CN110141845A - 一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统 - Google Patents

一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了无人机技术领域的一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，包括三组拍摄无人机和安装在若干赛车表面上的传输装置，拍摄无人机和传输装置信号连接G通讯模块，G通讯模块信号连接现场显示单元和电台模块，通过三组拍摄无人机对赛道进行监控，赛车上利用传输装置将赛车运行数据和视频传递给现场显示单元和电台模块，同时利用云端服务器进行存储，云端服务器可以将视频加载到相应视频APP上观看，而且有利于监控赛车运行状况，及时发现事故并解决，既满足了比赛观看需求，又起到安全管理监测的效果，具有广泛的市场运用前景。

Description

一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统。
背景技术
赛车是使用汽车作速度竞赛的运动，赛车运动现在分为两大类：场地赛车和非场地赛车，在1895年，赛车运动第一次在法国出现，当时的比赛是在城市间的公路上进行的，后来许多车手因为公路比赛极大的危险性而丧生，于是专业比赛赛道应运而生，每年的方程式赛车会吸引很多赛车爱好者观看，往往一个弯道就可以产生胜负，气氛激烈，然而由于赛车场地较大，观看者无法全程锁定支撑的车手，现场匹配的大屏，只能观察一些镜头，同时由于场地因素影响也不方便电视直播，故目前大多数视频网站都采用无人机进行辅助拍摄，最重要的是要监控赛车运动情况，及时发现碰撞事故，保证车手和观看者的安全，但是未根据赛道进行无人机分配，也影响使用效果，故亟需设计一种赛道无人机安全监控管理系统，基于此，本发明设计了一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，以解决上述背景技术中提出的亟需设计一种赛道无人机安全监控管理系统的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，包括三组拍摄无人机和安装在若干赛车表面上的传输装置，所述拍摄无人机和传输装置信号连接G通讯模块，所述G通讯模块信号连接现场显示单元和电台模块，所述电台模块信号连接云端服务器，所述传输装置包括摄像头、GPS模块、陀螺仪、惯性测量单元、MCU控制单元、气压计、加速度计和摄像头运动模块，所述摄像头、GPS模块、陀螺仪、惯性测量单元、气压计和加速度计均与MCU控制单元信号连接，所述摄像头运动模块分别与摄像头和MCU控制单元信号连接。
进一步的，所述拍摄无人机的电池通过无人机电池自动更换装置更换。
进一步的，所述电台模块包括中央处理模块、显示器、接收模块和发射模块，所述中央处理模块双向信号连接接收模块和发射模块，所述中央处理模块单向信号连接显示器。
进一步的，所述摄像头采用微型高清摄像头。
进一步的，所述摄像头运动模块包括安装板、带无线继电器的第一微型低速电机、转盘、连杆和带无线继电器的第二微型低速电机，所述第一微型低速电机通过盲孔固定插接在安装板的底部右侧，所述转盘同轴固定套接在第一微型低速电机底部动力输出端，所述安装板的底部左侧固定连接有球铰，所述球铰的转动杆端部固定连接有安装块所述安装块的外壁与转盘的表面之间通过连杆转动连接，所述安装块的底部通过盲孔可拆卸固定连接有第二微型低速电机，所述第二微型低速电机的底部动力输出端固定套接有连接块。
进一步的，所述安装块的底部盲孔内嵌固定有电插锁，所述电插锁的伸缩杆端部焊接有孔板，且第二微型低速电机固定在孔板上，所述电插锁通过无线继电器与赛车自身电源连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过三组拍摄无人机对赛道进行监控，赛车上利用传输装置将赛车运行数据和视频传递给现场显示单元和电台模块，同时利用云端服务器进行存储，云端服务器可以将视频加载到相应视频APP上观看，而且有利于监控赛车运行状况，及时发现事故并解决，既满足了比赛观看需求，又起到安全管理监测的效果，具有广泛的市场运用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统总框图；
图2为图1中传输装置系统原理图；
图3为图2中摄像头运动模块结构示意图；
图4为本发明拍摄无人机分布图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-拍摄无人机，2-传输装置，3-4G通讯模块，5-电台模块，6-云端服务器，20-摄像头，21-GPS模块，22-陀螺仪，23-惯性测量单元，24-MCU控制单元，25-气压计，26-加速度计，27-摄像头运动模块，270-安装板，271-第一微型低速电机，272-转盘，273-连杆，274-球铰，275-安装块，276-第二微型低速电机，277-连接块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，包括三组拍摄无人机1和安装在若干赛车表面上的传输装置2，拍摄无人机1和传输装置2信号连接4G通讯模块3，4G通讯模块3信号连接现场显示单元4和电台模块5，电台模块5信号连接云端服务器6，传输装置2包括摄像头20、GPS模块21、陀螺仪22、惯性测量单元23、MCU控制单元24、气压计25、加速度计26和摄像头运动模块27，摄像头20、GPS模块21、陀螺仪22、惯性测量单元23、气压计25和加速度计26均与MCU控制单元24信号连接，摄像头运动模块27分别与摄像头20和MCU控制单元24信号连接。
