CN114604440A - 无人机停机坪装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无人机停机坪装置。无人机停机坪装置包括：NFC模块、主控模块和无线通信模块，所述NFC模块用于读取无人机上的NFC标签并生成结果信号；所述主控模块连接所述NFC模块，所述主控模块用于获取所述结果信号，并根据所述结果信号生成控制指示信号；所述无线通信模块连接所述主控模块，所述无线通信模块用于将所述控制指示信号发送至无人机的控制设备。本申请的无人机停机坪装置至少具有如下有益效果：在停机坪上设置NFC功能模块，能够通过识别无人机上NFC标签的方式进行精准定位，抗干扰性强。

Description

无人机停机坪装置

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机停机坪装置。

背景技术

相关技术中，无人机停机坪通常采用红外线或激光的方式对无人机进行定位，但这种方式较容易受到环境因素的影响，抗干扰性较差。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种无人机停机坪装置，在停机坪上设置NFC功能模块，能够通过识别无人机上NFC标签的方式进行精准定位，抗干扰性强。

根据本申请的第一方面实施例的无人机停机坪装置，包括：NFC模块，所述NFC模块用于读取无人机上的NFC标签并生成结果信号；主控模块，所述主控模块连接所述NFC模块，所述主控模块用于获取所述结果信号，并根据所述结果信号生成控制指示信号；无线通信模块，所述无线通信模块连接所述主控模块，所述无线通信模块用于将所述控制指示信号发送至无人机的控制设备。

根据本申请实施例的无人机停机坪装置，至少具有如下有益效果：在停机坪上设置NFC功能模块，能够通过识别无人机上NFC标签的方式进行精准定位，抗干扰性强。

根据本申请的一些实施例，所述结果信号包括标签ID信号和空白信号；所述NFC模块还用于在无人机与所述无人机停机坪装置的距离小于或等于预设距离的情况下，读取无人机上的NFC标签并生成标签ID信号；所述NFC模块还用于在无人机与所述无人机停机坪装置的距离大于预设距离的情况下，生成空白信号。

根据本申请的一些实施例，所述控制指示信号包括降落指示信号和保持飞行信号；所述主控模块还用于获取所述标签ID信号并根据所述标签ID信号生成所述降落指示信号；所述主控模块还用于获取所述空白信号并根据所述空白信号生成所述保持飞行信号。

根据本申请的一些实施例，所述主控模块还用于根据所述结果信号生成灯光指示信号，所述无人机停机坪装置还包括：灯光指示模块，所述灯光指示模块连接所述主控模块，所述灯光指示模块用于获取所述灯光指示信号，并根据所述灯光指示信号进行点亮或熄灭。

根据本申请的一些实施例，所述灯光指示信号包括点亮指示信号和熄灭指示信号；所述主控模块还用于获取所述标签ID信号并根据所述标签ID信号生成所述点亮指示信号，所述灯光指示模块还用于获取所述点亮指示信号并根据所述点亮指示信号进行点亮；所述主控模块还用于获取所述空白信号并根据所述空白信号生成所述熄灭指示信号，所述灯光指示模块还用于获取所述熄灭指示信号并根据所述熄灭指示信号进行熄灭。

根据本申请的一些实施例，所述无线通信模块包括以下任意一种：蓝牙模块、WiFi模块、GPRS模块、ZigBee模块。

根据本申请的一些实施例，所述主控模块包括主控芯片，所述主控芯片分别连接所述NFC模块、所述无线通信模块和所述灯光指示模块，所述主控芯片用于获取所述结果信号，并根据所述结果信号生成所述控制指示信号和所述灯光指示信号。

