CN111913496A - 编队无人机投影成像系统及其投影成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种编队无人机投影成像系统及其投影成像方法，包括控制装置、编队无人机、烟雾发生器、投影系统，编队无人机投影成像方法包括调整并对齐编队无人机的航向角；控制调整并对齐后的编队无人机飞行至指定空域，整理编队无人机的阵列队形；自动识别并对准位于阵列队形中心点的无人机；烟雾发生器接收到点火信号后持续喷射烟雾；以对准的无人机为投射中点，将投影内容投射到烟雾上，烟雾反射投影内容。本发明能够提高编队无人机投影成像方法的稳定性，编队无人机的商业表演能够呈现出以图片、视频等形式的投影内容，极大地丰富了编队无人机的表演内容及形式，更加广泛地适应于编队无人机商业表演的产业化发展。
Description
技术领域
本发明涉及无人机表演设备技术领域，具体涉及一种编队无人机投影成像系统及其投影成像方法。
背景技术
近年来，研发及制造民用飞行器的蓬勃态势为编队无人机提供了新的机遇，由于信息技术的便捷，以及编队无人机商业化表演逐渐呈现产业化的态势，传统的编队无人机在夜空中悬挂LED发光装置进行表演，一台无人机只有一个灯点，此类表演的形式较为单一；亦或携带拉烟装置在白天飞行拉烟，直接在空中拉出不同形状、颜色的烟雾，而此类表演在夜空中无法产生明显的观演效果。
传统的商业表演方式已经不能适应产业化的发展，这时迫切需要有新的表演内容及形式，若携带一整块屏幕飞上空，其难度系数极大，既增加了屏幕摔落的危险性，又由于屏幕自重的关系使得编队无人机承载过重，电池功率消耗过大，以及其它技术上的限制，传统的编队无人机在商业表演时均无法以图片、视频的形式呈现给观演人员。
因此，提出一种解决上述问题的编队无人机投影成像系统及其投影成像方法实为必要。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术的缺陷，提供一种编队无人机投影成像系统及其投影成像方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
编队无人机投影成像方法，包括以下步骤：铺设若干台无人机并形成编队无人机；控制装置控制编队无人机起飞；调整并对齐编队无人机的航向角；控制调整并对齐后的编队无人机飞行至指定空域，整理编队无人机的阵列队形；将阵列队形整理完成后的编队无人机持续悬停在夜空中的指定空域；投影系统启动，将投影系统的投射方向转动至朝向指定空域上的编队无人机；自动识别并对准位于阵列队形中心点的无人机；控制装置发射点火信号，烟雾发生器接收到点火信号后持续喷射烟雾；以对准的无人机为投射中点，将投影内容投射到烟雾上，由于光的反射作用，烟雾反射投影内容。
编队无人机起飞前还包括以下步骤：将预先设定好的投影内容录入投影系统的内存空间上；投影系统输出该投影内容的长宽比，控制装置获取的投影内容的长宽比。
当编队无人机飞至指定空域后，还包括以下步骤：编队无人机的阵列队形根据投影内容的长宽比不同，通过控制系统将编队无人机整理出相对应的长宽比排列的阵列队形。
控制装置从投影系统上获取对应投影内容的长宽比，以用于控制编队无人机排列出与投影内容的长宽比相对应的阵列队形，进而对该投影内容作出适应性的调整，当投影系统投射时能够正常投射，进一步防止表演时出现部分投影内容丢失、投影不清晰等需要临时抢修的情况。
反射投影内容的方向为观演方向的相反方向。
与观演方向相反的反射方向能够将更清晰的投影内容反射到观演人员，以便于观演人员能够清楚地观看投影内容，进一步提高了投影内容的清晰度及分辨度。
所述投影内容包括图片、动画或视频短片中的一种。
图片、动画或视频短片的内容都能被投影系统投射到烟雾上，编队无人机商业表演时增添了许多丰富多彩的投影内容，进一步给内容创作者提供了非常好的创造空间。
所述烟雾发生器持续喷射烟雾的时间范围为3分钟至15分钟，并根据投影系统的投影时长来对应调整该烟雾的喷射时间。
