CN105222652A - 礼花弹、礼花弹的定向定位装置及礼花弹定向定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种礼花弹的定向定位装置。所述礼花弹的定向定位装置包括飞行器和控制系统，所述控制系统包括飞行器控制模块和地面控制模块，所述飞行器控制模块接收所述地面控制模块发射的控制指令控制所述飞行器飞行及控制所述礼花弹引燃。与相关技术相比，本发明提供的礼花弹的定向定位装置，选择合适的飞行器将礼花弹准确送入到预定空域，并通过所述控制系统控制所述礼花弹在三维空间的精确定向定位，使礼花弹预先设计的效果图案准确地展现给观众。本发明还提供一种礼花弹及礼花弹定位方法。

Description

礼花弹、礼花弹的定向定位装置及礼花弹定向定位方法

技术领域

本发明涉及礼花弹技术领域，尤其涉及一种基于航空技术的礼花弹、礼花弹的定向定位装置及礼花弹定向定位方法。

背景技术

在人民生活尤其是节日或庆典活动中，烟花的燃放是很普遍的。烟花中的礼花弹因震撼的声光色等方面的效果，非常受人民群众欢迎。现有礼花弹一般有弹壳、开苞药、效果药、定时延期组件和发射药组成。燃放时，礼花弹被置于发射炮筒，由点火控制系统将发射药点燃，产生大量的气体和热量，将弹体沿炮筒轴线发射到预定空域后，再由定时延期组件将开苞药点燃，开苞药爆炸，与此同时效果药被点燃并分散，从而在空中展现预期效果。

根据空气动力学原理，礼花弹发射升空时在弹道和弹轴方向均可能发射偏转。一般情况下，礼花弹的设计图案是以球心呈中心对称分布，对于这类礼花弹而言，无论发射升空后的运动轨迹如何，无论从哪个位置和角度观赏，效果都是一样。然而特殊造型的礼花弹，如圆环、笑脸、脚印或简单字幕等，要想在空中展现出设计图案的效果，就要使该类礼花弹发射升空时在弹道和弹轴方向均不发生偏移，或即使发生偏移也能调整好。中国发明专利CN201155948Y公开了一种具定向尾翼的礼花弹，是在现有礼花弹外壳上垂直于礼花弹球体表面设置一导向尾翼，解决了礼花弹定向运动的控制，但是要使礼花弹在三维空间准确定向还有一定差距，从而不能将特殊造型礼花弹预先设计的效果图案准确地展现给观众。

因此，有必要提供一种新的技术方案解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能使礼花弹在三维空间准确定向定位的礼花弹的定向定位装置、基于所述定位定向装置的礼花弹及礼花弹定向定位方法。

本发明提供一种礼花弹的定向定位装置，所述礼花弹的定向定位装置包括飞行器和控制系统，所述控制系统包括飞行器控制模块和地面控制模块，所述飞行器控制模块设于所述飞行器。所述飞行器控制模块包括无线通讯模块、飞行驱动模块及定向定位检测模块。所述地面控制模块通过所述无线通讯模块连接所述飞行器驱动模块和所述定向定位检测模块。所述定向定位检测模块将所述飞行器的飞行状态信息传送至所述地面控制模块，所述地面控制模块根据接收到的飞行状态信息反馈飞行指令至所述飞行器驱动模块，所述飞行驱动模块驱动所述飞行器飞行。

优选的，所述地面控制模块为地面站或无线遥控器，所述飞行驱动模块包括自主控制系统和遥控控制系统，所述地面站用于发送飞行指令至所述自主控制系统，所述无线遥控器用于发送飞行指令至所述遥控控制系统。

优选的，所述定向定位检测模块包括陀螺仪传感器和卫星定位系统。

本发明提供一种礼花弹，所述礼花弹包括礼花弹本体、电点火装置和上述礼花弹的定向定位装置，所述礼花弹本体和礼花弹的定向定位装置设于所述飞行器，所述礼花弹本体包括引火线，所述引火线与所述电点火装置连接，所述地面控制模块还包括点火控制模块，所述点火控制模块用于发送点火命令控制所述电点火装置引爆所述礼花弹。

