CN113934231A - 一种星基无人机高精度四维导航装置 - Google Patents

一种星基无人机高精度四维导航装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及星基无人机技术领域,且公开了一种星基无人机高精度四维导航装置,包括起飞台、挡板和起飞板,所述挡板与所述起飞台铰接,所述起飞台内部具有电机,所述电机与所述起飞台连接,所述电机的一端具有转杆,所述转杆与所述电机输出端和起飞台连接,所述转杆外壁具有带轮,所述带轮与所述转杆连接,所述定位元件与所述连接板连接,通过本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置,能够对无人机进行位置定位和导航,且相对于普通的导航装置,本发明所提供的导航装置能够根据起飞台的坐标进行精准定位,且飞机起飞后,信号平台会将无人机的坐标加起飞台的坐标相结合进行无人机的精准定位等优点。

Description

一种星基无人机高精度四维导航装置
技术领域
本发明涉及星基无人机技术领域,尤其涉及一种星基无人机高精度四维导航装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
现有的无人机在进行导航时,都是以无人机进行原点,从而对周围的环境进行检测后,进行位置的定位,且由于无人机过于小巧,所以在自身的定位不够精准。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种星基无人机高精度四维导航装置,具备能够根据起飞台的坐标进行精准定位,且飞机起飞后,信号平台会将无人机的坐标加起飞台的坐标相结合进行无人机的精准定位等优点,用于解决现有技术中无人机在进行导航时,都是以无人机进行原点,从而对周围的环境进行检测后,进行位置的定位,且由于无人机过于小巧,所以在自身的定位不够精准的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案:一种星基无人机高精度四维导航装置,包括起飞台、挡板和起飞板,所述挡板与所述起飞台铰接,所述起飞台内部具有电机,所述电机与所述起飞台连接,所述电机的一端具有转杆,所述转杆与所述电机输出端和起飞台连接,所述转杆外壁具有带轮,所述带轮与所述转杆连接,所述转杆外壁具有连接板,所述连接板与所述转杆连接,所述连接板的一侧具有定位元件,所述定位元件与所述连接板连接,所述起飞板与所述定位元件连接。
通过本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置,能够对无人机进行位置定位和导航,且相对于普通的导航装置,本发明所提供的导航装置能够根据起飞台的坐标进行精准定位,且飞机起飞后,信号平台会将无人机的坐标加起飞台的坐标相结合进行无人机的精准定位等优点,解决了现有技术中无人机在进行导航时,都是以无人机进行原点,从而对周围的环境进行检测后,进行位置的定位,且由于无人机过于小巧,所以在自身的定位不够精准的问题。
在一种可能的实施方式中,所述转杆能够相对于所述起飞台转动,且所述带轮通过皮带进行传动。
通过设置转杆能够对起飞板的位置进行调节,从而能够对无人机的初始起飞角度进行调节。
在一种可能的实施方式中,所述起飞台的内部还具有信号机构,所述信号机构包括底板、伸缩杆、防护箱、天线、控制元件、风机和信号元件,所述底板与所述起飞台连接,所述伸缩杆与所述底板连接,所述防护箱与所述伸缩杆连接,所述天线与所述防护箱铰接,所述控制元件和风机均位于所述防护箱内并与所述防护箱连接,所述信号元件与所述防护箱连接。
通过设置信号机构能够在无人机进行起飞时将无人机的位置和起飞台的位置进行计算,在无人机起飞后,利用起飞台的位置作为坐标原点,从而能够减少无人机的计算误差,进一步的能够增加无人机在飞行过程中的位置导航精确程度。
在一种可能的实施方式中,所述天线能够相对于所述防护箱转动。
在一种可能的实施方式中,所述起飞板的上端具有无人机,所述无人机包括无人机、定位模块、高度检测模块、信号发射模块、信号接收模块、位置检测模块、状态反馈模块、范围检测模块和障碍检测模块,所述定位模块、高度检测模块、信号发射模块、信号接收模块和位置检测模块均与所述无人机电信连接,所述状态反馈模块、范围检测模块和障碍检测模块均与所述位置检测模块电信连接。
通过设置无人机内部的位置检测模块。能够计算无人机到起飞台的位置,且将现有的位置信息反馈至信号平台,从而有助于无人机对自身位置的精确定位,且无人机还能够对周围的障碍进行检测,之后反馈至信号平台,从而保证飞行过程中的稳定性。
