CN107782203A - 礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法。所述礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法包括飞行器控制模块、地面控制模块、飞行器和礼花弹。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定位装置和礼花弹及其定位方法，选择合适的飞行器将礼花弹准确送入到预定空域，通过控制系统确定礼花弹在三维空间的方向和高度，并通过电点火装置引燃礼花弹，使礼花弹预先设计的效果图案准确地展现给观众，实现了所述礼花弹的精确定向。

Description

礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法

技术领域

本发明涉及一种礼花弹的定向定位方法，尤其涉及一种基于航空技术的礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法。

背景技术

在人民生活尤其是节日或庆典活动中，烟花的燃放是非常多的。这些被燃放的烟花中，要输高空类的礼花弹居多。这种高空类的礼花弹被发射到高空后，燃放形成各种造型图案或字体，供人们观赏。

烟花燃放的造型图案或字体展示，与礼花弹在空中的位置及朝向有关。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，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的，因而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布发生偏移，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，有必要提供一种基于航空技术的礼花弹定向定位方法解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种礼花弹在三维空间的准确定向和爆炸高度的精确定位的，采用航空技术解决礼花弹定向定位技术方面难题的方法。

本发明提供一种礼花弹定位装置，所述定位装置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和所述礼花弹安装于飞行器；所述飞行器控制模块包括无线通讯模块、控制系统、飞行驱动模块、陀螺仪传感器、卫星定位系统；所述地面控制模块包括地面站和无线遥控器，所述地面站和所述无线遥控器连接所述无线通讯模块，所述无线通讯模块、所述飞行驱动模块、所述陀螺仪传感器及所述卫星定位系统均与所述控制系统连接；所述飞行器通过无线通讯模块连接；所述飞行驱动模块驱动所述飞行器飞行。

优选的，所述控制系统包括自主控制系统或遥控控制系统，两种所述控制系统同时集成于所述飞行器，可单独控制所述飞行器飞行。

本发明提供一种礼花弹，包括电点火装置和导引线，所述礼花弹固设于所述飞行器的下方，所述电点火装置位于所述飞行器内对应所述礼花弹，所述礼花弹的所述导引线与所述电点火装置连接，所述电点火装置引所述燃礼花弹的所述导引线。

优选的，所述电点火装置包括自主控制点火装置或遥控点火装置，两种所述控制系统同时集成于所述飞行器，可单独控制所述礼花弹燃放。

优选的，所述地面站融合所述自主控制系统，用于实现所述自主控制系统和所述自主控制电点火装置的所述无线通讯模块的发送。

优选的，所述遥控系统还包括无线遥控器，用于实现所述遥控系统和所述遥控控制电点火装置的所述无线通讯模块的发送。

本发明提供一种礼花弹定位方法，包括以下步骤：

首先，提供无线通信模块、控制系统、飞行驱动模块和飞行器，所述无线通讯模块发送飞行驱动信息给所述控制系统；

所述控制系统将接收的飞行驱动信息生成飞行控制指令发送给飞行驱动模块；

所述飞行驱动模块按预先设定的航道驱动所述飞行器执行飞行；

其次，提供陀螺仪传感器感和卫星定位系统，所述陀螺仪传感器感应所述飞行器在飞行时偏移的角度；

所述卫星定位系统感应飞行器飞行时的方向及高度；

最后，提供电点火装置和礼花弹，当所述飞行器达到预设的三维空间位置时，所述无线通讯模块发送电点火装置启动信息给控制系统；

所述控制系统将获得的启动信息转成启动指令发送给所述电点火装置；

所述电点火装置接收启动指令后，点燃所述导引线，使所述礼花弹燃放，在空中展现预期效果。

优选的，所述飞行器超目视视距范围以外的控制，采用自主控制系统和自主控制电点火装置，用于所述飞行器飞行与所述礼花弹引燃的自主控制。

优选的，所述飞行器在目视视距范围以内的控制，采用遥控系统和遥控点火装置，用于所述飞行器飞行与所述礼花弹引燃的无线遥控控制。

与相关技术相比，本发明提供的礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法，选择合适的飞行器将礼花弹准确送入到预定空域，通过控制系统确定礼花弹在三维空间的方向和高度，并通过电点火装置引燃礼花弹，使礼花弹预先设计的效果图案准确地展现给观众，达到礼花弹定向定位的目的，实现了所述礼花弹的精确定向。

附图说明

图1为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法一实施例的结构示意图。

图2为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法中飞行器与礼花弹立体结构示意图。

图3为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法中无线遥控器结构示意图。

图4为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法一实施例的控制流程图。

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，为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法一实施例的结构示意图。所述礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法100包括飞行器控制模块1、地面控制模块2、飞行器3和礼花弹4。所述飞行器控制模块1包括无线通讯模块11、控制系统12、飞行驱动模块13、陀螺仪传感器14、卫星定位系统15，所述控制系统12包括自主控制系统121和遥控控制系统122；所述地面控制模块2包括地面站21和无线遥控器22，所述地面站21和所述无线遥控器22连接所述无线通讯模块11，所述无线通讯模块11、所述飞行驱动模块13、所述陀螺仪传感器14、所述卫星定位系统15均与所述控制系统12连接；所述飞行器3通过无线通讯模块11连接；所述飞行驱动模块13驱动飞行器3飞行。

参阅图2，为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法中飞行器与礼花弹立体结构示意图。所述礼花弹4包括弹体41、电点火装置42和导引线43，所述礼花弹4固设于所述飞行器3的下方，所述电点火装置42引燃所述礼花弹4的所述导引线42。

