CN110673188A - 基于gps的无人监测机定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于GPS的无人监测机定位装置。所述基于GPS的无人监测机定位装置包括GPS导航器件、判断模块、焦距确定模块、摄像模组、显示模组与控制器，所述GPS导航器件、所述判断模块、所述焦距确定模块、所述摄像模组及所述显示模组均与所述控制器电性连接，当所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败时，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组。所述基于GPS的无人监测机定位装置使用较为方便。

Description

基于GPS的无人监测机定位装置
技术领域
本发明涉及一种基于GPS的无人监测机定位装置。
背景技术
随着大疆及道通等中国公司的发展，无人机的种类越来越多。无人机也逐渐从军事、救火及救灾行业逐渐走向民用领域。例如，无人机可用于物流输送以及航拍的民用领域。无人机一般需要采用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)来进行导航与定位。然而，无人机于高层建筑物之间实施检测作业例如燃气泄漏检测作业时，由于建筑物的遮挡，不易接收到卫星定位系统，此时导致其定位不好，甚至是无法定位，从而影响其使用方便性。
发明内容
基于此，有必要提供一种使用较为方便的基于GPS的无人检测机定位装置。
一种基于GPS的无人监测机定位装置，用于无人监测机上，所述无人监测机具有四个旋翼，所述基于GPS的无人监测机定位装置包括GPS导航器件、判断模块、焦距确定模块、摄像模组、显示模组与控制器，所述GPS导航器件、所述判断模块、所述焦距确定模块、所述摄像模组及所述显示模组均与所述控制器电性连接，当所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败时，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组，所述控制器根据所述图像于所述显示模组的坐标系中的位置获知所述无人监测机的空中定位信息。
在其中一个实施方式中，还包括通信模块，所述通信模块设置于所述无人监测机上，所述通信模块与所述控制器无线电性连接，用于接收所述无人监测机的空中定位信息。
在其中一个实施方式中，所述摄像模组的数目为三个，所述三个摄像模组均与所述控制器电性连接，所述三个摄像模组具有不同的焦距范围。
在其中一个实施方式中，所述三个摄像模组呈直线排列，所述三个摄像模组的镜头均竖直朝上。
在其中一个实施方式中，还包括高度感测器件，所述高度感测器件用于获取所述无人监测机的飞行高度，并传输至所述焦距确定模块。
在其中一个实施方式中，还包括支撑架，所述显示模组设置于所述支撑架上，所述显示模组为液晶显示模组。
在其中一个实施方式中，所述三个摄像模组的焦距范围分别为：0-15米、15-60米以及60-150米。
在其中一个实施方式中，所述支撑架包括架体以及设置于所述架体顶部的云台，所述显示模组可拆卸地设置于所述云台上。
在其中一个实施方式中，所述云台上设置有柔性缓冲层，所述柔性缓冲层的厚度为1-2毫米。
在其中一个实施方式中，所述显示模组包括显示屏与条形座体，所述条形座体贴设安装于所述柔性缓冲层上，所述显示屏设置于所述条形座体上。
所述基于GPS的无人监测机定位装置在使用时，先利用所述GPS导航器件进行导航，当卫星定位信号较差时，所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组，所述控制器根据所述图像于所述显示模组的坐标系中的位置获知所述无人监测机的空中定位信息。即在无卫星定位信号或者卫星定位信号较差时，所述基于GPS的无人监测机定位装置也能够获得所述无人监测机的空中定位信息，从而方便所述基于GPS的无人监测机定位装置的使用。
附图说明
