[實用新型]一種用于無人機飛行的地形跟蹤裝置

有效

• 申請號: 201520373707.7
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN204631626U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 文恬;高嵩;譚政;黃銳;鄒海春;任鵬
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙) 51101
• 代理人: 王蔚

技術領域

本實用新型涉及一種用于無人機飛行的地形跟蹤裝置，屬于無人機技術領域。

背景技術

近年來，無人機產業發展迅猛，無人機的應用范圍越來越廣。但是，無人機仍然無法滿足在復雜地形環境下的飛行需求。其中，地形跟蹤飛行是無人機急需實現的功能，特別是在航空勘測領域顯得尤為重要?，F有的無人機地形跟蹤飛行技術是事先將周圍環境的地形數據導入無人機地面站中生成地形跟蹤飛行路徑，再導入無人機飛行控制系統，實現地形跟蹤飛行。這種方法很復雜，很多地形數據難以獲得，而且地形地貌并不是永久不變的，存在嚴重安全隱患，不利于無人機地形跟蹤飛行技術的大范圍推廣應用。

因此，開發一種廉價，簡易，可靠的用于無人機地形跟蹤飛行的輔助裝置顯得尤為重要。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有無人機地形跟蹤飛行技術的不足，而提供一種簡單、可靠的用于無人機飛行的地形跟蹤裝置。

本實用新型提供的用于無人機飛行的地形跟蹤裝置包括激光測距模塊和微控制器，所述微控制器上設有串口通信接口，用于微控制器與無人機飛行控制系統的通訊連接，所述激光測距模塊共兩個且與微控制器連接，兩個激光測距模塊以一定的夾角安裝在一起，其中一個激光測距模塊豎直安裝。

進一步地，兩個激光測距模塊之間的夾角可調且小于90°。

本實用新型通過將測得的地形參數發送給無人機飛行控制系統，可引導無人機調整飛行姿態，使無人機始終保持以相對于地面一定的高度飛行，并能對地形變化提前做出反應，可大大降低實現無人機地形跟蹤飛行的成本和難度。與現有技術相比，本實用新型結構簡單、重量輕、價格低廉，且安全可靠，可以很方便地掛載于無人機下方。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意框圖。

圖2為本實用新型的兩個激光模塊的安裝結構示意圖。

圖3為使用本實用新型實現地形跟蹤飛行的原理圖。

圖中：1—串口通信接口??????2—微控制器?????3—激光測距模塊?4—激光測距模塊

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實用新型包括微控制器2和激光測距模塊3、4，微控制器2上設有串口通信接口1，用于與無人機飛行控制系統進行通訊連接。激光測距模塊3和激光測距模塊4以夾角β安裝在一起，且同時與微控制器2連接，其中激光測距模塊4豎直向下安裝。夾角β的大小可以在0°～90°的范圍內隨意調節，夾角β越小，靈敏度和準確度越高。本實施例中微控制器2采用型號為STM32F103的微控制器，激光測距模塊3和激光測距模塊4采用型號為HJ-200A的激光測距模塊。

本實用新型使用時掛載于無人機下方，為保證本實用新型在無人機飛行過程中的平穩，可以使用增穩云臺掛載本實用新型裝置。

使用本實用新型實現地形跟蹤飛行的原理如圖3所示，激光測距模塊4獲取無人機相對于地面的飛行高度H，激光測距模塊3獲取無人機與前方地形的直線距離D，H與D的夾角為兩個激光測距模塊3、4之間的夾角β，微控制器2利用三角形余弦公式推導出的公式計算出無人機下方地形起伏的傾斜角度α，同時微控制器2將高度H，與前方地形的距離D和計算后得到的地形起伏角度α通過串口通信接口1發送給無人機飛行控制系統，引導無人機調整飛行姿態，使無人機始終能保持以相對于地面一定的高度飛行，并能對地形變化提前做出反應，可大大降低實現無人機地形跟蹤飛行的成本和難度。

以上所述僅是本實用新型較好的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何基于本實用新型所提供的技術方案和發明構思進行的改造和替換都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。