其中，拍摄无人机1的电池通过无人机电池自动更换装置更换，提高工作效率。
电台模块5包括中央处理模块、显示器、接收模块和发射模块，中央处理模块双向信号连接接收模块和发射模块，中央处理模块单向信号连接显示器，显示器用于显示拍摄无人机1的拍摄视频，中央处理模块用于数据处理转换，接收模块和发射模块分别进行信号无线接收和传输。
摄像头20采用微型高清摄像头，减轻重量，同时提高视频清晰度。
摄像头运动模块27包括安装板270、带无线继电器的第一微型低速电机271、转盘272、连杆273和带无线继电器的第二微型低速电机276，第一微型低速电机271通过盲孔固定插接在安装板270的底部右侧，转盘272同轴固定套接在第一微型低速电机271底部动力输出端，安装板270的底部左侧固定连接有球铰274，球铰274的转动杆端部固定连接有安装块275安装块275的外壁与转盘272的表面之间通过连杆273转动连接，安装块275的底部通过盲孔可拆卸固定连接有第二微型低速电机276，第二微型低速电机276的底部动力输出端固定套接有连接块277，无线继电器接通第一微型低速电机271，使转盘272带动连杆273转动，进而利用球铰274使安装块275摆动，同时无线继电器接通第二微型低速电机276，使连接块277带动摄像头20转动，完成摄像头20拍摄。
安装块275的底部盲孔内嵌固定有电插锁，电插锁的伸缩杆端部焊接有孔板，且第二微型低速电机276固定在孔板上，电插锁通过无线继电器与赛车自身电源连接，当赛车发生事故的同时，无线继电器断电，电插锁的伸缩杆缩回，使摄像头20缩回安装块275的盲孔内，保护摄像头20。
本实施例的一个具体应用为：图4中虚线代表三组拍摄无人机的航线线路图，拍摄无人机1监控点是：C5、A、B的线路；拍摄无人机2监控点是：B、A1、C1、A2、C3、A4、C4的线路；拍摄无人机3监控点是：C4、A5、C5的线路；赛车上利用传输装置2将赛车运行数据和视频传递给现场显示单元4和电台模块5，同时利用云端服务器6进行存储，云端服务器6可以将视频加载到相应视频APP上观看，而且有利于监控赛车运行状况，及时发现事故并解决；
当训练/比赛时，遥控器发送指令给拍摄无人机1、2、3,拍摄无人机1做预启动置开始/终点位置，拍摄无人机2、3在原地待命，当比赛启动时，拍摄无人机1会适时根据无人机云台指向监控区内行进赛车GPS位置的情况，当拍摄无人机1飞到B点的时候会按照原航线返回原点，拍摄无人机2接到遥控器发送的指令监控赛道B、A1、C1、A2、C3、A4、C4比赛时的情况，当拍摄无人机2飞到C4点的时候会按照原航线返回原点，拍摄无人机3接到遥控器发送的指令监控赛道C4、A5、C5的比赛时的情况，当拍摄无人机3飞到C5点的时候会按照原航线返回原点，拍摄无人机1接到遥控器发送的指令监控赛道C5、A的线路直至到比赛终点D处，D处为起点/终点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，包括三组拍摄无人机(1)和安装在若干赛车表面上的传输装置(2)，其特征在于：所述拍摄无人机(1)和传输装置(2)信号连接4G通讯模块(3)，所述4G通讯模块(3)信号连接现场显示单元(4)和电台模块(5)，所述电台模块(5)信号连接云端服务器(6)，所述传输装置(2)包括摄像头(20)、GPS模块(21)、陀螺仪(22)、惯性测量单元(23)、MCU控制单元(24)、气压计(25)、加速度计(26)和摄像头运动模块(27)，所述摄像头(20)、GPS模块(21)、陀螺仪(22)、惯性测量单元(23)、气压计(25)和加速度计(26)均与MCU控制单元(24)信号连接，所述摄像头运动模块(27)分别与摄像头(20)和MCU控制单元(24)信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，其特征在于：所述拍摄无人机(1)的电池通过无人机电池自动更换装置更换。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，其特征在于：所述电台模块(5)包括中央处理模块、显示器、接收模块和发射模块，所述中央处理模块双向信号连接接收模块和发射模块，所述中央处理模块单向信号连接显示器。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，其特征在于：所述摄像头(20)采用微型高清摄像头。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，其特征在于：所述摄像头运动模块(27)包括安装板(270)、带无线继电器的第一微型低速电机(271)、转盘(272)、连杆(273)和带无线继电器的第二微型低速电机(276)，所述第一微型低速电机(271)通过盲孔固定插接在安装板(270)的底部右侧，所述转盘(272)同轴固定套接在第一微型低速电机(271)底部动力输出端，所述安装板(270)的底部左侧固定连接有球铰(274)，所述球铰(274)的转动杆端部固定连接有安装块(275)所述安装块(275)的外壁与转盘(272)的表面之间通过连杆(273)转动连接，所述安装块(275)的底部通过盲孔可拆卸固定连接有第二微型低速电机(276)，所述第二微型低速电机(276)的底部动力输出端固定套接有连接块(277)。
6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的赛车轨道安全管理监测系统，其特征在于：所述安装块(275)的底部盲孔内嵌固定有电插锁，所述电插锁的伸缩杆端部焊接有孔板，且第二微型低速电机(276)固定在孔板上，所述电插锁通过无线继电器与赛车自身电源连接。
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