图1为一实施例的基于GPS的无人监测机定位装置的模块方框图。
图2为一实施例的横条与显示屏的立体分解示意图。
图3为一实施例的横条的立体示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明涉及一种基于GPS的无人监测机定位装置。例如，所述基于GPS的无人监测机定位装置用于无人监测机上，所述无人监测机具有四个旋翼，所述基于GPS的无人监测机定位装置包括GPS导航器件、判断模块、焦距确定模块、摄像模组、显示模组与控制器。例如，所述GPS导航器件、所述判断模块、所述焦距确定模块、所述摄像模组及所述显示模组均与所述控制器电性连接。例如，当所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败时，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距。例如，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组，所述控制器根据所述图像于所述显示模组的坐标系中的位置获知所述无人监测机的空中定位信息。
请参阅图1，一种基于GPS的无人监测机定位装置100，用于无人监测机200上，所述无人监测机具有四个旋翼，所述基于GPS的无人监测机定位装置包括GPS导航器件10、判断模块20、焦距确定模块30、摄像模组40、显示模组50与控制器60，所述GPS导航器件、所述判断模块、所述焦距确定模块、所述摄像模组及所述显示模组均与所述控制器电性连接，当所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败时，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组，所述控制器根据所述图像于所述显示模组的坐标系中的位置获知所述无人监测机的空中定位信息。
例如，所述基于GPS的无人监测机定位装置在使用时，先利用所述GPS导航器件进行导航，当卫星定位信号较差时，所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组，所述控制器根据所述图像于所述显示模组的坐标系中的位置获知所述无人监测机的空中定位信息。即在无卫星定位信号或者卫星定位信号较差时，所述基于GPS的无人监测机定位装置也能够获得所述无人监测机的空中定位信息，从而方便所述基于GPS的无人监测机定位装置的使用。例如，所述显示模组中预设有坐标系。
例如，为了便于确定焦距，所述基于GPS的无人监测机定位装置还包括通信模块70，所述通信模块设置于所述无人监测机上，所述通信模块与所述控制器无线电性连接，用于接收所述无人监测机的空中定位信息。所述摄像模组的数目为三个，所述三个摄像模组均与所述控制器电性连接，所述三个摄像模组具有不同的焦距范围。所述三个摄像模组呈直线排列，所述三个摄像模组的镜头均竖直朝上。所述基于GPS的无人监测机定位装置还包括高度感测器件，所述高度感测器件用于获取所述无人监测机的飞行高度，并传输至所述焦距确定模块。通过设置所述三个摄像模组，从而使得所述无人检测机在较大的高度范围内飞行时，也能够利用所述三个摄像模组获取其图像。
例如，为了便于安装所述显示模组，所述基于GPS的无人监测机定位装置还包括支撑架(图未示)，所述显示模组设置于所述支撑架上，所述显示模组为液晶显示模组。所述三个摄像模组的焦距范围分别为：0-15米、15-60米以及60-150米。所述支撑架包括架体以及设置于所述架体顶部的云台，所述显示模组可拆卸地设置于所述云台上。所述云台可拆卸地支撑于所述架体上，所述云台上设置有柔性缓冲层，所述柔性缓冲层的厚度为1-2毫米。请一并参阅图2，所述显示模组包括显示屏51与条形座体52，所述条形座体贴设安装于所述柔性缓冲层上，所述显示屏设置于所述条形座体上。通过设置所述云台，并将所述显示模组的条形座体设置于所述柔性缓冲层上，从而方便所述显示模组的安装与转动。