烟雾发生器能够持续喷射3分钟至15分钟的烟雾，使烟雾反射的投影内容能够在夜空中持续呈现，在投影时长的选择上拥有更多的自主选择创作权。
编队无人机投影成像系统，包括控制装置、编队无人机、烟雾发生器、投影系统，所述控制装置与烟雾发生器电性连接，所述编队无人机包括有若干台无人机，所述投影系统与控制装置电性连接，相邻两台无人机之间具有用于滞留烟雾的间隙；
所述控制装置用于控制编队无人机起飞；用于调整并对齐编队无人机的航向角；用于控制编队无人机飞行至指定空域，并整理阵列队形；用于控制编队无人机持续悬停在指定空域；用于发射的点火信号；
烟雾发生器用于接收点火信号；用于持续喷射烟雾；
投影系统用于将投影内容投射到烟雾上，该烟雾用于反射投影内容。
所述投影装置包括识别控制模块、投射模块、通讯模块、驱动电机，所述投射模块及驱动电机均与识别控制模块电性连接，所述通讯模块与控制装置通讯连接；所述识别控制模块用于计算并得出投影内容的长宽比；用于自动识别并对准中心点的无人机；所述投射模块用于投射投影内容；所述通讯模块用于输出投影内容的长宽比；所述驱动电机用于驱动投射模块转动并以此调节投射模块的投射方向。
所述投射模块的投射方向朝向位于指定空域的编队无人机。
投射模块朝向指定空域的编队无人机的设置，在投射时能够保证将投影内容直接投射到烟雾发生器持续喷射的烟雾上。
在投影系统的投射方向上，烟雾发生器持续喷射的烟雾整体形状为矩形，该矩形的面积范围为10平方米至700平方米。
由于投影内容中照片、视频短片的长宽比一般为矩形，而喷射出矩形的烟雾能够更好地适应投影内容的长宽比，进一步提高编队无人机投影成像系统在使用过程中的适配程度。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
编队无人机悬停在夜空中的指定空域并持续喷射烟雾，投影系统在投射前自动识别阵列队形中心点的无人机，避免投射偏差使得投射的部分投影内容无法呈现给观演人员，进而提高了编队无人机投影成像方法的稳定性；当投影系统将投影内容投射到烟雾上时，烟雾反射投影内容，进而将投影内容清晰地呈现给观演人员，使编队无人机的商业表演能够呈现出以图片、视频等形式的投影内容，极大地丰富了编队无人机的表演内容及形式，且当烟雾发生器喷射烟雾的时间持续得越久，烟雾反射的投影内容便能持续得越久，这给了投影内容的创作上增添了许多想象空间，以便于更加广泛地适应于编队无人机商业表演的产业化发展。
附图说明
图1是本发明实施例中编队无人机投影成像方法的流程框图；
图2是本发明实施例中编队无人机投影成像系统的连接结构框图；
图3是本发明实施例中编队无人机投影成像系统的观演结构示意图；
图4是本发明实施例中编队无人机投影成像系统的观演结构示意图；
附图标记说明：
10、编队无人机，20、控制装置，30、投影系统,31、识别控制模块，32、投射模块，33、驱动电机，34、通讯模块，40、烟雾发生器。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
如图1、图3所示，编队无人机投影成像方法，包括以下步骤：铺设若干台无人机并形成编队无人机10；控制装置20控制编队无人机10起飞；调整并对齐编队无人机10的航向角，在本实施例中，该航向角均朝向正南方向；控制调整并对齐后的编队无人机10飞行至指定空域，整理编队无人机10的阵列队形；将阵列队形整理完成后的编队无人机10持续悬停在夜空中的指定空域；投影系统30启动，将投影系统30的投射方向转动至朝向指定空域上的编队无人机10；自动识别并对准位于阵列队形中心点的无人机；控制装置20发射点火信号，烟雾发生器40接收到点火信号后持续喷射烟雾；以对准的无人机为投射中点，将投影内容投射到烟雾上，由于光的反射作用，烟雾反射投影内容。
请继续参阅图1，编队无人机10起飞前还包括以下步骤：将预先设定好的投影内容录入投影系统30的内存空间上；投影系统30输出该投影内容的长宽比，控制装置20获取的投影内容的长宽比；编队无人机10的阵列队形根据投影内容的长宽比不同，通过控制系统将编队无人机10整理出相对应的长宽比排列的阵列队形。