根据本申请的一些实施例，所述NFC模块包括：NFC芯片、NFC天线、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，所述NFC芯片连接所述主控芯片，所述NFC芯片包括信号接收端、第一发射端和第二发射端，所述NFC天线包括第一连接端和第二连接端；所述第一电容的一端连接所述信号接收端，所述第一电容的另一端连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一连接端，所述第二电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第二电容的另一端连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接所述第一发射端；所述第三电阻的一端连接所述第二连接端，所述第三电阻的另一端连接所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端连接所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接所述第二发射端；所述第四电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第四电容的另一端连接所述第五电容的一端，所述第五电容的另一端连接所述第三电阻的另一端，所述第六电容的一端连接所述第二电容的另一端，所述第六电容的另一端连接所述第七电容的一端，所述第七电容的另一端连接所述第三电容的另一端。

根据本申请的一些实施例，所述无线通信模块为WiFi模块，所述WiFi模块包括：WiFi芯片、WiFi天线、第八电容、第九电容、第三电感、第四电感和第四电阻，所述WiFi芯片连接所述主控芯片，所述WiFi芯片包括WiFi通信端；所述第八电容的一端连接所述WiFi通信端，所述第八电容的另一端连接所述第九电容的一端，所述第九电容的另一端接地，所述第三电感的一端连接所述第八电容的另一端，所述第三电感的另一端连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电感的一端连接所述第三电感的另一端，所述第四电感的另一端连接所述WiFi天线。

根据本申请的一些实施例，所述灯光指示模块包括：若干个发光单元、场效应管、第五电阻和第六电阻，所述发光单元包括：限流电阻和发光二极管，所述限流电阻的一端为所述发光单元的正极，所述限流电阻的另一端连接所述发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极为所述发光单元的负极；每个所述发光单元的正极连接电源，每个所述发光单元的负极连接所述场效应管的漏极，所述场效应管的源极接地，所述第五电阻的一端连接所述场效应管的栅极，所述第五电阻的另一端接地，所述第六电阻的一端连接所述场效应管的栅极，所述第六电阻的另一端连接所述主控芯片。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请无人机停机坪装置一种实施例的模块图；

图2为本申请无人机停机坪装置另一种实施例的模块图；

图3为图2所示主控模块一种实施例的电路图；

图4为图2所示NFC模块一种实施例的电路图；

图5为图2所示无线通信模块一种实施例的电路图；

图6为图2所示灯光指示模块一种实施例的电路图。

附图标记：

NFC模块100、主控模块200、无线通信模块300、灯光指示模块400。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请实施例的无人机停机坪装置可应用于需要对无人机进行精准降落控制的场景。目前的无人机停机坪主要是红外线测距或激光测距的方法对无人机进行定位，当无人机与停机坪的距离达到要求时再控制无人机进行降落。但这种类型的停机坪在环境光较强或空气中的粉尘杂质较多的应用场景中容易受到干扰，定位的精准度大大降低。

基于此，本申请提出一种无人机停机坪装置，通过NFC标签识别定位的方式提高抗干扰性。NFC(Near Field Communication，近场通信)是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备(例如移动电话)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别及互联互通技术整合演变而来的，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

一些实施例，参照图1，无人机停机坪装置包括：NFC模块100、主控模块200和无线通信模块300，NFC模块100用于读取无人机上的NFC标签并生成结果信号；主控模块200连接NFC模块100，主控模块200用于获取结果信号，并根据结果信号生成控制指示信号；无线通信模块300连接主控模块200，无线通信模块300用于将控制指示信号发送至无人机的控制设备。

需要说明的是，本申请实施例的无人机停机坪装置还包括盒体和停机坪面板，停机坪面板位于盒体上方。NFC模块100、主控模块200和无线通信模块300设置于盒体内部，盒体内还包括电源模块，电源模块用于给其他模块供电。

可以理解的是，本申请实施例的无人机停机坪装置在使用过程中，需要在目标无人机上粘贴NFC电子标签以供识别定位。在无人机靠近停机坪面板时，NFC模块100读取粘贴在无人机上的NFC标签的标签信息，并将结果信号发送给主控模块200，主控模块200根据结果信号生成控制指示信号，并通过无线通信模块300发送给无人机控制设备，控制设备接收到控制指示信号后，可由用户手动控制或设备自动控制无人机进行下一步行动，即继续下降还是直接降落。