优选的，所述飞行器包括机体、支架及托架，所述支架固持于所述飞行器的下方，所述托架固持于所述礼花弹，所述托架与所述支架固定连接。

优选的，所述飞行器还包括连接销，所述托架与所述支架通过所述连接销连接。

优选的，所述电点火装置包括自主控制点火装置和遥控点火装置，所述自主控制点火装置和所述遥控点火装置同时集成于所述飞行器。

本发明还提供一种礼花弹定位方法，包括以下步骤：

提供礼花弹的定向定位装置，所述礼花弹的定向定位装置包括飞行器和控制系统，所述控制系统包括飞行器控制模块和地面控制模块；所述飞行器控制模块设于所述飞行器，所述飞行器控制模块包括无线通讯模块、飞行驱动模块及定向定位检测模块；所述地面控制模块通过所述无线通讯模块连接所述飞行器驱动模块和所述定向定位检测模块，所述定向定位检测模块用于检测所述飞行器的偏转角度、飞行高度和飞行方向，并将飞行状态反馈至所述地面控制模块；所述地面控制模块根据接收到的飞行状态反馈飞行指令至所述飞行器驱动模块，所述飞行器驱动模块驱动所述飞行器按设定航线飞行；

提供电点火装置，所述电点火装置设于所述飞行器；

提供礼花弹本体，所述礼花弹本体与所述飞行器固定连接；所述礼花弹本体包括引导线，所述引导线与电点火装置连接；

操控所述地面控制模块，使所述飞行器达到预设的三维空间位置，所述地面控制模块发送点火指令，引爆所述礼花弹。

优选的，所述飞行器的飞行范围超出目视视距范围，采用自主控制系统和自主控制电点火装置，分别用于控制所述飞行器的飞行状态与所述礼花弹的点火引爆。

优选的，所述飞行器的飞行范围在目视视距范围以内，采用遥控系统和遥控点火装置，分别用于所述飞行器的飞行状态与所述礼花弹的点火引爆。

与相关技术相比，本发明提供的礼花弹、礼花弹的定向定位装置，选择合适的飞行器将礼花弹准确送入到预定空域，并通过控制系统确定所述礼花弹在三维空间的方向和高度，使所述礼花弹实现精确定向定位。本发明提供的礼花弹定向定位方法，通过将礼花弹送入预设位置后，将所述礼花弹本体与所述飞行器一起引爆，所述礼花弹在引爆时的位置不发生偏转，从而使礼花弹按预先设计的效果图案准确地展现给观众。

附图说明

图1为本发明礼花弹的立体结构示意图；

图2为本发明礼花弹的定向定位装置的结构示意图；

图3为本发明礼花弹的定向定位装置中无线遥控器的结构示意图；

图4为本发明礼花弹定向定位方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

参阅图1和图2，其中，图1为本发明礼花弹的立体结构示意图，图2为本发明礼花弹的定向定位装置的结构示意图。所述礼花弹100包括礼花弹本体11、礼花弹的定向定位装置12和电点火装置13。

所述礼花弹本体11包括引火线111，所述引火线111与所述电点火装置13连接。

所述礼花弹的定向定位装置12包括飞行器121和控制系统122。

所述飞行器121包括机体1211、支架1212、托架1213及连接销1214。所述支架1212固持于所述飞行器121的下方，所述托架1213固持于所述礼花弹本体11，所述托架1213与所述支架1212用所述连接销1214连接。

所述控制系统122包括飞行器控制模块1221和地面控制模块1222，所述飞行器控制模块1221设于所述飞行器121。所述飞行器控制模块1221包括无线通讯模块12211、飞行驱动模块12212及定向定位检测模块12213。所述地面控制模块1222包括地面站12221、无线遥控器12222和电点火控制模块12223，所述地面控制模块1222通过所述无线通讯模块12211连接所述飞行器驱动模块12212和所述定向定位检测模块12213。所述飞行驱动模块12212包括自主控制系统122121和遥控控制系统122122。所述定向定位检测模块12213包括陀螺仪传感器122131和卫星定位系统122132，所述定向定位检测模块12213用于检测所述飞行器121飞行高度、飞行方向和偏转角度等飞行状态信息，所述定向定位检测模块12213将所述飞行器121的飞行状态信息传送至所述地面控制模块1222，所述地面控制模块1222根据接收到的飞行状态信息反馈飞行指令至所述飞行器驱动模块12212，所述飞行驱动模块12212驱动所述飞行器121飞行。