反射投影内容的方向为观演方向的相反方向；投影内容包括图片、动画或视频短片中的一种。
烟雾发生器40持续喷射烟雾的时间范围为5分钟至10分钟，并根据投影系统30的投影时长来对应调整该烟雾的喷射时间；在本实施例中，一台无人机的烟雾发生器40在喷射烟雾时间范围内，该喷射的烟雾量约为长5米，高10米，烟雾厚度2米；
若干台无人机形成的编队无人机10中，将阵列队形整理完成后的编队无人机10持续悬停在指定空域时，在同一水平面上，相邻两台无人机的间距范围为5米至10米，在同一竖直平面上，相邻两台无人机的间距范围为7米至10米；且根据在指定空域上的自然风速大小来调整相邻两台无人机的间距。
请参阅图2、图3、图4，编队无人机投影成像系统，包括控制装置20、编队无人机10、烟雾发生器40、投影系统30，控制装置20与烟雾发生器40电性连接，编队无人机10包括有若干台无人机，投影系统30与控制装置20电性连接，相邻两台无人机之间具有用于滞留烟雾的间隙；控制装置20用于控制编队无人机10起飞；用于调整并对齐编队无人机10的航向角；用于控制编队无人机10飞行至指定空域，并整理阵列队形；用于控制编队无人机10持续悬停在指定空域；用于发射的点火信号；烟雾发生器40用于接收点火信号；用于持续喷射烟雾；投影系统30用于将投影内容投射到烟雾上，该烟雾用于反射投影内容。
请继续参阅图2，投影装置包括识别控制模块31、投射模块32、通讯模块34、驱动电机33，投射模块32及驱动电机33均与识别控制模块31电性连接，通讯模块34与控制装置20通讯连接；识别控制模块31用于计算并得出投影内容的长宽比；用于自动识别并对准中心点的无人机；投射模块32用于投射投影内容；通讯模块34用于输出投影内容的长宽比；驱动电机33用于驱动投射模块32转动并以此调节投射模块32的投射方向。
在水平面方向上，编队无人机10与投影系统30之间的距离范围为30米至50米，该距离根据投影设备的输出功率的增加而增加。
在本实施例中，投影系统30投射投影内容时，相关的工作参数为，工作电压输入：100V到240V、50Hz/60Hz；输出功率：600W-1500W；扫描角度及投影内容的图形速度：±30度-DT40K振镜；投影系统30投射的散发角：＜1.6mrad(全角)；投影系统30投射的光板大小：＜6.5mm；投影系统30自动识别并对准阵列队形中心点的无人机时，投射方向的角度与水平面的夹角范围：30度至45度；调制模式：TTL/模拟可切换；投影系统30防水等级：I P58；工作温度：-50摄氏度-50摄氏度范围正常使用；冷却方式：风冷。
投射模块32的投射方向朝向位于指定空域的编队无人机10；在投影系统30的投射方向上，烟雾发生器40持续喷射的烟雾整体形状为矩形，该矩形的面积为600平方米。
本实施例具有如下优点：
1、编队无人机10悬停在夜空中的指定空域并持续喷射烟雾，投影系统30在投射前自动识别阵列队形中心点的无人机，避免投射偏差使得投射的部分投影内容无法呈现给观演人员，进而提高了编队无人机10投影成像方法的稳定性；当投影系统30将投影内容投射到烟雾上时，烟雾反射投影内容，进而将投影内容清晰地呈现给观演人员，使编队无人机10的商业表演能够呈现出以图片、视频等形式的投影内容，极大地丰富了编队无人机10的表演内容及形式，且当烟雾发生器40喷射烟雾的时间持续得越久，烟雾反射的投影内容便能持续得越久，这给了投影内容的创作上增添了许多想象空间，以便于更加广泛地适应于编队无人机10商业表演的产业化发展。
2、控制装置20从投影系统30上获取对应投影内容的长宽比，以用于控制编队无人机10排列出与投影内容的长宽比相对应的阵列队形，进而对该投影内容作出适应性的调整，当投影系统30投射时能够正常投射，进一步防止表演时出现部分投影内容丢失、投影不清晰等需要抢修的情况。
3、与观演方向相反的反射方向能够将更清晰的投影内容反射到观演人员，以便于观演人员能够清楚地观看投影内容，进一步提高了投影内容的清晰度及分辨度。
