CN204962544U - 飞行器着陆引导灯阵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器着陆引导灯阵，属于飞行导航设备。采用多个灯位均匀排列且固定在深色背景布上，用于固定LED灯盘位置；所述LED灯盘是采用LED构成的圆形发光体；每个LED灯盘的直径至少为300mm；所述灯位数量大于4，所述LED灯盘的数量大于等于4且小于等于灯位的数量；使用时，LED灯盘分别置于预定的灯位上，LED灯盘的电源线通过电源开关与主蓄电池组连接；所述深色背景布采用地钉固定在地面上。本实用新型将视觉助降引导所需的地面合作标志采用多LED灯盘和灯位的模块化结构进行实现，支持LED灯盘的排列组合，以对应多个着陆地点，使用灵活方便，有效提高了飞行器尤其是无人机助降引导效率和可靠性。

Description

飞行器着陆引导灯阵

技术领域

本实用新型涉及一种用于飞行器着陆引导的灯阵，具体地涉及一种可自由排列的LED灯阵。属于飞行导航设备。

背景技术

飞行器导航技术主要包括惯性导航、雷达导航、GPS导航、微波导航和视觉导航等。其中，随着计算机视觉和图像采集技术、光学测量技术、高速实时处理及存储技术的发展，基于视觉信息的导航技术近年成为研究热点，并具有设备简单、功耗低、体积小、自主无源等优点，并且不依赖地面和空中的导航设备，尤其是不受制于GPS限制(GPS导航系统利用导航卫星进行导航定位，存在信号易受干扰、分辨精度和技术垄断等问题)。在电子对抗方面具有较大优势。

着陆导航是飞行器尤其是无人机飞行中的重要阶段，因进场着陆受飞行高度、气象和地理环境等诸多因素的影响，精确可靠自动化的助降方法成为无人机技术中的关键研究内容之一。按照摄像机安装位置的不同，可把视觉助降系统分为：基于地基信息的无人机着陆导航系统、基于人工标志物的机载着陆导航系统和基于自然场景的机载着陆导航系统。地基助降系统通过地面已经标定号的摄像设备同步拍摄无人机图像，提取特征点或合作标志，计算位置和姿态并反馈给控制系统控制着陆。机载助降系统通过安装在无人机上的摄像机获得地面引导标志的图像，通过位姿估计测算无人机飞行状态和相对于着陆点的位置和方位，经控制系统实施助降引导。

机载助降系统中的地面引导标志大多采用地面信号布，即视觉导航机载助降系统通常需要地面实现铺设具有特殊形状的着陆指示信号布作为地面合作标志。无人直升机通过识别信号布的图像的特征，修正自身的水平位移和航向。国内外相关研究机构在视觉助降方面的研究集中于选择着陆指示信号布所包含的地面合作标志形状、利用视觉图像几何参数等信息解算无人机位置姿态，获得导航定位参数。合作目标检测算法应具有较高的实时性和抗噪声特性，设计合作目标要求该标志包含足够的信息使得计算机视觉系统可以利用这些信息提取无人机自主着陆所需的相对位置和姿态信息，且该标志应容易识别，容易与其他物体和环境进行区分，同时当然也希望图案比较简单，以便提升视觉引导系统的处理速度。

在上述提到的现有地面合作标志多采用涂覆在信号布上的反光涂料或红外涂料特定图案，受能见度影响较大，且这类特定图案的参数和排列关系固定，当需要引导飞行器在不同着陆地点降落时则多数无能为力，如何能使得地面合作标志模块化多元化高效化，并且易于利用图案的排列关系对应不同的着陆地点，对于飞行器尤其是无人机着陆引导具有至关重要的意义。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型构建一种飞行器着陆引导灯阵，利用布设在深色背景布上的多灯位组合，实现无人机助降视觉引导。

一种飞行器着陆引导灯阵，包括深色背景布、多个灯位、多个LED灯盘、主蓄电池组、地钉、电源开关；其中，

多个灯位均匀排列且固定在深色背景布上，用于固定LED灯盘的位置；

所述LED灯盘是采用LED构成的圆形发光体；每个LED灯盘的直径至少为300mm；所述灯位的数量大于4，所述LED灯盘的数量大于等于4且小于等于灯位的数量；使用时，LED灯盘分别置于预定的灯位上，LED灯盘的电源线通过电源开关与主蓄电池组连接；

所述深色背景布采用地钉固定在地面上。

所述深色背景布采用防水防腐绝缘面料，作为优选采用尼龙布。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型将视觉助降引导所需的地面合作标志采用多LED灯盘和灯位的模块化结构进行实现，支持LED灯盘的排列组合，以对应多个着陆地点，使用灵活方便，有效提高了飞行器尤其是无人机助降引导效率和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是采用圆形灯槽的灯位使用状态示意图；