所述地面站12221连接所述自主控制系统122121，所述无线遥控器12222连接所述遥控控制系统122122，所述地面站12221和所述无线遥控器12222均可单独控制所述飞行器121飞行。

所述电点火控制模块12223分别集成与所述地面站12221和所述无线遥控器12222，使用所述地面站12221和所述无线遥控器12222可单独控制所述礼花弹100的引爆燃放。

所述电点火装置13包括自主控制点火装置131和遥控点火装置132，所述自主控制点火装置131和所述遥控点火装置132同时集成于所述飞行器121。所述电点火装置13设于所述飞行器121内，临近所述支架1212上方对应所述礼花弹本体11设置，所述电点火装置13与所述礼花弹本体11的引火线111相对设置，所述电点火装置13开启时可引燃所述引火线111。

其中，所述地面站12221用于控制所述自主控制点火装置131，所述无线遥控器12222用于控制所述遥控点火装置132。

参阅图3，为本发明礼花弹的定向定位装置中无线遥控器的结构示意图。所述无线遥控器12222包括显示窗122221、上下运动控制遥控杆122222、方向控制摇杆122223及点火按钮122224。

所述上下运动控制摇杆122222控制所述飞行器121的飞行高度；所述方向控制摇杆122223控制所述飞行器121的前后、左右、旋转方向运动；所述显示窗122221用于获取所述飞行器121的飞行高度、方向等飞行状态信息，并根据反馈的飞行状态信息操控所述无线遥控器12222，使所述飞行器精确定位；所述点火按钮122224控制所述电点火装置13，引燃所述礼花弹100。

在本实施方式中，当所述飞行器121超目视视距范围以外飞行时，采用所述地面站12221发送飞行驱动指令及电点火装置启动指令，所述自主控制系统122121控制所述飞行器121飞行，所述自主控制点火装置131点燃所述礼花弹100；当所述飞行器121在目视视距范围以内飞行时，采用所述无线遥控器12222发送飞行驱动指令及电点火装置启动指令，所述遥控控制系统122122控制所述飞行器121飞行，所述遥控点火装置132点燃所述礼花弹100。

本发明还提供一种礼花弹定向定位方法。参阅图4，本发明礼花弹定向定位方法的流程示意图。所述礼花弹定向定位方法的主要步骤：

S1、提供所述礼花弹本体11、所述礼花弹的定向定位装置12和所述电点火装置13

S2、控制飞行器飞行

通过所述地面控制模块1222发送飞行驱动指令，所述无线通讯模块12211将所述飞行驱动指令传输至所述飞行驱动模块12212；

所述飞行驱动模块12212驱动所述飞行器131按预先设定的航道执行飞行。

S3、礼花弹三维空间定向定位

所述定向定位检测模块12213用于检测所述飞行器121的偏转角度、飞行高度和飞行方向等飞行状态信息，其中，

所述陀螺仪传感器122131感应所述飞行器121在飞行时偏移的角度；

所述卫星定位系统122132感应所述飞行器121飞行时的方向及高度。

所述定向定位检测模块12213将飞行状态信息反馈至所述地面控制模块1222，所述地面控制模块1222根据接收到的飞行状态信息调整所述飞行器121的飞行状态，使所述飞行器121精确定位。

S4、点燃礼花弹

当所述飞行器121达到预设的三维空间位置，所述地面控制模块1222发送电点火装置启动指令，所述点火装置13启动；

所述电点火装置13引燃所述引火线111，使所述礼花弹100燃放，在空中展现预期效果。

与相关技术相比，本发明提供的所述礼花弹100及所述礼花弹的定向定位装置12，通过选择合适的所述飞行器121将所述礼花弹100准确送入到预定空域，并通过所述控制系统122确定所述礼花弹100在三维空间的方向和高度，使所述礼花弹100实现精确定位。

