本發(fā)明屬于無人機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種大視場(chǎng)微光低空無人機(jī)探測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

隨著民用航空技術(shù)的推廣和低空空域的逐步開放，通用飛行器產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，特別是無人機(jī)(低小慢目標(biāo))技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用拓寬，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域，重要目標(biāo)進(jìn)行有效的防護(hù)，對(duì)無人機(jī)目標(biāo)實(shí)施有效的防御和打擊成為了問題。

由于低小慢目標(biāo)的特點(diǎn)就是飛行高度低，體積小，飛行速度慢，通用雷達(dá)技術(shù)無法對(duì)該類目標(biāo)實(shí)施有效探測(cè)，而且有些地區(qū)存在特殊性，不能使用雷達(dá)進(jìn)行管控，比如航線，城市內(nèi)區(qū)域等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種大視場(chǎng)微光低空無人機(jī)探測(cè)裝置，旨在解決現(xiàn)有探測(cè)裝置對(duì)低小慢目標(biāo)探測(cè)效果較差或者對(duì)航線和城市內(nèi)區(qū)域不適用的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種大視場(chǎng)微光低空無人機(jī)探測(cè)裝置，該探測(cè)裝置包括：電機(jī)，用于調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)控制器，光滑環(huán)，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于記錄所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息的編碼器，用于控制所述電機(jī)工作、將所述編碼器記錄的角度信息轉(zhuǎn)換為操作信號(hào)的控制模塊，用于根據(jù)所述控制模塊的操作信號(hào)進(jìn)行圖像攝取的探測(cè)器；用于將所述控制模塊、電機(jī)控制器發(fā)送控制信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)的串口輸出線纜，用于將探測(cè)器攝取的圖像信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)的觸發(fā)線；其中，

所述電機(jī)分別與電機(jī)控制器、控制模塊電連接，且所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸底端與光滑環(huán)制動(dòng)連接，且所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸頂端與探測(cè)器底部制動(dòng)連接，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸上的間歇齒輪與編碼器輸入齒輪齒合；

所述控制模塊、電機(jī)控制器分別連接串口輸出線纜，所述探測(cè)器連接觸發(fā)線。

優(yōu)選地，所述探測(cè)裝置還包括用于給所述電機(jī)、控制模塊、電機(jī)控制器供電的蓄電池；所述蓄電池分別與電機(jī)、控制模塊、電機(jī)控制器電連接。

優(yōu)選地，所述探測(cè)裝置還包括用于探測(cè)裝置內(nèi)部的溫度和濕度信息的溫濕度感應(yīng)模塊，所述溫濕度感應(yīng)模塊連接控制模塊。

優(yōu)選地，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)型等位分割機(jī)構(gòu)，且所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分割位的選擇根據(jù)探測(cè)器類型確定。

優(yōu)選地，所述探測(cè)裝置還包括底座、外殼以及外罩，所述外罩、外殼、底座由上至下依次連接，且所述外罩與外殼之間設(shè)有分隔板，所述外罩上設(shè)有所述探測(cè)器，所述外殼表面設(shè)有串口輸出線纜；其中，

所述外殼內(nèi)設(shè)有控制模塊、電源模塊、電機(jī)以及支撐框架；所述電機(jī)位于支撐框架一側(cè)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸自由端從支撐框架遠(yuǎn)離電機(jī)方向側(cè)伸出；所述支撐框架上還設(shè)有傳動(dòng)軸；在所述支撐框架同側(cè)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)軸一端通過皮帶連接；

所述外罩內(nèi)且位于分隔板上設(shè)有間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、編碼器，所述分隔板底部設(shè)有光滑輪；所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力輸入端與傳動(dòng)軸另一端通過皮帶連接；所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸頂端從外罩頂部伸出并連接在探測(cè)器探測(cè)殼體底部。

優(yōu)選地，所述外罩頂部設(shè)有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有支撐板，所述支撐板頂部通過俯仰調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與探測(cè)器連接；

所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸頂端固定在轉(zhuǎn)盤底部。

優(yōu)選地，所述底座外壁上設(shè)有提手。

優(yōu)選地，所述編碼器包括碼盤和光電傳感器，所述光電傳感器加工有用來感應(yīng)碼盤、產(chǎn)生信號(hào)的光電凹槽；碼盤外緣嵌入光電凹槽，相對(duì)于光電傳感器可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置，所述碼盤外周緣上沿其周向開設(shè)有非等距空槽；

所述非等距空槽與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸上的間歇齒輪齒合。

相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明能夠360°全景成像，能夠?qū)\(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能給出運(yùn)行軌跡，對(duì)目標(biāo)有切片放大，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的識(shí)別，且裝置運(yùn)行穩(wěn)定；

