CN217007697U - 一种空地定位用连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空地定位用连接装置及使用其的空地定位方法，属于定位技术领域，空地定位用连接装置包括地面基地件；连接头，安装在飞行物体上，所述连接头与地面基地件配合，用于使飞行物体与地面基地件连接；定位件，安装在所述地面基地件和连接头上，用于使飞行物体上的连接头与地面基地件精准定位。本实用新型通过设置定位件与连接头和地面基地件配合，使得飞行物体可以和地面基地件实现粗定位、细定位和精定位的连续操作，从而进行快速精准的定位并进行快速稳定的连接，更加精准高效和实用。

Description

一种空地定位用连接装置

技术领域

本实用新型涉及定位技术领域，具体是一种空地定位用连接装置及使用其的空地定位方法。

背景技术

定位技术是一种使用卫星对某物进行准确定位的技术，它从最初的定位精度低、不能实时定位、难以提供及时的导航服务，发展到现如今的高精度GPS全球定位系统，实现了在任意时刻、地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以便实现导航、定位、授时等功能。定位技术可以用来引导飞机、船舶、车辆、以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。卫星定位还可以应用到手机追寻等功能中。

目前的空地定位需要设置相应的连接装置将飞行物体进行连接，如固定设置的底座，从而使得飞行物体可以落在底座上，但底座无法与飞行物体配合，从而导致飞行物体无法精准的降落在底座的特定位置上，这就导致了底座需要设计的较大，生产设置和维护均不便，实用性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空地定位用连接装置及使用其的空地定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空地定位用连接装置，包括：

地面基地件；

连接头，安装在飞行物体上，所述连接头与地面基地件配合，用于使飞行物体与地面基地件连接；

定位件，安装在所述地面基地件和连接头上，用于使飞行物体上的连接头与地面基地件精准定位。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述地面基地件包括：

基地本体，一侧开设有弧形凹槽；

球带凹槽，开设在所述弧形凹槽上并与连接头相配合；

转轴，固定安装在所述弧形凹槽上；

紧固单元，安装在所述基地本体上，当连接头与球带凹槽配合后紧固单元对连接头进行固定。

作为本实用新型的更进一步技术方案，所述紧固单元包括：

旋转卡槽，套设在所述转轴外部并与其转动连接；

紧固盲孔，开设在所述旋转卡槽靠近基地本体的一侧；

锁紧槽，开设在所述旋转卡槽侧面并与所述连接头相配合；

固定槽，开设在所述弧形凹槽上；

线圈，固定安装在所述固定槽内；

紧固销，滑动安装在所述固定槽内，所述紧固销通过弹簧与线圈相连，所述紧固销一端与紧固盲孔相配合，当锁紧槽与连接头配合时，弹簧将紧固销顶入紧固盲孔将旋转卡槽固定。

作为本实用新型的再进一步技术方案，所述连接头包括：

圆台面，一端与所述飞行物体相连；

小圆柱面，一端与所述圆台面远离飞行物体的一端相连；

大圆柱面，一端与所述小圆柱面远离圆台面的一端相连；

球带面，一端与所述大圆柱面远离小圆柱面的一端相连，所述球带面与球带凹槽相配合。

作为本实用新型的再进一步技术方案，所述定位件包括：

GPS发射模块，固定安装在所述球带凹槽内；

GPS接收模块，固定安装在所述连接头上并与GPS发射模块相配合；

激光发射器，固定安装在所述连接头上；

激光接收器，固定安装在所述球带凹槽内，所述激光接收器设有与激光发射器相配合的感光材料；

球带大圆，开设在所述球带凹槽外侧并与连接头相配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置定位件与连接头和地面基地件配合，使得飞行物体可以和地面基地件实现粗定位、细定位和精定位的连续操作，从而进行快速精准的定位并进行快速稳定的连接，更加精准高效和实用。