4、图片、动画或视频短片的内容都能被投影系统30投射到烟雾上，编队无人机10商业表演时增添了许多丰富多彩的投影内容，进一步给内容创作者提供了非常好的创造空间。
5、烟雾发生器40能够持续喷射3分钟至15分钟的烟雾，使烟雾反射的投影内容能够在夜空中持续呈现，在投影时长的选择上拥有更多的自主选择创作权。
6、投射模块32朝向指定空域的编队无人机10的设置，在投射时能够保证将投影内容直接投射到烟雾发生器40持续喷射的烟雾上。
7、由于投影内容中照片、视频短片的长宽比一般为矩形，而喷射出矩形的烟雾能够更好地适应投影内容的长宽比，进一步提高编队无人机投影成像系统在使用过程中的适配程度。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.编队无人机投影成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
铺设若干台无人机并形成编队无人机；
控制装置控制编队无人机起飞；
调整并对齐编队无人机的航向角；
控制调整并对齐后的编队无人机飞行至指定空域，整理编队无人机的阵列队形；
将阵列队形整理完成后的编队无人机持续悬停在夜空中的指定空域；
投影系统启动，将投影系统的投射方向转动至朝向指定空域上的编队无人机；
自动识别并对准位于阵列队形中心点的无人机；
控制装置发射点火信号，烟雾发生器接收到点火信号后持续喷射烟雾；
以对准的无人机为投射中点，将投影内容投射到烟雾上，由于光的反射作用，烟雾反射投影内容。
2.如权利要求1所述编队无人机投影成像方法，其特征在于，编队无人机起飞前还包括以下步骤：
将预先设定好的投影内容录入投影系统的内存空间上；
投影系统输出该投影内容的长宽比，控制装置获取的投影内容的长宽比。
3.如权利要求2所述编队无人机投影成像方法，其特征在于，当编队无人机飞至指定空域后，还包括以下步骤：
编队无人机的阵列队形根据投影内容的长宽比不同，通过控制系统将编队无人机整理出相对应的长宽比排列的阵列队形。
4.如权利要求1至3中任一项所述编队无人机投影成像方法，其特征在于，反射投影内容的方向为观演方向的相反方向。
5.如权利要求4所述编队无人机投影成像方法，其特征在于，所述投影内容包括图片、动画或视频短片中的一种。
6.如权利要求1至3中任一项所述编队无人机投影成像方法，其特征在于，所述烟雾发生器持续喷射烟雾的时间范围为3分钟至15分钟，并根据投影系统的投影时长来对应调整该烟雾的喷射时间。
7.编队无人机投影成像系统，包括控制装置、编队无人机、烟雾发生器，所述控制装置与烟雾发生器电性连接，所述编队无人机包括有若干台无人机；
其特征在于，编队无人机投影成像系统还包括投影系统，所述投影系统与控制装置电性连接，相邻两台无人机之间具有用于滞留烟雾的间隙；
所述控制装置用于控制编队无人机起飞；用于调整并对齐编队无人机的航向角；用于控制编队无人机飞行至指定空域，并整理阵列队形；用于控制编队无人机持续悬停在指定空域；用于发射的点火信号；
所述烟雾发生器用于接收点火信号；用于持续喷射烟雾；
所述投影系统用于将投影内容投射到烟雾上，该烟雾用于反射投影内容。
8.如权利要求7所述编队无人机投影成像系统，其特征在于，所述投影装置包括识别控制模块、投射模块、通讯模块、驱动电机，所述投射模块及驱动电机均与识别控制模块电性连接，所述通讯模块与控制装置通讯连接；
所述识别控制模块用于计算并得出投影内容的长宽比；用于自动识别并对准中心点的无人机；
所述投射模块用于投射投影内容；
所述通讯模块用于输出投影内容的长宽比；
所述驱动电机用于驱动投射模块转动并以此调节投射模块的投射方向。
9.如权利要求7所述编队无人机投影成像系统，其特征在于，所述投射模块的投射方向朝向位于指定空域的编队无人机。
10.如权利要求7所述编队无人机投影成像系统，其特征在于，在投影系统的投射方向上，烟雾发生器持续喷射的烟雾整体形状为矩形，该矩形的面积范围为10平方米至700平方米。
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