CN108016631A - 一种智能无人机靶标 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能无人机靶标，包括无人机，还包括靶标控制器、靶标，靶标控制器固定在靶标上，靶标控制器包括本地通信模块、雨量传感器、温湿度传感器、LED驱动电路、可见光/红外LED阵列、光照度传感器、风速传感器、远程服务端、定位模块、远程通信模块、语音模块、功放电路、扬声器、供电模块、微控制器模块，无人机通过本地通信模块与微控制器模块进行无线连接，雨量传感器、温湿度传感器、LED驱动电路、光照度传感器、风速传感器、定位模块、远程通信模块、语音模块、供电模块都与微控制器模块有线连接，可见光/红外LED阵列与LED驱动电路有线连接，远程服务端与远程通信模块无线连接，扬声器通过功放电路有线连接语音模块。本发明的无人机通过本地通信模块与无人机进行通讯，接收无人机的控制指令，无人机在降落区域如果出现远程通讯故障，也可以通过本地通讯模块搜索附近可用的靶标，保证安全降落；远程服务端通过远程通信模块与靶标进行通讯，实现对靶标的有效管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能无人机靶标。
背景技术
现有靶标的图案样式、色彩和亮度以及光源光谱都固定不变，不能根据实际气象条件作出调整，与无人机之间也没有通讯，属于传统的被动靶标。
发明内容
本发明的目的是克服现有产品中的不足，提供一种智能无人机靶标。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种智能无人机靶标，包括无人机，还包括靶标控制器、靶标，所述靶标控制器固定在靶标上，所述靶标控制器包括本地通信模块、雨量传感器、温湿度传感器、LED驱动电路、可见光/红外LED阵列、光照度传感器、风速传感器、远程服务端、定位模块、远程通信模块、语音模块、功放电路、扬声器、供电模块、微控制器模块，所述无人机通过本地通信模块与微控制器模块进行无线连接，所述雨量传感器、温湿度传感器、LED驱动电路、光照度传感器、风速传感器、定位模块、远程通信模块、语音模块、供电模块都与微控制器模块有线连接，所述可见光/红外LED阵列与LED驱动电路有线连接，所述远程服务端与远程通信模块无线连接，所述扬声器通过功放电路有线连接语音模块。
作为优选，所述本地通信模块为低功耗蓝牙模块或LORA无线模块。
作为优选，远程通信模块为2G通信模块或3G通信模块或4G通信模块。
作为优选，定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块或伽利略定位模块。
作为优选，供电模块包括锂电池组、太阳能电池板、充放电管理电路、外部供电接口，所述锂电池组、太阳能电池板、外部供电接口都与充放电管理电路连接，所述充放电管理电路有线连接微控制器模块。
作为优选，微控制器模块设有电源接口，所述供电模块通过电源接口连接微控制器模块。
作为优选，微控制器模块设有UART端、IIC端、GPIO端，所述雨量传感器、风速传感器、定位模块、远程通信模块、语音模块都通过UART端与微控制器模块有线连接，所述温湿度传感器、光照度传感器都通过IIC端与微控制器模块有线连接，所述LED驱动电路通过GPIO端与微控制器模块有线连接，所述无人机通过本地通信模块与微控制器模块的UART端或IIC端或GPIO端进行无线连接。
本发明的有益效果如下：
本发明通过定位模块实现靶标的实时定位、跟踪，无人机通过本地通信模块与无人机进行通讯，接收无人机的控制指令，无人机在降落区域如果出现远程通讯故障，也可以通过本地通讯模块搜索附近可用的靶标，保证安全降落；远程服务端通过远程通信模块与靶标进行通讯，实现对靶标的有效管理；语音模块可通过声音的方式播报各种告警音频，例如在无人机降落过程中发出警示音“飞机降落，请勿靠近”，更加实用；在白天靶标控制器通过太阳能电池板供电，并对锂电池组进行充电；晚上则使用电池组对靶标控制器进行供电，靶标还支持外部供电接口供电。
附图说明
图1为靶标控制器的模块连接图。
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
如图1所示，一种智能无人机靶标，包括无人机3，还包括靶标控制器、靶标，所述靶标控制器固定在靶标上，所述靶标控制器包括本地通信模块13、雨量传感器4、温湿度传感器5、LED驱动电路6、可见光/红外LED阵列7、光照度传感器8、风速传感器9、远程服务端12、定位模块10、远程通信模块11、语音模块14、功放电路15、扬声器16、供电模块2、微控制器模块1，所述无人机3通过本地通信模块13与微控制器模块1进行无线连接，所述雨量传感器4、温湿度传感器5、LED驱动电路6、光照度传感器8、风速传感器9、定位模块10、远程通信模块11、语音模块14、供电模块2都与微控制器模块1有线连接，所述可见光/红外LED阵列7与LED驱动电路6有线连接，所述远程服务端12与远程通信模块11无线连接，所述扬声器16通过功放电路15有线连接语音模块14。本地通信模块13为低功耗蓝牙模块或LORA无线模块。远程通信模块11为2G通信模块或3G通信模块或4G通信模块。所述定位模块10为GPS定位模块或北斗定位模块或伽利略定位模块。所述供电模块2包括锂电池组22、太阳能电池板21、充放电管理电路23、外部供电接口24，所述锂电池组22、太阳能电池板21、外部供电接口24都与充放电管理电路23连接，所述充放电管理电路23有线连接微控制器模块1。微控制器模块1设有电源接口，所述供电模块2通过电源接口连接微控制器模块1。所述微控制器模块设有UART端、IIC端、GPIO端，所述雨量传感器4、风速传感器9、定位模块10、远程通信模块11、语音模块14都通过UART端与微控制器模块1有线连接，所述温湿度传感器5、光照度传感器8都通过IIC端与微控制器模块1有线连接，所述LED驱动电路6通过GPIO端与微控制器模块1有线连接，所述无人机3通过本地通信模块13与微控制器模块1的UART端或IIC端或GPIO端进行无线连接。