(2)本發(fā)明采用無源手段，對(duì)低小慢目標(biāo)有很好的探測(cè)效果，由于不主動(dòng)發(fā)射電磁波，對(duì)航線和城市內(nèi)區(qū)域尤其適用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明大視場(chǎng)微光低空無人機(jī)探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中一剖切角度下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中又一剖切角度下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中再一剖切角度下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5在俯視狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1～6所示，其中，圖1是本發(fā)明大視場(chǎng)微光低空無人機(jī)探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中一剖切角度下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中又一剖切角度下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中再一剖切角度下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5在俯視狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明公開了一種大視場(chǎng)微光低空無人機(jī)探測(cè)裝置，該探測(cè)裝置包括：電機(jī)1，用于調(diào)節(jié)電機(jī)1轉(zhuǎn)速的電機(jī)控制器2，光滑環(huán)3，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，用于記錄所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息的編碼器5，用于控制所述電機(jī)1工作、將所述編碼器5記錄的角度信息轉(zhuǎn)換為操作信號(hào)的控制模塊6，用于根據(jù)所述控制模塊6的操作信號(hào)進(jìn)行圖像攝取的探測(cè)器7；用于將所述控制模塊6、電機(jī)控制器2發(fā)送控制信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)的串口輸出線纜8，用于將探測(cè)器7攝取的圖像信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)的觸發(fā)線9；其中，

所述電機(jī)1分別與電機(jī)控制器2、控制模塊6電連接，且所述電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26底端與光滑環(huán)3制動(dòng)連接，且所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26頂端與探測(cè)器7底部制動(dòng)連接，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26上的間歇齒輪與編碼器5輸入齒輪齒合；

所述控制模塊6、電機(jī)控制器2分別連接串口輸出線纜8，所述探測(cè)器7連接觸發(fā)線9。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4為標(biāo)準(zhǔn)型等位分割機(jī)構(gòu)，市場(chǎng)上有不同類型，比如df60-16型等，根據(jù)探測(cè)器7的類型選擇相應(yīng)分割位的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4有8位、16位、32位等不同分度的類型，根據(jù)探測(cè)器7和探測(cè)距離的要求，選擇相應(yīng)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，一般的，分度數(shù)越多，探測(cè)器7的視角越小，探測(cè)距離則越遠(yuǎn)。探測(cè)器7的視頻信號(hào)由光模塊轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，最終通過串口輸出線纜8，串口輸出線纜8也稱為信號(hào)串口線纜，是設(shè)備的接口線纜，它與上位機(jī)直接相連傳送數(shù)據(jù)，因此最終是通過信號(hào)，串口輸出線纜8與上位機(jī)通訊，傳送給上位機(jī)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述編碼器5包括碼盤5-1和光電傳感器5-2，所述光電傳感器5-2加工有用來感應(yīng)碼盤5-1、產(chǎn)生信號(hào)的光電凹槽5-3；碼盤5-1外緣嵌入光電凹槽5-3，相對(duì)于光電傳感器5-2可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置，所述碼盤5-1外周緣上沿其周向開設(shè)有非等距空槽5-4；所述非等距空槽5-4與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26上的間歇齒輪齒合；光電傳感器5-2與控制模塊6信號(hào)線連接。通過碼盤5-1相對(duì)于光電傳感器5-2的自轉(zhuǎn)，使得外周緣開設(shè)的非等距的空槽穿過光電傳感器5-2的光電凹槽5-3，從而使光電傳感器5-2產(chǎn)生感應(yīng)的信號(hào)，來判斷和讀取與碼盤5-1轉(zhuǎn)動(dòng)角度，感應(yīng)信號(hào)傳送到控制模塊6中進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換計(jì)算。光電凹槽5-3與碼盤5-1一體設(shè)置，且與之共運(yùn)動(dòng)的探頭轉(zhuǎn)軸的位置，其結(jié)構(gòu)緊湊、反應(yīng)靈敏，且定位精度高。

在本發(fā)明實(shí)施例中，光滑環(huán)3為一種用于需要連續(xù)360°旋轉(zhuǎn)并能夠傳遞訊號(hào)和通訊的電氣部件，市場(chǎng)有售，具體型號(hào)為snf0018-1210-71032。

在本發(fā)明實(shí)施例中，控制模塊6根據(jù)所需功能相應(yīng)設(shè)計(jì)制作的單片機(jī)或控制電路板，現(xiàn)有能實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)處理功能的技術(shù)均可用于解釋本發(fā)明，在此不再贅述。

在本發(fā)明實(shí)施例中，上述電機(jī)1、電機(jī)控制器2、控制模塊6、探測(cè)器7、編碼器5均通過電源線23提供220v市電。

在本發(fā)明實(shí)施例中，串口輸出線纜8連接光貓，光貓連接光纖，光纖連接上位機(jī)，串口輸出線纜8的輸出、輸入信號(hào)通過光貓轉(zhuǎn)換，光貓?jiān)倥c光纖連接，光纖與上位機(jī)連接。