附图说明

图1为空地定位用连接装置中地面基地件的局部结构示意图；

图2为空地定位用连接装置中旋转卡槽的结构示意图；

图3为空地定位用连接装置中紧固单元紧固前的局部剖视图；

图4为空地定位用连接装置中紧固单元紧固时的局部剖视图；

图5为空地定位用连接装置中飞行物体的结构示意图；

图6为空地定位用连接装置中飞行物体的剖视图；

图7为空地定位用连接装置进行粗定位时的结构示意图；

图8为空地定位用连接装置进行细定位时的局部结构示意图；

图9为空地定位用连接装置进行精定位时的剖视图；

图10为空地定位用连接装置连接后的剖视图；

图11为空地定位用连接装置粗定位时的局部结构示意图；

图12为空地定位用连接装置细定位的完成效果图；

图13为空地定位用连接装置旋转卡槽固定前的结构示意图；

图14为空地定位用连接装置旋转卡槽固定后的结构示意图；

图15为粗定位中方法一的结构示意图；

图16为粗定位中方法二的结构示意图；

图17为粗定位中方法三的结构示意图。

图中：1-地面基地件、11-基地本体、12-弧形凹槽、13-球带凹槽、131-球带大圆、132-GPS发射模块、133-激光发射器、134-安全区域、14-转轴、15-紧固单元、151-旋转卡槽、152-旋转盲孔、153-紧固盲孔、154-锁紧槽、155-固定槽、156-线圈、157-弹簧、 158-紧固销、2-连接头、21-圆台面、22-小圆柱面、23-大圆柱面、24-球带面、25-GPS接收模块、26-激光接收器、27-激光、3-飞行物体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型实施例是这样实现的，如图1至图5所示的空地定位用连接装置，包括:

地面基地件1；

连接头2，安装在飞行物体3上，所述连接头2与地面基地件1配合，用于使飞行物体3与地面基地件1连接；

定位件，安装在所述地面基地件1和连接头2上，用于使飞行物体3上的连接头2与地面基地件1精准定位。

本实用新型在实际应用时，通过设置定位件与连接头2和地面基地件1配合，使得飞行物体3可以和地面基地件1进行快速精准的定位并进行快速稳定的连接，更加精准高效和实用。

如图1至图4所示，作为本实用新型一个优选的实施例，所述地面基地件1包括：

基地本体11，一侧开设有弧形凹槽12；

球带凹槽13，开设在所述弧形凹槽上并与连接头2相配合；

转轴14，固定安装在所述弧形凹槽12上；

紧固单元15，安装在所述基地本体11上，当连接头2与球带凹槽13配合后紧固单元15对连接头2进行固定；

所述紧固单元15包括：

旋转卡槽151，套设在所述转轴14外部并与其转动连接；

紧固盲孔153，开设在所述旋转卡槽151靠近基地本体11的一侧；

锁紧槽154，开设在所述旋转卡槽151侧面并与所述连接头2相配合；

固定槽155，开设在所述弧形凹槽12上；

线圈156，固定安装在所述固定槽155内；

紧固销158，滑动安装在所述固定槽155内，所述紧固销158通过弹簧157与线圈156相连，所述紧固销158一端与紧固盲孔153相配合，当锁紧槽154与连接头2配合时，弹簧157将紧固销158顶入紧固盲孔153将旋转卡槽151固定。

在本实施例的一种情况中，为方便旋转卡槽151进行安装并保持其转动稳定性，所述旋转卡槽151一侧开设有与转轴14相配合的旋转盲孔152，安装时将转轴14插入旋转盲孔152，此时旋转卡槽151可以稳定在弧形凹槽12进行旋转，旋转卡槽151是和基地本体 11紧固的一体结构，可相对基地本体11中心转轴14转动；优选的，旋转卡槽151呈中心对称结构，旋转盲孔152设置在旋转卡槽151的中心，中间两个中心对称的紧固盲孔153 用于与紧固销158配合，实现对旋转卡槽151的周向位置的固定与释放，前后对称开有两个与连接头2上半部分轮廓形状相同的锁紧槽154可锁死连接头2；锁紧时，紧固销158 插入紧固盲孔153，紧固销158上端有倒角，下端与固定槽155中的弹簧157固连，在弹簧157弹力的作用下插入旋转卡槽151上的紧固盲孔153，并固定旋转卡槽151周向位置，紧固销158为电磁铁材料，当固定槽155中的线圈156通上电时，可被吸引向下移动，从而释放旋转卡槽151，旋转卡槽151的释放和固定具体请参阅图13和图14，将飞行物体3 与地面基地件精定位完成后，进行连接时，旋转卡槽151转动至锁紧槽154与连接头2连接并锁死，此时紧固销158在弹簧157的作用下插入旋转卡槽151上的紧固盲孔153，此即连接方法。