对靶标的各个功能模块详细说明如下：
1.在白天靶标控制器通过太阳能电池板供电，并对锂电池组进行充电；晚上则使用电池组对靶标进行供电；靶标支持外部外部供电，比如通过USB接口等。为了降低功耗，靶标在没有无人机降落期间，自动进入休眠状态。靶标可以远程唤醒，也可以通过本地事件唤醒。
2.微控制器通过UART读取定位模块的数据，比如GPS定位模块等。
3.微控制器通过UART与远程通信模块通信，比如2G通信模块等。
4.微控制器通过光照度传感器获取降落点的光照条件，并根据光照大小调整LED亮度。LED的控制/驱动电路接收微控制器的指令，变换LED图案，调整LED亮度。可见光/红外LED阵列7接收无人机指令变换光谱，在使用红外光的条件下，为了抑制太阳的红外干扰，靶标发出的红外光通过调制的方式发出。
5.微控制器通过温湿度传感器、风速传感器、雨量传感器等，获取当地的气象参数，并通过2G网络发送至远程服务端，据此可判断当地是否适合降落。
6.微控制器通过UART接口将相关语音告警信息发送至语音模块播放，比如“飞机降落，请勿靠近”、“飞机起飞，注意安全”等。
7.微控制器通过UART/SPI/IIC等总线与本地通信模块通信，比如蓝牙等。微控制器通过蓝牙模块与附近准备降落的无人机通信。
本发明通过定位模块实现靶标的实时定位、跟踪，无人机通过本地通信模块与无人机进行通讯，接收无人机的控制指令，无人机在降落区域如果出现远程通讯故障，也可以通过本地通讯模块搜索附近可用的靶标，保证安全降落；远程服务端通过远程通信模块与靶标进行通讯，实现对靶标的有效管理；语音模块可通过声音的方式播报各种告警音频，例如在无人机降落过程中发出警示音“飞机降落，请勿靠近”，更加实用；在白天靶标控制器通过太阳能电池板供电，并对锂电池组进行充电；晚上则使用电池组对靶标控制器进行供电，靶标还支持外部供电接口供电，比如通过USB接口等。
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种智能无人机靶标，包括无人机(3)，其特征在于，还包括靶标控制器、靶标，所述靶标控制器固定在靶标上，所述靶标控制器包括本地通信模块(13)、雨量传感器(4)、温湿度传感器(5)、LED驱动电路(6)、可见光/红外LED阵列(7)、光照度传感器(8)、风速传感器(9)、远程服务端(12)、定位模块(10)、远程通信模块(11)、语音模(14)、功放电路(15)、扬声器(16)、供电模块(2)、微控制器模块(1)，所述无人机(3)通过本地通信模块(13)与微控制器模块(1)进行无线连接，所述雨量传感器(4)、温湿度传感器(5)、LED驱动电路(6)、光照度传感器(8)、风速传感器(9)、定位模块(10)、远程通信模块(11)、语音模块(14)、供电模块(2)都与微控制器模块(1)有线连接，所述可见光/红外LED阵列(7)与LED驱动电路(6)有线连接，所述远程服务端(12)与远程通信模块(11)无线连接，所述扬声器(16)通过功放电路(15)有线连接语音模块(14)。
2.根据权利要求1所述一种智能无人机靶标，其特征在于，所述本地通信模块(13)为低功耗蓝牙模块或LORA无线模块。
3.根据权利要求1所述一种智能无人机靶标，其特征在于，所述远程通信模块(11)为2G通信模块或3G通信模块或4G通信模块。
4.根据权利要求1所述一种智能无人机靶标，其特征在于，所述定位模块(10)为GPS定位模块或北斗定位模块或伽利略定位模块。
5.根据权利要求1所述一种智能无人机靶标，其特征在于，所述供电模块(2)包括锂电池组(22)、太阳能电池板(21)、充放电管理电路(23)、外部供电接口(24)，所述锂电池组(22)、太阳能电池板(21)、外部供电接口(24)都与充放电管理电路(23)连接，所述充放电管理电路(23)有线连接微控制器模块(1)。
6.根据权利要求1所述一种智能无人机靶标，其特征在于，所述微控制器模块(1)设有电源接口，所述供电模块(2)通过电源接口连接微控制器模块(1)。
7.根据权利要求1所述一种智能无人机靶标，其特征在于，所述微控制器模块设有UART端、IIC端、GPIO端，所述雨量传感器(4)、风速传感器(9)、定位模块(10)、远程通信模块(11)、语音模块(14)都通过UART端与微控制器模块(1)有线连接，所述温湿度传感器(5)、光照度传感器(8)都通过IIC端与微控制器模块(1)有线连接，所述LED驱动电路(6)通过GPIO端与微控制器模块(1)有线连接，所述无人机(3)通过本地通信模块(13)与微控制器模块(1)的UART端或IIC端或GPIO端进行无线连接。
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