CN206610170U - 一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器，属于控制领域，包括飞行器本体和遥控装置，遥控装置与飞行器本体无线连接；通过检测环境中的风的大小和方向，在根据遥控装置设定的飞行器本体飞行的速度，飞行器本体飞行根据风的大小和方向与设定的飞行速度从而进一步算出飞行器本体的实际飞行的速度和方向，从而能更好根据人们的需要进行飞行器的目标搜索，提高目标寻找的速度和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制领域，特别是涉及一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器。
背景技术
当前，无人机已经逐渐出现于市场，特别是在跟踪和航拍上的应用，如跟随航拍、电影拍摄、植物保护、规划路线、自然灾害探测等涉及到自动拍摄的场合。常用的gps四轴跟随无人机主要通过跟随目标的状态信息，以及期望的相对距离计算得到无人机的期望位置状态，并与当下状态进行比较，根据算法得出修正量。这样的算法架构可以避免将相对距离看做系统状态所需要的数据转换过程，也实现了一部分的跟随功能。但是在很多情况下跟随状态却受到环境因素的影响很大，在定位跟随下不能为用户取得比较优秀的数据。
另外，无人机不是仅仅只能会是一个被动的牵引分子，而应该是一个完整的自己的思想，能够自我判断取得较好的路径去跟随目标。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器，解决现有无人机处于跟随状态下被风影响大的问题。
本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：
一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器，包括飞行器本体和遥控装置，遥控装置与飞行器本体无线连接；
所述飞行器本体包括机架和控制电路单元，控制电路单元包括电机、电机驱动模块、激光模块、GPS定位模块、气压计、控制器模块、磁力计、显示模块、陀螺仪和控制无线模块；所述激光模块、GPS定位模块、气压计、磁力计和陀螺仪的输出端与控制器模块连接；所述显示模块的输入端与控制器模块连接；所述控制器模块的输出端经电机驱动模块与电机连接；所述控制器模块与控制无线模块连接；所述控制无线模块与遥控装置无线连接；
所述遥控装置包括遥控装置包括遥控无线模块、遥控气压计、风速风向传感器、遥控显示模块、遥控控制器模块、按键和摇杆；所述遥控气压计、风速风向传感器、按键和摇杆的输出端与遥控控制器模块连接；所述遥控显示模块的输入端与遥控控制器模块连接；所述遥控无线模块与遥控控制器模块连接；所述遥控无线模块与控制无线模块连接。
上述方案中，优选的是飞行器本体和遥控装置上均设置有供能装置，供能装置为电池。
上述方案中，优选的是陀螺仪使用型号为MCU6050的陀螺仪。
本实用新型的优点与效果是：
本实用新型通过采集飞行环境中的风的大小和方向，在根据遥控装置设定的飞行器本体飞行的速度，飞行器本体飞行根据风的大小和方向与设定的飞行速度从而进一步算出飞行器本体的实际飞行的速度和方向，从而能更好根据人们的需要进行飞行器的目标搜索，提高目标寻找的速度和效率，从而能够更好的解决跟随状态下被风影响大的问题。
附图说明
图1为本实用新型结构框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。
一种基于速度矢量合成的航迹规划算法的飞行器，如图1所示，包括飞行器本体和遥控装置，遥控装置与飞行器本体无线连接。
所述飞行器本体包括机架和控制电路单元，控制电路单元包括电机、电机驱动模块、激光模块、GPS定位模块、气压计、控制器模块、磁力计、显示模块、陀螺仪和控制无线模块。
所述激光模块、GPS定位模块、气压计、磁力计和陀螺仪的输出端与控制器模块连接；所述GPS定位模块用于获取飞行器本体的经度和维度数据；所述气压计用以检测飞行器本体外的气压大小从而算出飞行器本体与地相距高度；所述陀螺仪用于检测飞行器本体的平衡状态。
所述显示模块的输入端与控制器模块连接；所述控制器模块的输出端经电机驱动模块与电机连接；所述控制器模块与控制无线模块连接；所述控制无线模块与遥控装置无线连接；所述显示模块用于显示飞行器本体的飞行数据和检测的气压、经纬度数据；所述电机驱动模块接收控制器模块的控制信号控制电机转动使得飞行器本体进行飞行。
飞行器本体的控制器模块的微处理器主要实现的功能有：1、提供电机驱动模块所需要的方波脉冲控制信号，以控制电机的转速。2、驱动激光模块来检测当前所处位置附近的障碍物以进行壁障。3、根据GPS定位模块得到当前飞行器所处的经纬度。4、利用2.4G数传模块与遥控器通信。5、处理气压计得到的数据得到当前飞行器所处的高度。6、将当前经纬度以及高度等数据显示在OLED显示模块上。7、采集陀螺仪的数据，完成姿态，速度等导航信息的滤波解算。8、得到遥控装置的数据进行相应的处理。9、驱动磁力计，定位飞行器的飞行方向。
所述遥控装置包括遥控装置包括遥控无线模块、遥控气压计、风速风向传感器、遥控显示模块、遥控控制器模块、按键和摇杆。
所述遥控气压计、风速风向传感器、按键和摇杆的输出端与遥控控制器模块连接；所述遥控气压计用以检测遥控装置外的气压大小从而算出遥控装置与地相距高度；所述风速风向传感器用于检测飞速的大小和方向；所述按键和摇杆用于用户输入控制飞行器本体的飞行。