本申请实施例的无人机停机坪装置至少具有如下有益效果：在停机坪上设置NFC功能模块，能够通过识别无人机上NFC标签的方式进行精准定位，抗干扰性强。

一些实施例，结果信号包括标签ID信号和空白信号；NFC模块100还用于在无人机与无人机停机坪装置的距离小于或等于预设距离的情况下，读取无人机上的NFC标签并生成标签ID信号；NFC模块100还用于在无人机与无人机停机坪装置的距离大于预设距离的情况下，生成空白信号。标签ID信号是包含粘贴在无人机上的NFC标签ID的信号，空白信号是不含有标签ID的信号。预设距离为NFC模块100能够识别并获取NFC标签的通信距离，其取决于NFC模块100选用的硬件以及调试的硬件参数。通过调整预设距离可以设定无人机在停机坪面板上方多远时可以降落。一个实施例，标签ID信号也可以替换为识别成功信号，识别成功信号为不含有标签ID信息的信号，即只要识别到无人机上的NFC标签即可，而无需读取标签信息。

一些实施例，控制指示信号包括降落指示信号和保持飞行信号；主控模块200还用于获取标签ID信号并根据标签ID信号生成降落指示信号；主控模块200还用于获取空白信号并根据空白信号生成保持飞行信号。主控模块200接收到标签ID信号则说明无人机与停机坪面板的距离小于或等于预设距离，无人机可以执行降落。主控模块200因此生成降落指示信号并将其发送至无人机的控制设备，可由用户控制或设备自动控制无人机执行降落，使其快速落在停机坪面板上。主控模块200接收到空白信号则说明无人机与停机坪面板的距离大于预设距离，无人机不可执行降落。主控模块200因此生成保持飞行指示信号并将其发送至无人机的控制设备，可由用户控制或无人机自动控制无人机继续缓慢下降。

一些实施例，参照图2，主控模块200还用于根据结果信号生成灯光指示信号，无人机停机坪装置还包括：灯光指示模块400，灯光指示模块400连接主控模块200，灯光指示模块400用于获取灯光指示信号，并根据灯光指示信号进行点亮或熄灭。灯光指示模块400包括发光器件，例如LED。本申请实施例的无人机停机坪装置还可以在夜晚等环境光线不佳的情景中应用。用户在夜晚使用无人机时，可能难以准确地判断无人机与停机坪的相对位置，在控制无人机进行降落时可能出现较大误差。灯光指示模块400的发光器件可设置与停机坪面板四周，通过灯光指示可以辅助用户把控无人机与停机坪的位置，从而降低操作失误的可能性。

一些实施例，灯光指示信号包括点亮指示信号和熄灭指示信号；主控模块200还用于获取标签ID信号并根据标签ID信号生成点亮指示信号，灯光指示模块400还用于获取点亮指示信号并根据点亮指示信号进行点亮；主控模块200还用于获取空白信号并根据空白信号生成熄灭指示信号，灯光指示模块400还用于获取熄灭指示信号并根据熄灭指示信号进行熄灭。主控模块200接收到标签ID信号则说明无人机与停机坪面板的距离小于或等于预设距离，无人机可以执行降落。主控模块200因此生成点亮指示信号并将其发送至灯光指示模块400，使灯光指示模块400点亮其发光器件。一方面可以进一步提醒用户无人机可以执行降落，一方面在环境光线不佳时显著地指示停机坪所在的位置，便于用户下一步控制无人机降落的操作。主控模块200接收到空白信号则说明无人机与停机坪面板的距离大于预设距离，无人机不可执行降落。主控模块200因此生成熄灭指示信号并将其发送至灯光指示模块400，灯光指示模块400的发光器件不点亮。示意性实施例，还可以设置为无人机与停机坪面板的距离小于或等于预设距离时，灯光指示模块400的发光器件闪烁；无人机与停机坪面板的距离大于预设距离时，灯光指示模块400的发光器件长亮。