例如，尤其重要的是，请一并参阅图3，为了便于充分利用所述显示屏，所述显示屏也可以用来播放无人监控机的飞行动态视频，所述显示屏上还设置有拍摄头，用于拍摄周边图像，而为了便于方便定位所述显示模组以便于拍摄，所述云台包括手持臂、中转臂与支撑臂，所述中转臂的相对两端分别转动连接于所述手持臂与所述支撑臂上。所述架体上设置有插设孔，所述手持臂插设于所述插设孔中。而当需要手持时，将所述手持臂从所述插设孔中拔出即可。例如，为了便于旋转所述显示屏，所述显示模组的条形座体安装于所述支撑臂上。通过使所述中转臂相对所述手持臂旋转，使所述支撑臂相对所述中转臂旋转，从而可以改变所述显示屏的摆放角度，以方便利用所述显示屏上的拍摄头进行拍摄。例如，为了便于使所述显示屏相对所述支撑臂旋转，所述云台还包括旋转凸轮81，所述旋转凸轮上凸设有螺柱82，所述支撑臂上设置有横条80，所述横条上凹设有条形槽801，所述柔性缓冲层位于所述条形槽的底面上，所述显示屏的条形底座卡设于所述条形槽内，所述条形槽相对的侧壁分别为刚性侧壁821与柔性侧壁825，所述柔性侧壁上开设有通孔，所述刚性侧壁上开设有螺纹孔，所述螺柱穿设于所述通孔与所述条形底座中，并螺合于所述螺纹孔中。所述螺柱上设置有卡持环，所述卡持环位于所述条形槽内，旋转所述旋转凸轮带动所述螺柱旋转后，所述卡持环将所述条形底座抵持于所述条形槽的刚性侧壁上，从而实现对所述显示屏的定位。例如，所述柔性侧壁的厚度沿朝向所述显示屏的方向逐渐减小，在所述卡持环抵持所述条形底座时，所述旋转凸轮抵持于所述柔性侧壁上，以使所述柔性侧壁贴设于所述显示屏的底部，使得所述条形槽密封，防止灰尘或者雨水进入。
例如，为了防止所述条形底座脱离所述条形槽而摔落，所述条形底座的一端设置有转动柱53，所述转动柱朝向所述柔性侧壁的一端开设有承接孔，所述条形槽的一端设置有筒形壳84，所述筒形壳的长度方向垂直所述条形槽的长度方向，所述筒形壳的长度与所述条形槽的宽度相等，所述筒形壳的端部滑动地设置于所述刚性侧壁上，所述筒形壳内形成有通道841，所述通道的侧壁上形成有与所述通道连通的挤入狭槽，所述转动柱从所述挤入狭槽挤入所述通道中，从而定位所述条形底座，通过所述卡持环的卡持即可配合将所述条形底座固定于所述支撑臂上。通过设置所述筒形壳，进而卡持所述显示屏的转动柱，可以防止所述显示屏的随意转动。
例如，所述条形槽远离所述筒形壳的一端的底面上开设有露出狭槽，所述露出狭槽内设置有多个弹性条85，所述多个弹性条抵持于所述条形底座的底面上。每个所述弹性条的相对两端分别连接所述刚性侧壁与所述柔性侧壁上。例如，所述刚性侧壁上设置有弧形引导槽826，所述筒形壳的端部滑动地设置于所述弧形引导槽内，通过掰动所述筒形壳沿所述弧形引导槽移动即允许所述条形底座绕所述螺柱旋转，使得所述条形底座远离所述转动柱的一端凸伸进入所述露出狭槽内，从而实现对所述显示屏的角度调整。而所述多个弹性条受到所述条形底座的抵持而拉升，能够托底所述条形底座，防止所述条形底座的摔落。在所述卡持环卡持所述条形底座时，所述旋转凸轮抵持所述柔性侧壁，使得所述柔性侧壁抵持所述条形底座的同时，也能够迫使所述柔性侧壁抵持所述筒形壳，以使所述筒形壳定位。
例如，所述柔性侧壁上设置有弧形适应槽827，所述弧形适应槽与所述弧形引导槽相互对应，所述筒形壳远离所述刚性侧壁的一端形成有变形导向端，所述变形导向端滑动地设置于所述弧形适应槽内，所述变形导向端上设置有塞孔，所述承接孔与所述通道连通。例如，所述柔性侧壁在挤压下变形后能够产生自适应变形，从而吻合所述筒形壳的变形导向端。例如，为了便于进一步固定所述筒形壳，所述弧形引导槽的底面开设有狭槽8261，所述狭槽内穿设有变形拉持绳86，所述变形拉持绳的一端连接于所述筒形壳的端部，另一端设置有锥柱橡胶塞87，所述锥柱橡胶塞插设于所述变形导向端的塞孔中并进入所述承接孔中。所述锥柱橡胶塞的最大直径大于所述弧形适应槽的宽度，所述锥柱橡胶塞挤压于所述变形导向端内，迫使所述变形导向端膨大并压持所述弧形适应槽的侧壁，从而增大了所述变形适应端与所述弧形适应槽之间的压力和摩擦力，极大地提高了其定位稳定性。所述变形拉持绳的中部绕设于所述横条的底部。