所述遥控显示模块的输入端与遥控控制器模块连接；所述遥控无线模块与遥控控制器模块连接；所述遥控无线模块与控制无线模块连接；所述遥控显示模块用于显示飞行器本体的飞行的速度、与目标点的距离数据；所述遥控无线模块实现与飞行器本体无线通信。
遥控装置的遥控控制器模块内的微处理器主要实现的功能有：1、根据GPS定位模块得到当前遥控器所处的经纬度2、按键控制得到当前飞行器的模式3、采集当前位置信息4、处理气压计得到的数据得到当前遥控所处的高度5、OLED显示当前位置，模式等信息。
遥控装置通过2.4G数传模块发送相应的控制指令控制飞行器，飞行器既可工作。控制命令包括：1、自稳/悬停/基本跟随模式/有风跟随模式四个模式；2、控制脉冲频率，即电机的转动速度；3、遥控飞行方向；4、 GPS数据传输5、无人机状态查询，当电压过低时，发送警报给遥控装置6、当要飞行器处于跟随模式时，先让飞控处于悬停状态模式，然后再处于跟随模式，飞行器即进入跟随模式自主飞行7、处于跟随模式时无人机结合根据遥控装置传过来的风力、风向和飞行目标点做出飞行航向的决策。
工作时，操作者通过遥控装置上的按键装置启动飞行器进入悬停模式再进入跟随模式，飞行器根据遥控装置传回的GPS数据、风速风向数据、气压值判断目标点的方向，进而规划航线和飞行的方向。这种飞行方式有效的决解了飞行器在有风的情况下也不会导致偏离航迹飞行。
以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。
Claims (3)
1.一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器，其特征在于：包括飞行器本体和遥控装置，遥控装置与飞行器本体无线连接；
所述飞行器本体包括机架和控制电路单元，控制电路单元包括电机、电机驱动模块、激光模块、GPS定位模块、气压计、控制器模块、磁力计、显示模块、陀螺仪和控制无线模块；所述激光模块、GPS定位模块、气压计、磁力计和陀螺仪的输出端与控制器模块连接；所述显示模块的输入端与控制器模块连接；所述控制器模块的输出端经电机驱动模块与电机连接；所述控制器模块与控制无线模块连接；所述控制无线模块与遥控装置无线连接；
所述遥控装置包括遥控装置包括遥控无线模块、遥控气压计、风速风向传感器、遥控显示模块、遥控控制器模块、按键和摇杆；所述遥控气压计、风速风向传感器、按键和摇杆的输出端与遥控控制器模块连接；所述遥控显示模块的输入端与遥控控制器模块连接；所述遥控无线模块与遥控控制器模块连接；所述遥控无线模块与控制无线模块连接。
2.根据上述权利要求1所述的一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器，其特征在于：飞行器本体和遥控装置上均设置有供能装置，供能装置为电池。
3.根据上述权利要求1所述的一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器，其特征在于：所述陀螺仪使用型号为MCU6050的陀螺仪。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720254936.6U CN206610170U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器 |
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| CN201720254936.6U CN206610170U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种基于速度矢量合成的航迹规划的飞行器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206610170U true CN206610170U (zh) | 2017-11-03 |
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| CN (1) | CN206610170U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106802669A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-06 | 广西师范大学 | 一种基于速度矢量合成的航迹规划算法及其飞行器 |
| CN108594696A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-09-28 | 芜湖博高光电科技股份有限公司 | 一种末敏弹高速测试转台伺服远程wifi遥控控制系统 |
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2017
- 2017-03-16 CN CN201720254936.6U patent/CN206610170U/zh not_active Expired - Fee Related
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