在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用過程中，上位機(jī)通過串口輸出線纜8控制控制模塊6上的繼電器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)1的啟動(dòng)和停止；電機(jī)1啟動(dòng)后，其速度可以通過電機(jī)控制器2來進(jìn)行調(diào)節(jié)，電機(jī)控制器2在裝置內(nèi)部，用于對(duì)電機(jī)1控制參數(shù)的設(shè)定，或經(jīng)串口輸出線纜8在上位機(jī)上進(jìn)行控制。電機(jī)1速度傳遞給間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4完成相應(yīng)分度的動(dòng)作；間歇機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)分度位時(shí)，其角度信息可以被編碼器5記錄，并被控制模塊6處理之后通過觸發(fā)線9纜發(fā)送給探測(cè)器7，與此同時(shí)，在間歇機(jī)構(gòu)中心轉(zhuǎn)軸26分位轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，帶動(dòng)探測(cè)器7轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)角度，完成在此分度位的圖像攝取。圖像攝取后，圖像信息作為光信號(hào)通過光纖滑環(huán)傳送給串口輸出線纜8，串口輸出線纜8與上位機(jī)進(jìn)行通信，圖像在上位機(jī)完成全景呈現(xiàn)和目標(biāo)檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的遠(yuǎn)程控制。

進(jìn)一步的，為使裝置具有移動(dòng)工作的能力，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述探測(cè)裝置還包括用于給所述電機(jī)1、控制模塊6、電機(jī)控制器2供電的蓄電池10；所述蓄電池10分別與電機(jī)1、控制模塊6、電機(jī)控制器2電連接。

進(jìn)一步的，為便于對(duì)裝置內(nèi)部各部件工作環(huán)境的監(jiān)控，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述探測(cè)裝置還包括用于探測(cè)裝置內(nèi)部的溫度和濕度信息的溫濕度感應(yīng)模塊11，所述溫濕度感應(yīng)模塊11連接控制模塊6。在本發(fā)明實(shí)施例中，該溫濕度感應(yīng)模塊11為一種溫度傳感器，溫濕度感應(yīng)模塊11檢查到數(shù)據(jù)后傳送給控制模塊6，由控制模塊6通過串口輸出線纜8和光纖傳送給上位機(jī)，達(dá)到對(duì)裝置內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)目的，防止異常發(fā)生，當(dāng)溫濕度超出范圍時(shí)人工干預(yù)，斷電進(jìn)行異常排查。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)多角度、全方位實(shí)時(shí)全景圖像呈現(xiàn)和目標(biāo)檢測(cè)，裝置轉(zhuǎn)速最高能夠達(dá)到360°/s；搭載不同分度的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和相應(yīng)視角的探測(cè)器7，可以達(dá)到不同的探測(cè)距離；搭載不同類型的探測(cè)器7，可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下的目標(biāo)探測(cè)。

進(jìn)一步的，為使裝置結(jié)構(gòu)更緊湊、電機(jī)1工作效率更高，在本發(fā)明實(shí)施例中，探測(cè)裝置還包括底座12、外殼13以及外罩14，所述外罩14、外殼13、底座12由上至下依次連接，且所述外罩14與外殼13之間設(shè)有分隔板15，所述外罩14上設(shè)有所述探測(cè)器7，所述外殼13表面設(shè)有串口輸出線纜8；其中，

所述外殼13內(nèi)設(shè)有控制模塊6、電源模塊、電機(jī)1以及支撐框架；所述電機(jī)1位于支撐框架16一側(cè)，所述電機(jī)1轉(zhuǎn)軸自由端從支撐框架16遠(yuǎn)離電機(jī)1方向側(cè)伸出；所述支撐框架16上還設(shè)有傳動(dòng)軸17；在所述支撐框架16同側(cè)，所述電機(jī)1轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)軸17一端通過第一皮帶18連接；

所述外罩14內(nèi)且位于分隔板15上設(shè)有間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、編碼器5，所述分隔板15底部設(shè)有光滑輪；所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4動(dòng)力輸入端與傳動(dòng)軸17另一端通過第二皮帶24連接；所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26頂端從外罩14頂部伸出并連接在探測(cè)器7探測(cè)殼體底部。

更具體的，所述外罩14頂部設(shè)有轉(zhuǎn)盤19，所述轉(zhuǎn)盤19上設(shè)有支撐板20，所述支撐板20頂部通過俯仰調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)21與探測(cè)器7連接；

為便于探測(cè)器7俯仰角度的調(diào)節(jié)，所述間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4中心轉(zhuǎn)軸26頂端固定在轉(zhuǎn)盤19底部。

更具體的，為便于裝置的攜帶，所述底座12外壁上設(shè)有提手22。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。