如图5、图6所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述连接头2包括：

圆台面21，一端与所述飞行物体3相连；

小圆柱面22，一端与所述圆台面21远离飞行物体3的一端相连；

大圆柱面23，一端与所述小圆柱面22远离圆台面21的一端相连；

球带面24，一端与所述大圆柱面23远离小圆柱面22的一端相连，所述球带面24与球带凹槽13相配合。

在本实施例的一种情况中，大圆柱面23与飞行物体3之间形成可供锁紧槽154插入的空间，此时连接头2上半部分的圆台面21、小圆柱面22、大圆柱面23均与锁紧槽154 配合，从而使得连接头2与飞行物体3可以被稳定锁定，另外，球带面24的设置便于进行精准定位。

如图7至图12所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述定位件包括：

GPS发射模块132，固定安装在所述球带凹槽13内；

GPS接收模块25，固定安装在所述连接头2上并与GPS发射模块132相配合；

激光发射器133，固定安装在所述连接头2上；

激光接收器26，固定安装在所述球带凹槽13内，所述激光接收器26设有与激光发射器133相配合的感光材料；

球带大圆131，开设在所述球带凹槽13外侧并与连接头2相配合。

在本实施例的一种情况中，先通过GPS发射模块132和GPS接收模块25配合进行粗定位，然后通过激光发射器133和激光接收器26进行细定位，最后再通过球带大圆131 与球带面24配合进行精定位，球带大圆131与球带凹槽13之间形成安全区域134，可以稳定进行精定位，因为是球带结构，可以在连接头2下端进入球带凹槽13内靠球面自动正心定位，完成精定位，飞行物体3和连接头2形成整体结构，球带自动找心定位时，为避免摩擦表面剧烈磨损，可在球带大圆131上设置润滑系统，对摩擦表面进行静压润滑。

本实施例提供了一种空地定位方法，请参阅图15至图17，所述方法使用如上述实施例所述的空地定位用连接装置，所述空地定位方法包括以下步骤：

先粗定位：通过GPS定位，使地面基地件与飞行物体3进行无线通讯；

再细定位：通过激光发射器133，使地面基地件1与飞行物体3进行激光感应；

然后精定位：通过球带大圆131与球带面24配合的球面自动调正结构使得地面基地件与飞行物体3精准定位。

在本实施例的一种情况中，所述粗定位为：基地本体11的弧形凹槽12上前后开有两个对称布置的球带凹槽13，球带凹槽13上设有球带大圆131，飞行物体3下端面有两个与球带凹槽13形状相同且布置位置也相同的球带面24；基地本体11和飞行物体3内置有指南针，在一维空间内具有一致的正前方向，即飞行物体3的前后球带面24和基地本体 11的前后球带凹槽13位置上分别对应；基地本体11前球带凹槽13有GPS发射模块132，相应的，飞行物体3前球带面24有GPS接收模块25，两模块之间可进行无线通讯；飞行物体3接收到基地本体11的位置信息后，可飞行至基地本体11上方；使得GPS发射模块 132能够在由GPS接收模块25所决定的GPS粗定位的误差范围内实现大致定位，即前球带面24落入由前球带凹槽13所决定的误差范围，该误差范围是与球带凹槽13上的球带大圆131同心，半径为误差半径r的圆形区域；完成粗定位；所述粗定位可以通过如下方法一、方法二或方法三实现，所述方法一包括(具体请参阅图14)：