请再次参阅图1，所述电点火装置42包括自主控制点火装置421和遥控点火装置422。

在本实施方式中，当所述飞行器3超目视视距范围以外飞行时，采用所述地面站21发送飞行驱动信息及电点火装置启动信息，所述自主控制系统121控制所述飞行器3飞行，所述自主控制点火装置421点燃所述礼花弹4；当所述飞行器3在目视视距范围以内飞行时，采用所述无线遥控器22发送飞行驱动信息及电点火装置启动信息，所述遥控控制系统122控制所述飞行器3飞行，所述遥控点火装置422点燃所述礼花弹4。

参阅图3，为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法中无线遥控器结构示意图。所述无线遥控器22包括显示窗221、上下运动控制遥控杆222、方向控制摇杆223及点火按钮224。

所述上下运动控制摇杆222控制所述飞行器3的高度运动，所述方向控制摇杆223控制所述飞行器3的前后、左右、旋转方向运动，所述显示窗221获取所述飞行器的准确高度和方向，所述点火按钮224控制所述电点火装置42，引燃所述礼花弹4。

参阅图4，为本发明礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法一实施例的控制流程图。本实施例中所述礼花弹定向定位方法的主要步骤：

S1、飞行器飞行

所述无线通讯模块11发送飞行驱动信息给所述控制系统12；

所述控制系统12将接收的飞行驱动信息生成飞行控制指令发送给飞行驱动模块13；

所述飞行驱动模块13按预先设定的航道驱动所述飞行器3执行飞行。

S2、礼花弹三维空间位置找准

所述陀螺仪传感器14感应所述飞行器3在飞行时偏移的角度；

所述卫星定位系统15感应所述飞行器3飞行时的方向及高度。

S3、点燃礼花弹

当所述飞行器3达到预设的三维空间位置时，所述无线通讯模块11发送电点火装置启动信息给所述控制系统12；

所述控制系统12将获得的启动信息转成启动指令发送给所述电点火装置42；

所述电点火装置42接收启动指令后，点燃所述导引线43，使所述礼花弹4燃放，在空中展现预期效果。

与相关技术相比，本发明提供的礼花弹定位装置和礼花弹及其定位方法，选择合适的飞行器将礼花弹准确送入到预定空域，通过控制系统确定礼花弹在三维空间的方向和高度，并通过电点火装置引燃礼花弹，使礼花弹预先设计的效果图案准确地展现给观众，达到礼花弹定向定位的目的，实现了所述礼花弹的精确定向。

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 (9)

1.一种礼花弹定位装置，其特征在于，所述定位装置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和所述礼花弹安装于飞行器；所述飞行器控制模块包括无线通讯模块、控制系统、飞行驱动模块、陀螺仪传感器、卫星定位系统；所述地面控制模块包括地面站和无线遥控器，所述地面站和所述无线遥控器连接所述无线通讯模块，所述无线通讯模块、所述飞行驱动模块、所述陀螺仪传感器及所述卫星定位系统均与所述控制系统连接；所述飞行器通过无线通讯模块连接；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所述的礼花弹定位装置，其特征在于，所述控制系统包括自主控制系统或遥控控制系统，两种所述控制系统同时集成于所述飞行器，可单独控制所述飞行器飞行。

3.一种礼花弹，其特征在于，所述礼花弹包括权利要求1或2所述的礼花弹定位装置，所述礼花弹包括电点火装置和导引线，所述礼花弹固设于所述飞行器的下方，所述电点火装置位于所述飞行器内对应所述礼花弹，所述礼花弹的所述导引线与所述电点火装置连接，所述电点火装置引所述燃礼花弹的所述导引线。

4.根据权利要求3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或遥控点火装置，两种所述控制系统同时集成于所述飞行器，可单独控制所述礼花弹燃放。

5.根据权利要求3所述的礼花弹，其特征在于，所述地面站融合所述自主控制系统，用于实现所述自主控制系统和所述自主控制电点火装置的所述无线通讯模块的发送。

6.根据权利要求3所述的礼花弹，其特征在于，所述遥控系统还包括无线遥控器，用于实现所述遥控系统和所述遥控控制电点火装置的所述无线通讯模块的发送。

7.一种礼花弹定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，提供无线通信模块、控制系统、飞行驱动模块和飞行器，所述无线通讯模块发送飞行驱动信息给所述控制系统；

所述控制系统将接收的飞行驱动信息生成飞行控制指令发送给飞行驱动模块；

所述飞行驱动模块按预先设定的航道驱动所述飞行器执行飞行；

其次，提供陀螺仪传感器感和卫星定位系统，所述陀螺仪传感器感应所述飞行器在飞行时偏移的角度；

所述卫星定位系统感应飞行器飞行时的方向及高度；

最后，提供电点火装置和礼花弹，当所述飞行器达到预设的三维空间位置时，所述无线通讯模块发送电点火装置启动信息给控制系统；

所述控制系统将获得的启动信息转成启动指令发送给所述电点火装置；

所述电点火装置接收启动指令后，点燃所述导引线，使所述礼花弹燃放，在空中展现预期效果。

8.根据权利要求7所述的礼花弹定位方法，其特征在于，所述飞行器超目视视距范围以外的控制，采用自主控制系统和自主控制电点火装置，用于所述飞行器飞行与所述礼花弹引燃的自主控制。

9.根据权利要求7所述的礼花弹定位方法，其特征在于，所述飞行器在目视视距范围以内的控制，采用遥控系统和遥控点火装置，用于所述飞行器飞行与所述礼花弹引燃的无线遥控控制。