一種基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無人機實時定位與跟蹤裝置，尤其涉及一種基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置。
【背景技術】
[0002]目標的實時定位與跟蹤在科學和工程中具有重要的研究價值。最初通常都是由無人機通過攝像機采集視頻圖像，然后通過均值移動算法、粒子濾波跟蹤算法等目標跟蹤算法來對目標進行實時定位與跟蹤。由于在無人機實時定位與跟蹤目標飛行的過程中，攝像機和目標之間相對運動，應用場景復雜多變，以及采集的視頻圖像一般具有光照變化明顯、圖像中雜物或噪聲顯著、目標被部分遮擋或安全遮擋、目標姿態(tài)變化大等特點，使基于序列圖像的目標跟蹤難以實現(xiàn)。經(jīng)過長期研究，目前有開發(fā)一種采用結合均值移動與粒子濾波的無人機目標跟蹤方法，可實現(xiàn)動態(tài)場景、光照變化、尺度變化、遮擋等復雜情況下對目標實時定位與跟蹤，具有實時性好、適應性強和可擴展性好等優(yōu)點。但是由于只是改變了目標跟蹤算法，仍然是通過無人機上的攝像機來采集視頻圖像去進行計算，不僅成本高，光線干擾性大，接收及反射信號范圍小，且存在計算過程復雜，計算數(shù)據(jù)精確度不高的缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本實用新型擬解決的問題是提供一種結構簡單合理、成本低、使用簡便、無光線干擾、接收及發(fā)射信號范圍廣的基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，通過接收超聲波脈沖來進行相對位置的計算，使其后續(xù)的計算具有計算過程簡單、計算數(shù)據(jù)精確度高的特點。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，包括一個超聲波發(fā)射器和一個超聲波接收器；所述超聲波發(fā)射器包括一塊電路板一和至少一個超聲波發(fā)射頭，至少一個所述超聲波發(fā)射頭并聯(lián)設置在所述電路板一的同一位置上；所述超聲波接收器包括一塊電路板二和至少三個超聲波接收頭一，至少三個所述超聲波接收頭一并聯(lián)設置在所述電路板二的不同位置上，且上述所述超聲波接收頭一均不在同一直線上。
[0005]作為優(yōu)選，所述電路板一和所述電路板二上還分別設有一無線通訊模塊一和無線通訊模塊二。
[0006]作為優(yōu)選，每個所述超聲波接收頭一上還并聯(lián)設置有至少三個位于不同位置且不在同一直線上的超聲波接收頭二。
[0007]作為優(yōu)選，所述超聲波接收頭一的數(shù)量為3?6個，且所述超聲波接收頭一構成一個三角形陳列、矩形陣列或環(huán)形陣列。
[0008]作為優(yōu)選，所述超聲波接收頭二的數(shù)量也為3?6個，且所述超聲波接收頭二構成一個三角形陳列、矩形陳列或環(huán)形陳列。
[0009]本實用新型的有效成果:本實用新型在基于超聲波的應用上，對超聲波發(fā)射器上的超聲波發(fā)射頭和超聲波接收器上的超聲波接收頭一或超聲波接收頭二進行了獨特的構造與組合設計，再者在電路板一和電路板二上分別設有一無線通訊模塊一和無線通訊模塊二。使其不僅結構簡單合理，成本低，使用簡便，且具有無光線干擾、接收及發(fā)射信號范圍廣和快的特點；再者將此裝置運用到實際的無人機實時定位與跟蹤領域中，當超聲波發(fā)射頭發(fā)射信號的同時，無線通訊模塊一早就將信號傳送給無線通訊模塊二了，從而大大縮短了傳播時間，能夠進行快速計算，使其不僅計算過程簡單，且計算數(shù)據(jù)精確度高，能夠精確的對移動物體進行實時定位與跟蹤，突破了現(xiàn)有的技術。
[0010]綜上所述，本實用新型具有結構簡單合理、成本低、使用簡便、無光線干擾、接收及發(fā)射信號范圍廣的特點，通過接收超聲波脈沖來進行相對位置的計算，使其后續(xù)的計算具有計算過程簡單、計算數(shù)據(jù)精確度高的特點。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型中超聲波發(fā)射器和超聲波接收器組合狀態(tài)下的結構示意圖一。
[0012]圖2是本實用新型中超聲波發(fā)射器和超聲波接收器組合狀態(tài)下的結構示意圖二。
[0013]圖中:1_超聲波發(fā)射器，2-超聲波接收器，3-電路板一，4-超聲波發(fā)射頭，5-電路板二，6-超聲波接收頭一，7-超聲波接收頭二，8-無線通訊模塊一，9-無線通訊模塊二。
【具體實施方式】