基体发出(x,y)坐标信号；

飞行物体3接受信号到达(x,y)处；

基体发出方向角θ信号；

飞行车身根据θ调整姿态；

所述方法二包括(具体请参阅图15)：

基体根据自身方向角θ建立坐标系，并以基体正前方向为x正方向；

基体发出(y,θ)坐标信号；

飞行物体3根据(y,θ)进入x方向；

基体发出x信号；

飞行物体3根据x信号调整x方向的一维位置；

所述方法三包括(具体请参阅图16)：

基体根据自身方向角θ建立坐标系，并以基体正前方向为x正方向；

基体发出(x,θ)坐标信号；

飞行物体3根据(x,θ)进入y方向；

基体发出y信号；

飞行物体3根据y信号调整y方向的一维位置；

所述细定位为：粗定位完成后，飞行物体3在一定范围内平动，使得前球带面24可在上述误差范围改变位置；同时前球带面24下端面向前球带凹槽13的感光材料发射4束激光信号，直到4束激光信号同时被前球带凹槽13的感光材料接收，前球带面下端落入前球带凹槽13上端面的球带大圆131内，前球带面24和前球带凹槽13完成细定位，平动结束；飞行物体3以前球带面24中心轴线为转轴转动，同时后球带面24下端向后球带凹槽13感光材料发出4束激光信号，直到4束激光信号同时被后球带凹槽13感光材料接收，后球带面24下端圆落入后球带凹槽13上的球带大圆131内，后球带面24和后球带凹槽13完成细定位，转动结束；至此，前后球带面24下端同时落入前后球带凹槽13上端的球带大圆131，细定位完成；

所述精定位为：细定位完成后，飞行物体3保持其下端面与基地本体11上端面平行的姿态，沿铅垂方向缓慢降落，降落时飞行物体3与基地本体11始终保持平行关系；因为是球带结构，可以在球带面24下端进入球带凹槽131内靠球面自动正心定位，自动补偿定位最后的微小误差，直至前后球带面24完全落入球带凹槽13，完成精定位，飞行物体3和基地本体11形成整体结构。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种空地定位用连接装置，其特征在于，包括：

地面基地件；

连接头，安装在飞行物体上，所述连接头与地面基地件配合，用于使飞行物体与地面基地件连接；

定位件，安装在所述地面基地件和连接头上，用于使飞行物体上的连接头与地面基地件精准定位。

2.根据权利要求1所述的空地定位用连接装置，其特征在于，所述地面基地件包括：

基地本体，一侧开设有弧形凹槽；

球带凹槽，开设在所述弧形凹槽上并与连接头相配合；

转轴，固定安装在所述弧形凹槽上；

紧固单元，安装在所述基地本体上，当连接头与球带凹槽配合后紧固单元对连接头进行固定。

3.根据权利要求2所述的空地定位用连接装置，其特征在于，所述紧固单元包括：

旋转卡槽，套设在所述转轴外部并与其转动连接；

紧固盲孔，开设在所述旋转卡槽靠近基地本体的一侧；

锁紧槽，开设在所述旋转卡槽侧面并与所述连接头相配合；

固定槽，开设在所述弧形凹槽上；

线圈，固定安装在所述固定槽内；

紧固销，滑动安装在所述固定槽内，所述紧固销通过弹簧与线圈相连，所述紧固销一端与紧固盲孔相配合，当锁紧槽与连接头配合时，弹簧将紧固销顶入紧固盲孔将旋转卡槽固定。

4.根据权利要求2或3所述的空地定位用连接装置，其特征在于，所述连接头包括：

圆台面，一端与所述飞行物体相连；

小圆柱面，一端与所述圆台面远离飞行物体的一端相连；

大圆柱面，一端与所述小圆柱面远离圆台面的一端相连；

球带面，一端与所述大圆柱面远离小圆柱面的一端相连，所述球带面与球带凹槽相配合。

5.根据权利要求4所述的空地定位用连接装置，其特征在于，所述定位件包括：

GPS发射模块，固定安装在所述球带凹槽内；

GPS接收模块，固定安装在所述连接头上并与GPS发射模块相配合。

6.根据权利要求5所述的空地定位用连接装置，其特征在于，所述定位件还包括：

激光发射器，固定安装在所述连接头上；

激光接收器，固定安装在所述球带凹槽内，所述激光接收器设有与激光发射器相配合的感光材料；

球带大圆，开设在所述球带凹槽外侧并与连接头相配合，所述球带大圆与球带凹槽之间形成安全区域。

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