[發(fā)明專利]撲翼飛行器室內飛行軌跡監(jiān)測平臺及其實驗方法

在審

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• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112224443A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 汪忠來;余立均;鄭皓;岳寧遠;張晏瑋
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開撲翼飛行器室內飛行軌跡監(jiān)測平臺及其實驗方法，應用于機械、圖像采集、數(shù)據(jù)處理技術領域，針對現(xiàn)有技術中相關的實驗平臺相對缺乏，不能夠滿足研究者們的需求，使得撲翼飛行器的研究也受到了極大的阻礙；本發(fā)明實驗平臺包含可移動的撲翼飛行器放置平臺，能夠根據(jù)實驗環(huán)境的變化進行任意的改變，即撲翼飛行器根據(jù)軌跡規(guī)劃得到的飛行路徑，其初始起飛位置發(fā)生改變時，能夠隨時進行調整，靈活多變的適應不同的環(huán)境需求；本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)在空氣動力學不明確的情況下，改進撲翼飛行器的性能。

技術領域

本發(fā)明屬于機械、圖像采集、數(shù)據(jù)處理技術領域，特別涉及一種撲翼飛行器飛行軌跡監(jiān)測平臺及其監(jiān)測方法。

背景技術

近年來撲翼飛行器的研究越來越火熱，國內外眾多研究者對撲翼飛行器開展了大量的研究工作。撲翼飛行器作為集成技術的產(chǎn)物，融合了眾多前沿技術；與傳統(tǒng)飛行器相比，其具有體積小，輕便，使用方便；飛行靈活便捷，隱身性更好等特點；此外，它還具有便于攜帶，造價相對較低等優(yōu)點。其良好的性能使其擁有廣泛的應用前景，可用于情報偵查，信息聯(lián)絡，電子干擾，航空測繪，森林防火，緝毒巡查等，因此撲翼飛行器的研究擁有廣闊的前景。

由于撲翼飛行器是學科交叉融合的產(chǎn)物，涉及到新能源，材料，微電子，多傳感器信息融合，圖像處理，自動控制理論，空氣動力學，人工智能等前沿領域，撲翼飛行器的研究充滿了挑戰(zhàn)。目前撲翼飛行器的飛行機理還比較模糊，空氣動力學相關的原理更是匱乏，必須通過其他的途徑解決這個難題，因此，搭建一個能夠監(jiān)測撲翼飛行器在實際環(huán)境中飛行狀態(tài)的平臺成為了迫切的需求；目前國內外相關的實驗平臺相對缺乏，不能夠滿足研究者們的需求，使得撲翼飛行器的研究也受到了極大地阻礙。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種用于監(jiān)測撲翼飛行器室內飛行軌跡的實驗平臺及其操作方法，本發(fā)明的實驗平臺基于撲翼飛行器進行布置，并廣泛適用于各類不同的撲翼飛行器；通過本實驗平臺，能夠對撲翼飛行器的飛行狀態(tài)和飛行軌跡進行實時的監(jiān)測，通過監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)能夠對撲翼飛行器的性能進行有效的改進。

本發(fā)明采用的技術方案之一為：一種用于監(jiān)測撲翼飛行器室內飛行軌跡的實驗平臺，包括：合適的房間、防護海綿、可移動的撲翼飛行器放置平臺、攝像頭若干、上位計算機；其間的內在聯(lián)系為：一間適合撲翼飛行器室內飛行的房間，在房間墻體表面以及地面貼上防護海綿，在貼上防護海綿的墻體合適位置布置攝像頭；撲翼飛行器放置在可移動的安放平臺上，所述放置平臺布置于房間地面上，撲翼飛行器通過數(shù)據(jù)傳輸線與上位計算機相連，且上位計算機與攝像頭連接。

防護海綿貼在房間墻體上以及地面，用于防護撲翼飛行器發(fā)生故障時，減少碰撞和墜落產(chǎn)生的撲翼飛行器損壞。

攝像頭固定在墻體上，攝像頭根據(jù)實驗需求進行布置，本發(fā)明提供兩種布置方法，方法一為在房間四面墻體頂部邊線中部各放置一個攝像頭；方法二為在房間對角處各放置一個攝像頭。布置好攝像頭后調節(jié)角度使攝像頭能夠監(jiān)測到整個房間。

本發(fā)明的另一技術方案為：基于上述實驗平臺的運用方法，包括：

S1、根據(jù)實驗需求對實驗平臺進行布置與調整，確定采用攝像頭的個數(shù)以及布置的方法，確保能夠完整的采集到撲翼飛行器的飛行軌跡；

S2、啟動上位計算機，初始化實驗參數(shù)，初始化路徑規(guī)劃，并將路徑規(guī)劃的數(shù)據(jù)傳輸給撲翼飛行器；

S3、啟動攝像頭，調整拍攝畫面，進行預錄像；

S4、根據(jù)軌跡規(guī)劃得到的飛行路徑，在飛行路徑起點處啟動撲翼飛行器，并從此時記錄飛行軌跡，傳給上位計算機進行處理；

S5、撲翼飛行器是否發(fā)生故障，若發(fā)生故障，則回到步驟S2，若沒有發(fā)生故障，繼續(xù)錄像，實時將數(shù)據(jù)傳給上位機進行處理與分析，直至撲翼飛行器到達軌跡規(guī)劃得到的飛行路徑的終點；