在一种可能的实施方式中,所述信号元件内部具有信号平台,所述信号平台包括信号平台、高度对比模块、信息处理模块、高度调节模块、紧急降落模块和信息计算模块,所述高度对比模块和信息处理模块均与所述信号平台电信连接,所述高度调节模块和紧急降落模块均与所述高度对比模块电信连接,所述紧急降落模块和信息计算模块均与所述信息处理模块电信连接。
通过设置信号平台能够接收无人机的位置信息,且将无人机的位置信息加上自身所处位置的信息,从而算出无人机的精准位置,进而能够计算无人机与信号平台的距离,且能够紧急的召回无人机,以避免无人机会在飞行中掉落,从而保证无人机的飞行安全性。
在一种可能的实施方式中,所述无人机与所述信号平台信号连接,且所述高度调节模块和信息计算模块均与所述紧急降落模块信号连接。
通过设置高度调节模块能够控制电机对起飞板的位置进行调节。
在一种可能的实施方式中,所述信号接收模块和信号发射模块均与所述信号平台信号连接。
通过设置信号接收模块和信号发射模块能够稳定无人机的信号发射和接收。
在一种可能的实施方式中,所述防护箱能够在所述伸缩杆的带动下相对于所述起飞台移动。
通过设置伸缩杆能够方便信号机构伸出起飞台,从而能够保证信号的强度。
在一种可能的实施方式中,所述连接板与所述转杆螺纹连接。
与现有技术相比,本发明提供了一种星基无人机高精度四维导航装置,具备以下有益效果:
1、本发明通过设置信号机构能够在无人机进行起飞时将无人机的位置和起飞台的位置进行计算,在无人机起飞后,利用起飞台的位置作为坐标原点,从而能够减少无人机的计算误差,进一步的能够增加无人机在飞行过程中的位置导航精确程度。
2、本发明通过设置无人机内部的位置检测模块。能够计算无人机到起飞台的位置,且将现有的位置信息反馈至信号平台,从而有助于无人机对自身位置的精确定位,且无人机还能够对周围的障碍进行检测,之后反馈至信号平台,从而保证飞行过程中的稳定性。
3、本发明通过设置信号平台能够接收无人机的位置信息,且将无人机的位置信息加上自身所处位置的信息,从而算出无人机的精准位置,进而能够计算无人机与信号平台的距离,且能够紧急的召回无人机,以避免无人机会在飞行中掉落,从而保证无人机的飞行安全性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。
附图说明
图1为本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置的整体结构示意图;
图2为本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置的内部结构示意图;
图3为本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置的连接板位置结构示意图;
图4为本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置的信号机构结构示意图;
图5为本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置的无人机和信号平台连接示意图。
其中:1起飞台、2挡板、3起飞板、21底板、22伸缩杆、23防护箱、24天线、25控制元件、26风机、27信号元件、31电机、32转杆、33带轮、34连接板、35定位元件、41无人机、42定位模块、43高度检测模块、44信号发射模块、45信号接收模块、46位置检测模块、47状态反馈模块、48范围检测模块、49障碍检测模块、51信号平台、52高度对比模块、53信息处理模块、54高度调节模块、55紧急降落模块、56信息计算模块。
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。
所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示,本发明提供一种星基无人机高精度四维导航装置,包括起飞台1、挡板2和起飞板3,挡板2与起飞台1铰接,起飞台1内部具有电机31,电机31与起飞台1连接,电机31的一端具有转杆32,转杆32与电机31输出端和起飞台1连接,转杆32外壁具有带轮33,带轮33与转杆32连接,转杆32外壁具有连接板34,连接板34与转杆32连接,连接板34的一侧具有定位元件35,定位元件35与连接板34连接,起飞板3与定位元件35连接。