一些实施例，无线通信模块300包括以下任意一种：蓝牙模块、WiFi模块、GPRS模块、ZigBee模块。与NFC模块100不同的是，无线传输模块的通信距离较远。NFC模块100的通信距离通常只有几十厘米，而无线通信模块300需要数十米的通信距离才能在更多变的应用场景中将信号传输至无人机的控制设备。

一些实施例，参照图3，主控模块200包括主控芯片U1，主控芯片U1分别连接NFC模块100、无线通信模块300和灯光指示模块400，主控芯片U1用于获取结果信号，并根据结果信号生成控制指示信号和灯光指示信号。主控芯片U1为微型中央处理芯片。示例，参照图3，主控芯片U1可选用型号为AT32F403CGT6的微控制器芯片，其具有一定内存空间，可以存储控制程序。

一些实施例，参照图4，NFC模块100包括：NFC芯片U2、NFC天线、第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7，NFC芯片U2连接主控芯片U1，NFC芯片U2包括信号接收端(17号引脚)、第一发射端(11号引脚)和第二发射端(13号引脚)，NFC天线包括第一连接端和第二连接端；第一电容C1的一端连接信号接收端，第一电容C1的另一端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一连接端，第二电容C2的一端连接第一电阻R1的另一端，第二电容C2的另一端连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接第一发射端；第三电阻R3的一端连接第二连接端，第三电阻R3的另一端连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端连接第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端连接第二发射端；第四电容C4的一端连接第一电阻R1的另一端，第四电容C4的另一端连接第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端连接第三电阻R3的另一端，第六电容C6的一端连接第二电容C2的另一端，第六电容C6的另一端连接第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端连接第三电容C3的另一端。参照图4，NFC芯片U2可选用型号为SL2523的NFC读写芯片，其30号引脚和31号引脚与主控芯片U1连接，与主控芯片U1进行通信。

一些实施例，参照图5，无线通信模块300为WiFi模块，WiFi模块包括：WiFi芯片U3、WiFi天线ANT、第八电容C8、第九电容C9、第三电感L3、第四电感L4和第四电阻R4，WiFi芯片U3连接主控芯片U1，WiFi芯片U3包括WiFi通信端(2号引脚)；第八电容C8的一端连接WiFi通信端，第八电容C8的另一端连接第九电容C9的一端，第九电容C9的另一端接地，第三电感L3的一端连接第八电容C8的另一端，第三电感L3的另一端连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接地，第四电感L4的一端连接第三电感L3的另一端，第四电感L4的另一端连接WiFi天线ANT。参照图4，WiFi芯片U3可选用型号为LN8825A的芯片，其23号引脚和34号引脚连接主控芯片U1，与主控芯片U1通信。

一些实施例，参照图6，灯光指示模块400包括：若干个发光单元、场效应管Q1、第五电阻R5和第六电阻R6，发光单元包括：限流电阻和发光二极管，限流电阻的一端为发光单元的正极，限流电阻的另一端连接发光二极管的阳极，发光二极管的阴极为发光单元的负极；每个发光单元的正极连接电源，每个发光单元的负极连接场效应管Q1的漏极，场效应管Q1的源极接地，第五电阻R5的一端连接场效应管Q1的栅极，第五电阻R5的另一端接地，第六电阻R6的一端连接场效应管Q1的栅极，第六电阻R6的另一端连接主控芯片U1。场效应管Q1为N沟道类型，当其栅极为高电平时，其源极与漏极之间导通，各个发光单元的发光二极管点亮。在本申请的实施例中，发光单元围绕停机坪面板设置。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“示意性实施例”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申请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。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.无人机停机坪装置，其特征在于，包括：

NFC模块，所述NFC模块用于读取无人机上的NFC标签并生成结果信号；

主控模块，所述主控模块连接所述NFC模块，所述主控模块用于获取所述结果信号，并根据所述结果信号生成控制指示信号；

无线通信模块，所述无线通信模块连接所述主控模块，所述无线通信模块用于将所述控制指示信号发送至无人机的控制设备。

2.根据权利要求1所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述结果信号包括标签ID信号和空白信号；