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种基于GPS的无人监测机定位装置，用于无人监测机上，其特征在于，所述无人监测机具有四个旋翼，所述基于GPS的无人监测机定位装置包括GPS导航器件、判断模块、焦距确定模块、摄像模组、显示模组与控制器，所述GPS导航器件、所述判断模块、所述焦距确定模块、所述摄像模组及所述显示模组均与所述控制器电性连接，当所述判断模块判断所述GPS导航器件获取卫星定位信号失败时，所述控制器控制所述焦距确定模块启动，所述焦距确定模块根据所述无人监测机的飞行高度选择对应的焦距，所述摄像模组根据所述焦距获取所述无人监测机的图像并传输至所述显示模组，所述控制器根据所述图像于所述显示模组的坐标系中的位置获知所述无人监测机的空中定位信息；
还包括通信模块，所述通信模块设置于所述无人监测机上，所述通信模块与所述控制器无线电性连接，用于接收所述无人监测机的空中定位信息，所述摄像模组的数目为三个，所述三个摄像模组均与所述控制器电性连接，所述三个摄像模组具有不同的焦距范围，所述三个摄像模组呈直线排列，所述三个摄像模组的镜头均竖直朝上，还包括高度感测器件，所述高度感测器件用于获取所述无人监测机的飞行高度，并传输至所述焦距确定模块，还包括支撑架，所述显示模组设置于所述支撑架上，所述显示模组为液晶显示模组，所述三个摄像模组的焦距范围分别为：0-15米、15-60米以及60-150米，所述支撑架包括架体以及设置于所述架体顶部的云台，所述显示模组可拆卸地设置于所述云台上，所述云台上设置有柔性缓冲层，所述柔性缓冲层的厚度为1-2毫米，所述显示模组包括显示屏与条形座体，所述条形座体贴设安装于所述柔性缓冲层上，所述显示屏设置于所述条形座体上；
所述显示屏上还设置有拍摄头，用于拍摄周边图像，所述云台包括手持臂、中转臂与支撑臂，所述中转臂的相对两端分别转动连接于所述手持臂与所述支撑臂上，所述架体上设置有插设孔，所述手持臂插设于所述插设孔中，所述显示模组的条形座体安装于所述支撑臂上，所述云台还包括旋转凸轮，所述旋转凸轮上凸设有螺柱，所述支撑臂上设置有横条，所述横条上凹设有条形槽，所述柔性缓冲层位于所述条形槽的底面上，所述显示屏的条形底座卡设于所述条形槽内，所述条形槽相对的侧壁分别为刚性侧壁与柔性侧壁，所述柔性侧壁上开设有通孔，所述刚性侧壁上开设有螺纹孔，所述螺柱穿设于所述通孔与所述条形底座中，并螺合于所述螺纹孔中，所述螺柱上设置有卡持环，所述卡持环位于所述条形槽内，所述柔性侧壁的厚度沿朝向所述显示屏的方向逐渐减小，所述条形底座的一端设置有转动柱，所述转动柱朝向所述柔性侧壁的一端开设有承接孔，所述条形槽的一端设置有筒形壳，所述筒形壳的长度方向垂直所述条形槽的长度方向，所述筒形壳的长度与所述条形槽的宽度相等，所述筒形壳的端部滑动地设置于所述刚性侧壁上，所述筒形壳内形成有通道，所述通道的侧壁上形成有与所述通道连通的挤入狭槽，所述条形槽远离所述筒形壳的一端的底面上开设有露出狭槽，所述露出狭槽内设置有多个弹性条，所述多个弹性条抵持于所述条形底座的底面上，每个所述弹性条的相对两端分别连接所述刚性侧壁与所述柔性侧壁上，所述刚性侧壁上设置有弧形引导槽，所述筒形壳的端部滑动地设置于所述弧形引导槽内；
所述柔性侧壁上设置有弧形适应槽，所述弧形适应槽与所述弧形引导槽相互对应，所述筒形壳远离所述刚性侧壁的一端形成有变形导向端，所述变形导向端滑动地设置于所述弧形适应槽内，所述变形导向端上设置有塞孔，所述承接孔与所述通道连通；
所述弧形引导槽的底面开设有狭槽，所述狭槽内穿设有变形拉持绳，所述变形拉持绳的一端连接于所述筒形壳的端部，另一端设置有锥柱橡胶塞，所述锥柱橡胶塞插设于所述变形导向端的塞孔中并进入所述承接孔中；所述锥柱橡胶塞的最大直径大于所述弧形适应槽的宽度，所述锥柱橡胶塞挤压于所述变形导向端内，迫使所述变形导向端膨大并压持所述弧形适应槽的侧壁。
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