通过本发明所提供的一种星基无人机高精度四维导航装置,能够对无人机41进行位置定位和导航,且相对于普通的导航装置,本发明所提供的导航装置能够根据起飞台1的坐标进行精准定位,且飞机起飞后,信号平台51会将无人机41的坐标加起飞台1的坐标相结合进行无人机41的精准定位等优点,解决了现有技术中无人机41在进行导航时,都是以无人机41进行原点,从而对周围的环境进行检测后,进行位置的定位,且由于无人机41过于小巧,所以在自身的定位不够精准的问题。
在一种可能的实施方式中,转杆32能够相对于起飞台1转动,且带轮33通过皮带进行传动。
通过设置转杆32能够对起飞板3的位置进行调节,从而能够对无人机41的初始起飞角度进行调节。
在一种可能的实施方式中,起飞台1的内部还具有信号机构,信号机构包括底板21、伸缩杆22、防护箱23、天线24、控制元件25、风机26和信号元件27,底板21与起飞台1连接,伸缩杆22与底板21连接,防护箱23与伸缩杆22连接,天线24与防护箱23铰接,控制元件25和风机26均位于防护箱23内并与防护箱23连接,信号元件27与防护箱23连接。
通过设置信号机构能够在无人机41进行起飞时将无人机41的位置和起飞台1的位置进行计算,在无人机41起飞后,利用起飞台1的位置作为坐标原点,从而能够减少无人机41的计算误差,进一步的能够增加无人机41在飞行过程中的位置导航精确程度。
在一种可能的实施方式中,天线24能够相对于防护箱23转动。
在一种可能的实施方式中,起飞板3的上端具有无人机41,无人机41包括无人机41、定位模块42、高度检测模块43、信号发射模块44、信号接收模块45、位置检测模块46、状态反馈模块47、范围检测模块48和障碍检测模块49,定位模块42、高度检测模块43、信号发射模块44、信号接收模块45和位置检测模块46均与无人机41电信连接,状态反馈模块47、范围检测模块48和障碍检测模块49均与位置检测模块46电信连接。
通过设置无人机41内部的位置检测模块46。能够计算无人机41到起飞台1的位置,且将现有的位置信息反馈至信号平台51,从而有助于无人机41对自身位置的精确定位,且无人机41还能够对周围的障碍进行检测,之后反馈至信号平台51,从而保证飞行过程中的稳定性。
在一种可能的实施方式中,信号元件27内部具有信号平台51,信号平台51包括信号平台51、高度对比模块52、信息处理模块53、高度调节模块54、紧急降落模块55和信息计算模块56,高度对比模块52和信息处理模块53均与信号平台51电信连接,高度调节模块54和紧急降落模块55均与高度对比模块52电信连接,紧急降落模块55和信息计算模块56均与信息处理模块53电信连接。
通过设置信号平台51能够接收无人机41的位置信息,且将无人机41的位置信息加上自身所处位置的信息,从而算出无人机41的精准位置,进而能够计算无人机41与信号平台51的距离,且能够紧急的召回无人机41,以避免无人机41会在飞行中掉落,从而保证无人机41的飞行安全性。
在一种可能的实施方式中,无人机41与信号平台51信号连接,且高度调节模块54和信息计算模块56均与紧急降落模块55信号连接。
通过设置高度调节模块54能够控制电机31对起飞板3的位置进行调节。
在一种可能的实施方式中,信号接收模块45和信号发射模块44均与信号平台51信号连接。
通过设置信号接收模块45和信号发射模块44能够稳定无人机41的信号发射和接收。
在一种可能的实施方式中,防护箱23能够在伸缩杆22的带动下相对于起飞台1移动。
通过设置伸缩杆22能够方便信号机构伸出起飞台1,从而能够保证信号的强度。
在一种可能的实施方式中,连接板34与转杆32螺纹连接。
此外本发明还提供了一种星基无人机高精度四维导航装置的工作原理,首先信号平台51内部的高度对比模块52会检测信号平台51所处的高度,在高度调节模块54的控制下,电机31带动转杆32对连接板34的位置进行调节,连接板34带动定位元件35对起飞板3的位置进行调节,从而调节无人机41的初始起飞位置,伸缩杆22带动信号机构伸出起飞台1,无人机41起飞后,会以定位元件35为原点进行高度位置信息的检测和反馈,状态反馈模块47会将无人机41的电量和机身状态进行反馈,范围检测模块48对周围的环境进行检测,障碍检测模块49会对周围的障碍信息进行反馈,并通过信号发射模块44发射给信号平台51接收,高度检测模块43与定位元件35的位置为初始高度,从而减少无人机41的位置检测工作量,反馈至信号平台51的信号会经过高度对比模块52计算出无人机41精准的定位,且通过与信息处理模块53结合能够控制无人机41收回降落在起飞板3上,信号计算模块会对无人机41反馈回来的信息进行精准计算。