基于所述礼花弹的定向定位装置12，本发明提供的礼花弹定向定位方法，通过将所述礼花弹100送入预设位置后，将所述礼花弹本体11与所述飞行器121一起引爆，所述礼花弹100在引爆时的位置不发生偏转，从而使礼花弹按预先设计的效果图案准确地展现给观众。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种礼花弹的定向定位装置，其特征在于，所述礼花弹的定向定位装置包括飞行器和控制系统，所述控制系统包括飞行器控制模块和地面控制模块，所述飞行器控制模块设于所述飞行器；所述飞行器控制模块包括无线通讯模块、飞行驱动模块及定向定位检测模块；所述地面控制模块通过所述无线通讯模块连接所述飞行器驱动模块和所述定向定位检测模块，所述定向定位检测模块将所述飞行器的飞行状态信息传送至所述地面控制模块，所述地面控制模块根据接收到的飞行状态信息反馈飞行指令至所述飞行器驱动模块，所述飞行驱动模块驱动所述飞行器飞行。

2.根据权利要求1所述的礼花弹的定向定位装置，其特征在于，所述地面控制模块为地面站或无线遥控器，所述飞行驱动模块包括自主控制系统和遥控控制系统，所述地面站用于发送飞行指令至所述自主控制系统，所述无线遥控器用于发送飞行指令至所述遥控控制系统。

3.根据权利要求1所述的礼花弹的定向定位装置，其特征在于，所述定向定位检测模块包括陀螺仪传感器和卫星定位系统。

4.一种礼花弹，其特征在于，所述礼花弹包括礼花弹本体、电点火装置和权利要求1至3中任一项所述的礼花弹的定向定位装置，所述礼花弹本体和所述礼花弹的定向定位装置设于所述飞行器，所述礼花弹本体包括引火线，所述引火线与所述电点火装置连接，所述地面控制模块还包括点火控制模块，所述点火控制模块用于发送点火命令控制所述电点火装置引爆所述礼花弹。

5.根据权利要求4所述的礼花弹，其特征在于，所述飞行器包括机体、支架及托架，所述支架固持于所述飞行器，所述托架固持于所述礼花弹，所述托架与所述支架固定连接。

6.根据权利要求5所述的礼花弹，其特征在于，所述飞行器还包括连接销，所述托架与所述支架通过所述连接销连接。

7.根据权利要求4所述的礼花弹，其特征在于，所述电点火装置包括自主控制点火装置和遥控点火装置，所述自主控制点火装置和所述遥控点火装置同时集成于所述飞行器。

8.一种礼花弹定位方法，包括以下步骤：

提供所述礼花弹，所述礼花弹包括所述礼花弹本体、所述礼花弹的定向定位装置和所述电点火装置，所述礼花弹的定向定位装置包括所述飞行器和所述控制系统，所述控制系统包括所述飞行器控制模块和所述地面控制模块；所述飞行器控制模块包括所述无线通讯模块、所述飞行驱动模块及所述定向定位检测模块；

通过所述地面控制模块发送飞行驱动指令，所述无线通信模块将所述飞行驱动指令传输至所述飞行驱动模块；

所述飞行驱动模块驱动所述飞行器按预先设定的航道执行飞行；

所述定向定位检测模块检测所述飞行器的偏转角度、飞行高度和飞行方向；

所述定向定位检测模块将飞行状态信息反馈至所述地面控制模块，所述地面控制模块根据接收到的飞行状态信息调整所述飞行器的飞行状态，使所述飞行器精确定向定位；

当所述飞行器达到预设的三维空间位置，所述地面控制模块发送电点火装置启动指令，所述电点火装置启动；

所述电点火装置引燃所述礼花弹。

9.根据权利要求8所述的礼花弹定位方法，其特征在于，所述飞行器的飞行范围超出目视视距范围，采用自主控制系统和自主控制电点火装置，分别用于控制所述飞行器的飞行状态与所述礼花弹的点火引爆。

10.根据权利要求8所述的礼花弹定位方法，其特征在于，所述飞行器的飞行范围在目视视距范围以内，采用遥控系统和遥控点火装置，分别用于所述飞行器的飞行状态与所述礼花弹的点火引爆。