳輸接收到的超聲波信號(hào),接收放大模塊與檢波模塊相連并傳輸放大的超聲波信號(hào),檢驗(yàn)接收模塊與檢驗(yàn)接收放大模塊相連并傳輸接收到的超聲波信號(hào),檢驗(yàn)接收放大模塊與微處理器連接,微處理器與三軸測(cè)距系統(tǒng)連接,三軸測(cè)距系統(tǒng)與位置轉(zhuǎn)換模塊連接,位置轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)USB插口與飛控板相連接。
優(yōu)選的,所述發(fā)射放大模塊采用兩級(jí)共射級(jí)聯(lián)放大電路,第一級(jí)為共射放大電路組成,第二級(jí)為達(dá)林頓管構(gòu)成。
優(yōu)選的,所述超聲波發(fā)射模塊采用超聲波換能器并聯(lián)在級(jí)聯(lián)三極管的兩端,超聲波接收模塊采用超聲波換能器,接收放大模塊和檢驗(yàn)接收放大模塊均采用LM324型放大器,檢波模塊采用LM567型檢波器。
優(yōu)選的,所述控制模塊型號(hào)為AT89C52。
優(yōu)選的,所述微處理器為單片機(jī)。
采用以上技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的一種無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)在室內(nèi)空間的定位,控制無(wú)人機(jī)懸停,定位器為獨(dú)立的模塊,模擬GPS,即插即用,使用方便,不需要改動(dòng)飛控板上任一硬件和軟件,成本低。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的布局示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-無(wú)人機(jī)主體,2-定位器,3-飛控板,4-USB插口,5-螺紋連接口,6-USB插頭,7-螺紋連接座,8-超聲波收發(fā)模塊,9-超聲波發(fā)射模塊,10-發(fā)射放大模塊,11-超聲波接受模塊,12-接受放大模塊,13-檢波模塊,14-檢驗(yàn)接受模塊,15-檢驗(yàn)接收放大模塊,16-控制模塊,17-三軸測(cè)距系統(tǒng),18-位置轉(zhuǎn)換模塊,19-微處理器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1、圖2出示本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式:一種無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位系統(tǒng),包括無(wú)人機(jī)主體1、定位器2,所述無(wú)人機(jī)主體1設(shè)有飛控板3和USB插口4,所述USB插口4處設(shè)有螺紋連接口5,所述定位器2為正方體,其下端設(shè)有USB插頭6,USB插頭6處設(shè)有螺紋連接座7,螺紋連接座7與螺紋連接口5螺紋連接,定位器2設(shè)有超聲波收發(fā)模塊9、和控制模塊16、三軸測(cè)距系統(tǒng)17、位置轉(zhuǎn)換模塊18、微處理器19,控制模塊16和超聲波收發(fā)模塊8連接,所述超聲波收發(fā)模塊8包括超聲波發(fā)射模塊9、發(fā)射放大模塊10、超聲波接受模塊11、接受放大模塊12、檢波模塊13、檢驗(yàn)接受模塊14、檢驗(yàn)接收放大模塊15,所述超聲波發(fā)射模塊9與發(fā)射放大模塊10相連并傳輸超聲波信號(hào),超聲波接收模塊11與接收放大模塊12相連并傳輸接收到的超聲波信號(hào),接收放大模塊12與檢波模塊13相連并傳輸放大的超聲波信號(hào),檢驗(yàn)接收模塊14與檢驗(yàn)接收放大模塊15相連并傳輸接收到的超聲波信號(hào),檢驗(yàn)接收放大模塊15與微處理器19連接,微處理器19與三軸測(cè)距系統(tǒng)17連接,三軸測(cè)距系統(tǒng)17與位置轉(zhuǎn)換模塊18連接,位置轉(zhuǎn)換模塊18通過(guò)USB插口4與飛控板3相連接。
通過(guò)三軸測(cè)距系統(tǒng)17測(cè)出無(wú)人機(jī)當(dāng)前各個(gè)軸上的位置,然后將位置信息傳給位置轉(zhuǎn)換模塊18,位置轉(zhuǎn)換模塊18將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GPS三軸上的數(shù)據(jù),然后通過(guò)USB插口傳遞給飛控板3,飛控板3根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)保持定點(diǎn)、懸停。
本實(shí)施例中,所述發(fā)射放大模塊10采用兩級(jí)共射級(jí)聯(lián)放大電路,第一級(jí)為共射放大電路組成,第二級(jí)為達(dá)林頓管構(gòu)成。
本實(shí)施例中,所述超聲波發(fā)射模塊9采用超聲波換能器并聯(lián)在級(jí)聯(lián)三極管的兩端,超聲波接收模塊11采用超聲波換能器,接收放大模塊12和檢驗(yàn)接收放大模塊15均采用LM324型放大器,檢波模塊13采用LM567型檢波器。
本實(shí)施例中,所述控制模塊16型號(hào)為AT89C52。
本實(shí)施例中,所述微處理器19為單片機(jī)。
基于上述:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的一種無(wú)人機(jī)室內(nèi)空間定位系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)在室內(nèi)空間的定位,控制無(wú)人機(jī)懸停,定位器2為獨(dú)立的模塊,模擬GPS,即插即用,使用方便,不需要改動(dòng)飛控板3上任一硬件和軟件,成本低。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。