本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無人機(jī)。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操作的不載人飛機(jī)。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)也得到了廣泛的應(yīng)用。但是如何對無人機(jī)的飛行高度進(jìn)行測量成了一個比較普遍的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種無人機(jī)，其能夠采集自身的多種飛行高度數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無人機(jī)，其包括無人機(jī)本體、無線遙控設(shè)備、旋翼、數(shù)據(jù)傳輸模塊、處理器、氣壓高度傳感器模塊、激光測距儀模塊、傾角傳感器、GPS模塊以及GPS天線。所述旋翼設(shè)置在所述無人機(jī)本體上，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述處理器設(shè)置在所述無人機(jī)本體內(nèi)，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述處理器電連接，所述無線遙控設(shè)備與所述處理器通訊連接，所述氣壓高度傳感器模塊、所述激光測距儀模塊、所述傾角傳感器、所述GPS模塊以及所述GPS天線設(shè)置在所述無人機(jī)本體外表面，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與所述氣壓高度傳感器模塊、所述激光測距儀模塊、所述傾角傳感器以及所述GPS模塊電連接，所述GPS模塊與所述GPS天線電連接。該無人機(jī)能夠通過設(shè)置在無人機(jī)本體上的氣壓高度傳感器模塊、激光測距儀模塊、以及GPS模塊等，采集該無人機(jī)的多種飛行高度數(shù)據(jù)，對自身的飛行高度進(jìn)行測量。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述激光測距儀模塊與所述傾角傳感器設(shè)置在所述無人機(jī)的同一水平面上。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述無人機(jī)還包括顯示屏，所述顯示屏設(shè)置在所述無線遙控設(shè)備上。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述無線遙控設(shè)備包括無線通訊模塊，所述無線遙控設(shè)備通過所述無線通訊模塊與所述處理器通訊連接。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述無線通訊模塊為藍(lán)牙通訊模塊或者WIFI通訊模塊或者ZigBee通訊模塊。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述GPS天線設(shè)置在所述無人機(jī)背離機(jī)艙的一側(cè)。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述氣壓高度傳感器模塊以及所述激光測距儀模塊設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)艙底部。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述旋翼的數(shù)量為多個。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述無人機(jī)還包括機(jī)載云臺，所述機(jī)載云臺與所述無人機(jī)可拆卸連接。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述機(jī)載云臺設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)艙底部。

本實(shí)用新型的有益效果是：上述實(shí)用新型提供的一種無人機(jī)，該無人機(jī)通過設(shè)置在機(jī)身本體上的氣壓高度傳感器模塊、激光測距儀模塊以及GPS模塊采集不同類型的高度數(shù)據(jù)，從而得到該無人機(jī)在飛行時的高度。進(jìn)一步地，為了使獲得的無人機(jī)的飛行高度更加精確，可以用設(shè)置在無人機(jī)內(nèi)的處理器將由氣壓高度傳感器模塊、激光測距儀模塊以及GPS模塊采集到的多種高度數(shù)據(jù)通過相互校正的方式，來提高整個無人機(jī)高度測量的準(zhǔn)確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種無人機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種無人機(jī)的顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種無人機(jī)的機(jī)載云臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-無人機(jī)；110-無人機(jī)本體；120-無線遙控設(shè)備；130-旋翼；140-數(shù)據(jù)傳輸模塊；150-處理器；160-氣壓高度傳感器模塊；170-激光測距儀模塊；180-傾角傳感器；190-GPS模塊；200-GPS天線；210-機(jī)載云臺。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例

請結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無人機(jī)100，其包括無人機(jī)本體110、無線遙控設(shè)備120、旋翼130、數(shù)據(jù)傳輸模塊140、處理器150、氣壓高度傳感器模塊160、激光測距儀模塊170、傾角傳感器180、GPS模塊190以及GPS天線200。

其中，所述無人機(jī)本體110可以呈正方體，可以呈長方體，還可以呈不規(guī)則圖形，即所述無人機(jī)本體110的形狀不一定是傳統(tǒng)客機(jī)所呈現(xiàn)的流線型。

此外，所述無人機(jī)本體110可以由具有高比強(qiáng)度和高比剛度的復(fù)核材料制成，該類材料可以減輕無人機(jī)本體110的機(jī)身重量，改善飛行性能。其中，所述復(fù)核材料可以是不飽和聚酯、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、碳纖維等材料。