所述NFC模块还用于在无人机与所述无人机停机坪装置的距离小于或等于预设距离的情况下，读取无人机上的NFC标签并生成标签ID信号；

所述NFC模块还用于在无人机与所述无人机停机坪装置的距离大于预设距离的情况下，生成空白信号。

3.根据权利要求2所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述控制指示信号包括降落指示信号和保持飞行信号；

所述主控模块还用于获取所述标签ID信号并根据所述标签ID信号生成所述降落指示信号；

所述主控模块还用于获取所述空白信号并根据所述空白信号生成所述保持飞行信号。

4.根据权利要求2所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述主控模块还用于根据所述结果信号生成灯光指示信号，所述无人机停机坪装置还包括：

灯光指示模块，所述灯光指示模块连接所述主控模块，所述灯光指示模块用于获取所述灯光指示信号，并根据所述灯光指示信号进行点亮或熄灭。

5.根据权利要求4所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述灯光指示信号包括点亮指示信号和熄灭指示信号；

所述主控模块还用于获取所述标签ID信号并根据所述标签ID信号生成所述点亮指示信号，所述灯光指示模块还用于获取所述点亮指示信号并根据所述点亮指示信号进行点亮；

所述主控模块还用于获取所述空白信号并根据所述空白信号生成所述熄灭指示信号，所述灯光指示模块还用于获取所述熄灭指示信号并根据所述熄灭指示信号进行熄灭。

6.根据权利要求1所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述无线通信模块包括以下任意一种：蓝牙模块、WiFi模块、GPRS模块、ZigBee模块。

7.根据权利要求4所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述主控模块包括主控芯片，所述主控芯片分别连接所述NFC模块、所述无线通信模块和所述灯光指示模块，所述主控芯片用于获取所述结果信号，并根据所述结果信号生成所述控制指示信号和所述灯光指示信号。

8.根据权利要求7所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述NFC模块包括：NFC芯片、NFC天线、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，所述NFC芯片连接所述主控芯片，所述NFC芯片包括信号接收端、第一发射端和第二发射端，所述NFC天线包括第一连接端和第二连接端；

所述第一电容的一端连接所述信号接收端，所述第一电容的另一端连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一连接端，所述第二电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第二电容的另一端连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接所述第一发射端；

所述第三电阻的一端连接所述第二连接端，所述第三电阻的另一端连接所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端连接所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接所述第二发射端；

所述第四电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第四电容的另一端连接所述第五电容的一端，所述第五电容的另一端连接所述第三电阻的另一端，所述第六电容的一端连接所述第二电容的另一端，所述第六电容的另一端连接所述第七电容的一端，所述第七电容的另一端连接所述第三电容的另一端。

9.根据权利要求7所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述无线通信模块为WiFi模块，所述WiFi模块包括：WiFi芯片、WiFi天线、第八电容、第九电容、第三电感、第四电感和第四电阻，所述WiFi芯片连接所述主控芯片，所述WiFi芯片包括WiFi通信端；

所述第八电容的一端连接所述WiFi通信端，所述第八电容的另一端连接所述第九电容的一端，所述第九电容的另一端接地，所述第三电感的一端连接所述第八电容的另一端，所述第三电感的另一端连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电感的一端连接所述第三电感的另一端，所述第四电感的另一端连接所述WiFi天线。

10.根据权利要求7所述的无人机停机坪装置，其特征在于，所述灯光指示模块包括：若干个发光单元、场效应管、第五电阻和第六电阻，所述发光单元包括：限流电阻和发光二极管，所述限流电阻的一端为所述发光单元的正极，所述限流电阻的另一端连接所述发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极为所述发光单元的负极；

每个所述发光单元的正极连接电源，每个所述发光单元的负极连接所述场效应管的漏极，所述场效应管的源极接地，所述第五电阻的一端连接所述场效应管的栅极，所述第五电阻的另一端接地，所述第六电阻的一端连接所述场效应管的栅极，所述第六电阻的另一端连接所述主控芯片。

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