本實用新型涉及無人機技術領域,特別涉及一種無人機室內(nèi)空間定位系統(tǒng)。
背景技術:
近年來,隨著軍用無人機技術的發(fā)展與應用,無人機技術已日益被人們所重視起來。無人機技術也有向小型化民用化方向發(fā)展的趨勢。民用無人機在國土測繪、海洋巡查、電力巡線、氣象探測、應急救援、環(huán)保監(jiān)測、森林防火等方面也等到了廣泛應用??梢灶A見未來的時代是無人機技術“大爆炸”的時代,在無人機室內(nèi)空間定位通常是采用光流懸停定位,這種方法價格昂貴。
超聲波測距法,是指利用超聲波測量已知基準位置和目標物體表面之間距離同時與電子技術相結合來實現(xiàn)非接觸式距離測量的方法。作為一種典型的非接觸測量是超聲波測距法,該方法具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素干擾的優(yōu)點,該方法基于計算超聲波在被測物體和超聲波探頭之間的傳輸時間或其他參數(shù)來測量距離的,對被測目標無損害。而且超聲波傳播速度在相當大范圍內(nèi)與頻率無關。
在空氣中的傳播速度:
式中,c為超聲波速度,T為空氣中溫度。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無人機室內(nèi)空間定位系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術中導致的上述多項缺陷。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供以下的技術方案:一種無人機室內(nèi)空間定位系統(tǒng),包括無人機主體、定位器,所述無人機主體設有飛控板和USB插口,所述USB插口處設有螺紋連接口,所述定位器為正方體,其下端設有USB插頭,USB插頭處設有螺紋連接座,螺紋連接座與螺紋連接口螺紋連接,定位器設有超聲波收發(fā)模塊、和控制模塊、三軸測距系統(tǒng)、位置轉換模塊、微處理器,控制模塊和超聲波收發(fā)模塊連接,所述超聲波收發(fā)模塊包括超聲波發(fā)射模塊、發(fā)射放大模塊、超聲波接受模塊、接受放大模塊、檢波模塊、檢驗接受模塊、檢驗接收放大模塊,所述超聲波發(fā)射模塊與發(fā)射放大模塊相連并傳輸超聲波信號,超聲波接收模塊與接收放大模塊相連并傳輸接收到的超聲波信號,接收放大模塊與檢波模塊相連并傳輸放大的超聲波信號,檢驗接收模塊與檢驗接收放大模塊相連并傳輸接收到的超聲波信號,檢驗接收放大模塊與微處理器連接,微處理器與三軸測距系統(tǒng)連接,三軸測距系統(tǒng)與位置轉換模塊連接,位置轉換模塊通過USB插口與飛控板相連接。
優(yōu)選的,所述發(fā)射放大模塊采用兩級共射級聯(lián)放大電路,第一級為共射放大電路組成,第二級為達林頓管構成。
優(yōu)選的,所述超聲波發(fā)射模塊采用超聲波換能器并聯(lián)在級聯(lián)三極管的兩端,超聲波接收模塊采用超聲波換能器,接收放大模塊和檢驗接收放大模塊均采用LM324型放大器,檢波模塊采用LM567型檢波器。
優(yōu)選的,所述控制模塊型號為AT89C52。
優(yōu)選的,所述微處理器為單片機。
采用以上技術方案的有益效果是:本實用新型結構的一種無人機室內(nèi)空間定位系統(tǒng),可以實現(xiàn)無人機在室內(nèi)空間的定位,控制無人機懸停,定位器為獨立的模塊,模擬GPS,即插即用,使用方便,不需要改動飛控板上任一硬件和軟件,成本低。
附圖說明
圖1是本實用新型的布局示意圖;
圖2是本實用新型的結構示意圖。
其中,1-無人機主體,2-定位器,3-飛控板,4-USB插口,5-螺紋連接口,6-USB插頭,7-螺紋連接座,8-超聲波收發(fā)模塊,9-超聲波發(fā)射模塊,10-發(fā)射放大模塊,11-超聲波接受模塊,12-接受放大模塊,13-檢波模塊,14-檢驗接受模塊,15-檢驗接收放大模塊,16-控制模塊,17-三軸測距系統(tǒng),18-位置轉換模塊,19-微處理器。
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施方式。
圖1、圖2出示本實用新型的具體實施方式:一種無人機室內(nèi)空間定位系統(tǒng),包括無人機主體1、定位器2,所述無人機主體1設有飛控板3和USB插口4,所述USB插口4處設有螺紋連接口5,所述定位器2為正方體,其下端設有USB插頭6,USB插頭6處設有螺紋連接座7,螺紋連接座7與螺紋連接口5螺紋連接,定位器2設有超聲波收發(fā)模塊9、和控制模塊16、三軸測距系統(tǒng)17、位置轉換模塊18、微處理器19,控制模塊16和超聲波收發(fā)模塊8連接,所述超聲波收發(fā)模塊8包括超聲波發(fā)射模塊9、發(fā)射放大模塊10、超聲波接受模塊11、接受放大模塊12、檢波模塊13、檢驗接受模塊14、檢驗接收放大模塊15,所述超聲波發(fā)射模塊9與發(fā)射放大模塊10相連并傳輸超聲波信號,超聲波接收模塊11與接收放大模塊12相連并傳輸接收到的超聲波信號,接收放大模塊12與檢波模塊13相連并傳輸放大的超聲波信號,檢驗接收模塊14與檢驗接收放大模塊15相連并傳輸接收到的超聲波信號,檢驗接收放大模塊15與微處理器19連接,微處理器19與三軸測距系統(tǒng)17連接,三軸測距系統(tǒng)17與位置轉換模塊18連接,位置轉換模塊18通過USB插口4與飛控板3相連接。
通過三軸測距系統(tǒng)17測出無人機當前各個軸上的位置,然后將位置信息傳給位置轉換模塊18,位置轉換模塊18將數(shù)據(jù)轉換成GPS三軸上的數(shù)據(jù),然后通過USB插口傳遞給飛控板3,飛控板3根據(jù)這個數(shù)據(jù)保持定點、懸停。
本實施例中,所述發(fā)射放大模塊10采用兩級共射級聯(lián)放大電路,第一級為共射放大電路組成,第二級為達林頓管構成。
本實施例中,所述超聲波發(fā)射模塊9采用超聲波換能器并聯(lián)在級聯(lián)三極管的兩端,超聲波接收模塊11采用超聲波換能器,接收放大模塊12和檢驗接收放大模塊15均采用LM324型放大器,檢波模塊13采用LM567型檢波器。
本實施例中,所述控制模塊16型號為AT89C52。
本實施例中,所述微處理器19為單片機。
基于上述:本實用新型結構的一種無人機室內(nèi)空間定位系統(tǒng),可以實現(xiàn)無人機在室內(nèi)空間的定位,控制無人機懸停,定位器2為獨立的模塊,模擬GPS,即插即用,使用方便,不需要改動飛控板3上任一硬件和軟件,成本低。
以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。