图3是采用灯盘固定轴的灯位使用状态示意图。

其中，1-深色背景布；2-灯位；3-LED灯盘；4-地钉；5-束线器；6-圆形灯槽；7-LED灯盘电源线；8-灯盘固定轴。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明，同时也叙述了本实用新型技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

下面结合实施例对本实用新型所述一种飞行器着陆引导灯阵的具体实施方式进行描述解释，如附图1所示：

包括深色背景布、多个灯位、多个LED灯盘、主蓄电池组、地钉、电源开关；其中，

本实施例中所述灯位采用7×7阵列排布并固定在深色背景布上，且本实施例中地面合作标志由5个圆形发光体即LED灯盘组成，并且其中4个LED灯盘排列成方形，1个LED灯盘位于该方形之外，并令这个LED灯盘作为顶点灯，预定着陆位置中心与顶点灯形心之间的距离设定为ΔL。所述LED灯盘是由条状LED灯带盘绕而成的实心圆形发光体，每个LED灯盘的直径至少为300mm；每个LED灯盘的光度大于等于113000lm。使用时，所示5个LED灯盘分别置于预定的灯位上，LED灯盘的电源线通过电源开关与主蓄电池组连接；作为优选，如附图1所示，所述深色背景布上各灯位之间设有束线器，用于收集并固定LED灯盘的电源线，同时也防止电源线混乱遮挡LED灯盘的亮度。

所述深色背景布采用地钉固定在地面上，本实施例中深色背景布为方形深色尼龙布，其四角至少应用地钉固定于地面，并且在各灯位之间最好也设置地钉进一步固定背景布，地钉也可与束线器设置在一起。

作为优选，如附图2所示，灯位采用圆形灯槽结构，各圆形灯槽的圆心位置如图1等间距排列在深色背景布上，并且所述圆形灯槽的圆心间距大于等于圆形灯槽半径的3倍；所述圆形灯槽的内壁半径等于LED灯盘的半径；使用时LED灯盘分别置于圆形灯槽内。所述圆形灯槽具有圆形槽状结构，且槽壁开有缺口，用于放置LED灯盘的电源线。

作为优选，如附图3所示，所述灯位采用等间距排列的灯盘固定轴，且其间距大于等于LED灯盘半径的3倍；使用时LED灯盘的圆心通过灯盘固定轴固定在深色背景布上。

所述深色背景布还设有配重单元，用于防风，配重单元是放置在深色背景布上且避开灯位的重物，例如金属棒、水泥块等。

并且，本实施例中所述灯阵还包括备用蓄电池组，用于在主蓄电池组故障或电量不足时进行应急供电，进一步地，备用蓄电池组还包括太阳能板和太阳能-电能转换装置，空闲时可通过太阳能进行充电。

在本实用新型实施例中，地面合作标志主要是用于飞行器视觉引导，供飞行器图像处理模块检测、识别、跟踪和引导降落。由于技术要求为全天候工作，因此标志与地面反差愈大愈好，因而本实用新型中地面合作标志均布设在深色背景上如地面铺设的深色尼龙布上并进行固定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换和替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，包括深色背景布、多个灯位、多个LED灯盘、主蓄电池组、地钉、电源开关；其中，

多个灯位均匀排列且固定在深色背景布上，用于固定LED灯盘的位置；

所述LED灯盘是采用LED构成的圆形发光体；每个LED灯盘的直径至少为300mm；所述灯位的数量大于4，所述LED灯盘的数量大于等于4且小于等于灯位的数量；使用时，LED灯盘分别置于预定的灯位上，LED灯盘的电源线通过电源开关与主蓄电池组连接；

所述深色背景布采用地钉固定在地面上。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，所述灯位是圆形灯槽，各圆形灯槽的圆心位置等间距排列在深色背景布上，并且所述圆形灯槽的圆心间距大于等于圆形灯槽半径的3倍；所述圆形灯槽的内壁半径等于LED灯盘的半径；使用时LED灯盘分别置于圆形灯槽内。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，所述圆形灯槽具有圆形槽状结构，且槽壁开有缺口，用于放置LED灯盘的电源线。

4.根据权利要求1所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，所述灯位是等间距排列的灯盘固定轴，且其间距大于等于LED灯盘半径的3倍；使用时LED灯盘的圆心通过灯盘固定轴固定在深色背景布上。

5.根据权利要求1所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，所述深色背景布上各灯位之间设有束线器，用于固定LED灯盘的电源线。

6.根据权利要求1所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，所述LED灯盘是由条状LED灯带盘绕而成的实心圆形发光体。

7.根据权利要求6所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，每个LED灯盘的光度大于等于113000lm。

8.根据权利要求1所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，所述深色背景布还设有配重单元，用于防风，配重单元是放置在深色背景布上且避开灯位的重物。

9.根据权利要求1所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，还包括备用蓄电池组，用于在主蓄电池组故障或电量不足时进行应急供电。

10.根据权利要求9所述的一种飞行器着陆引导灯阵，其特征在于，备用蓄电池组还包括太阳能板和太阳能-电能转换装置。