[0014]為了使本技術領域的人員更好的理解本實用新型方案，下面將結合本實施例中的附圖1(超聲波發(fā)射頭數(shù)量為3個，超聲波接收頭一的數(shù)量為4個)和圖2(超聲波發(fā)射頭數(shù)量為3個，超聲波接收頭一的數(shù)量為4個，超聲波接收頭二的數(shù)量為3個)為例，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0015]如圖1、圖2所示，本實用新型公開了一種基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，包括一個超聲波發(fā)射器I和一個超聲波接收器2 ;超聲波發(fā)射器I包括一塊電路板一 3和至少一個超聲波發(fā)射頭4，至少一個超聲波發(fā)射頭4并聯(lián)設置在電路板一 3的同一位置上；超聲波接收器2包括一塊電路板二 5和至少三個超聲波接收頭一 6，至少三個超聲波接收頭一 6并聯(lián)設置在電路板二 5的不同位置上，且上述超聲波接收頭一 6均不在同一直線上，電路板一 3和電路板二 5上還分別設有一無線通訊模塊一 8和無線通訊模塊二 9，每個超聲波接收頭一 6上還并聯(lián)設置有至少三個位于不同位置且不在同一直線上的超聲波接收頭二 7，超聲波接收頭一 6的數(shù)量為3?6個，且超聲波接收頭一 6構成一個三角形陳列、矩形陣列或環(huán)形陣列，超聲波接收頭二 7的數(shù)量也為3?6個，且超聲波接收頭二 7構成一個三角形陳列、矩形陳列或環(huán)形陳列。
[0016]本實用新型在基于超聲波的應用上，對超聲波發(fā)射器I上的超聲波發(fā)射頭4和超聲波接收器2上的超聲波接收頭一 6或超聲波接收頭二 7進行了獨特的構造與組合設計，再者在電路板一 3和電路板二 5上分別設有一無線通訊模塊一 8和無線通訊模塊二 9。使其不僅結構簡單合理，成本低，使用簡便，且具有無光線干擾、接收及發(fā)射信號范圍廣和快的特點；再者將此裝置運用到實際的無人機實時定位與跟蹤領域中，當超聲波發(fā)射頭4發(fā)射信號的同時，無線通訊模塊一 8早就將信號傳送給無線通訊模塊二 9 了，從而大大縮短了傳播時間，能夠進行快速計算，使其不僅計算過程簡單，且計算數(shù)據(jù)精確度高，能夠精確的對移動物體進行實時定位與跟蹤，突破了現(xiàn)有的技術。
[0017]顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬于本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，包括一個超聲波發(fā)射器(I)和一個超聲波接收器(2);其特征在于:所述超聲波發(fā)射器(I)包括一塊電路板一(3)和至少一個超聲波發(fā)射頭(4)，至少一個所述超聲波發(fā)射頭(4)并聯(lián)設置在所述電路板一(3)的同一位置上；所述超聲波接收器(2)包括一塊電路板二(5)和至少三個超聲波接收頭一(6)，至少三個所述超聲波接收頭一(6)并聯(lián)設置在所述電路板二(5)的不同位置上，且上述所述超聲波接收頭一(6)均不在同一直線上。2.根據(jù)權利要求1所述的基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，其特征在于:所述電路板一(3)和所述電路板二(5)上還分別設有一無線通訊模塊一(8)和無線通訊模塊二(9)。3.根據(jù)權利要求1所述的基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，其特征在于??每個所述超聲波接收頭一(6)上還并聯(lián)設置有至少三個位于不同位置且不在同一直線上的超聲波接收頭二(7)。4.根據(jù)權利要求1所述的基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，其特征在于:所述超聲波接收頭一出)的數(shù)量為3?6個，且所述超聲波接收頭一(6)構成一個三角形陳列、矩形陣列或環(huán)形陣列。5.根據(jù)權利要求3所述的基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，其特征在于:所述超聲波接收頭二(7)的數(shù)量也為3?6個，且所述超聲波接收頭二(7)構成一個三角形陳列、矩形陳列或環(huán)形陳列。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于超聲波的無人機實時定位與跟蹤裝置，包括一個超聲波發(fā)射器和一個超聲波接收器；超聲波發(fā)射器包括一塊電路板一和至少一個超聲波發(fā)射頭，至少一個超聲波發(fā)射頭并聯(lián)設置在電路板一的同一位置上；超聲波接收器包括一塊電路板二和至少三個超聲波接收頭一，至少三個超聲波接收頭一并聯(lián)設置在電路板二的不同位置上，且上述超聲波接收頭一均不在同一直線上，電路板一和電路板二上還分別設有一無線通訊模塊一和無線通訊模塊二，具有結構簡單合理、成本低、使用簡便、無光線干擾、接收及發(fā)射信號范圍廣的特點，通過接收超聲波脈沖來進行相對位置的計算，使其后續(xù)的計算具有計算過程簡單、計算數(shù)據(jù)精確度高的特點。
【IPC分類】G01S7/526, G01S15/66
【公開號】CN204945376
【申請?zhí)枴緾N201520718760
【發(fā)明人】李曉宇
【申請人】浙江江宇電機有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月10日