尽管已经示出和描述了本发明实施的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合本发明中的附图,对本发明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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种星基无人机高精度四维导航装置,包括起飞台(1)、挡板(2)和起飞板(3),其特征在于:所述挡板(2)与所述起飞台(1)铰接,所述起飞台(1)内部具有电机(31),所述电机(31)与所述起飞台(1)连接,所述电机(31)的一端具有转杆(32),所述转杆(32)与所述电机(31)输出端和起飞台(1)连接,所述转杆(32)外壁具有带轮(33),所述带轮(33)与所述转杆(32)连接,所述转杆(32)外壁具有连接板(34),所述连接板(34)与所述转杆(32)连接,所述连接板(34)的一侧具有定位元件(35),所述定位元件(35)与所述连接板(34)连接,所述起飞板(3)与所述定位元件(35)连接。
2.根据权利要求1所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述转杆(32)能够相对于所述起飞台(1)转动,且所述带轮(33)通过皮带进行传动。
3.根据权利要求2所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述起飞台(1)的内部还具有信号机构,所述信号机构包括底板(21)、伸缩杆(22)、防护箱(23)、天线(24)、控制元件(25)、风机(26)和信号元件(27),所述底板(21)与所述起飞台(1)连接,所述伸缩杆(22)与所述底板(21)连接,所述防护箱(23)与所述伸缩杆(22)连接,所述天线(24)与所述防护箱(23)铰接,所述控制元件(25)和风机(26)均位于所述防护箱(23)内并与所述防护箱(23)连接,所述信号元件(27)与所述防护箱(23)连接。
4.根据权利要求3所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述天线(24)能够相对于所述防护箱(23)转动。
5.根据权利要求4所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述起飞板(3)的上端具有无人机(41),所述无人机(41)包括无人机(41)、定位模块(42)、高度检测模块(43)、信号发射模块(44)、信号接收模块(45)、位置检测模块(46)、状态反馈模块(47)、范围检测模块(48)和障碍检测模块(49),所述定位模块(42)、高度检测模块(43)、信号发射模块(44)、信号接收模块(45)和位置检测模块(46)均与所述无人机(41)电信连接,所述状态反馈模块(47)、范围检测模块(48)和障碍检测模块(49)均与所述位置检测模块(46)电信连接。
6.根据权利要求5所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述信号元件(27)内部具有信号平台(51),所述信号平台(51)包括信号平台(51)、高度对比模块(52)、信息处理模块(53)、高度调节模块(54)、紧急降落模块(55)和信息计算模块(56),所述高度对比模块(52)和信息处理模块(53)均与所述信号平台(51)电信连接,所述高度调节模块(54)和紧急降落模块(55)均与所述高度对比模块(52)电信连接,所述紧急降落模块(55)和信息计算模块(56)均与所述信息处理模块(53)电信连接。
7.根据权利要求6所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述无人机(41)与所述信号平台(51)信号连接,且所述高度调节模块(54)和信息计算模块(56)均与所述紧急降落模块(55)信号连接。
8.根据权利要求7所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述信号接收模块(45)和信号发射模块(44)均与所述信号平台(51)信号连接。
9.根据权利要求4所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述防护箱(23)能够在所述伸缩杆(22)的带动下相对于所述起飞台(1)移动。
10.根据权利要求2所述的一种星基无人机高精度四维导航装置,其特征在于:所述连接板(34)与所述转杆(32)螺纹连接。
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