所述旋翼130設(shè)置在所述無人機(jī)本體110的外表面，為所述無人機(jī)100飛行提供推動力。例如，當(dāng)所述無人機(jī)100需要在空中停留時，所述旋翼130為無人機(jī)100提供一個向上的力，當(dāng)所述無人機(jī)100需要前進(jìn)時，所述旋翼130除了為無人機(jī)100提供向上的力外，還同時為無人機(jī)100提供了一個向前的力。

請參看圖3，所述旋翼130的數(shù)量可以為圖3中所示的兩個。當(dāng)然，為了使得無人機(jī)100在飛行時穩(wěn)定性更好，作為一種實(shí)施方式，所述旋翼130的數(shù)量為多個，多個所述旋翼130設(shè)置在所述無人機(jī)本體110的外表面。

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140與所述處理器150設(shè)置在所述無人機(jī)本體110內(nèi)，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140與所述處理器150之間直接或者間接地電連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。例如，可以通過一條或多條通訊總線或信號總線實(shí)現(xiàn)電連接。

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140用于接收各個數(shù)據(jù)采集傳感器采集到的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥?50。

處理器150可以是一種集成電路芯片，具有信號處理能力。上述處理器150可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器(Network Processor，簡稱NP)等；還可以是數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。其可以實(shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本申請實(shí)施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器150也可以是任何常規(guī)的處理器等。

所述無線遙控設(shè)備120與所述處理器150通訊連接。無線遙控設(shè)備120可以是無線遙控或控制終端如計(jì)算機(jī)。處理器150與無線遙控設(shè)備120通訊連接，以使得無線遙控設(shè)備120可以控制無人機(jī)100的起飛、降落、前進(jìn)以及后退等。

進(jìn)一步地，所述無線遙控設(shè)備120包括無線通訊模塊，所述無線遙控設(shè)備120通過所述無線通訊模塊與所述處理器150通訊連接。其中，所述無線通訊模塊可以為藍(lán)牙通訊模塊或者WIFI通訊模塊或者ZigBee通訊模塊或者其他能夠?qū)崿F(xiàn)無線通訊的任意模塊，于本實(shí)施例中，選用無線通訊模塊為藍(lán)牙通訊模塊。

作為一種實(shí)施方式，所述無人機(jī)100還可以包括顯示屏，所述顯示屏設(shè)置在所述無線遙控設(shè)備120上，用于顯示無人機(jī)100所在位置的高度數(shù)據(jù)。

請繼續(xù)參看圖1和圖2，所述氣壓高度傳感器模塊160、所述激光測距儀模塊170、所述傾角傳感器180、所述GPS模塊190以及所述GPS天線200設(shè)置在所述無人機(jī)本體110的外表面，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140分別與所述氣壓高度傳感器模塊160、所述激光測距儀模塊170、所述傾角傳感器180以及所述GPS模塊190電連接，用于接收所述氣壓高度傳感器模塊160、所述激光測距儀模塊170、所述傾角傳感器180以及所述GPS模塊190傳來的數(shù)據(jù)，所述GPS模塊190與所述GPS天線200電連接。

所述氣壓高度傳感器模塊160以及所述激光測距儀模塊170設(shè)置在所述無人機(jī)100的機(jī)艙底部，所述GPS天線200設(shè)置在所述無人機(jī)100背離機(jī)艙的一側(cè)。

所述氣壓高度傳感器模塊160，用于采集無人機(jī)100飛行中第一時刻的第一高度數(shù)據(jù)。激光測距儀模塊170用于采集無人機(jī)100飛行中所述第一時刻采集的第二高度數(shù)據(jù)。傾角傳感器180用于采集無人機(jī)100飛行中，由于水平傾斜引起的水平傾斜角信號。GPS模塊190用于采集無人機(jī)100飛行中所述第一時刻采集的第三高度數(shù)據(jù)。所述GPS天線200，用于接收GPS信號。所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140在接收到第一高度數(shù)據(jù)、第二高度數(shù)據(jù)以及第三高度數(shù)據(jù)后，將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給所述處理器150，以使所述處理器150將這些數(shù)據(jù)處理后，將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述無線遙控設(shè)備120，以便所述無線遙控設(shè)備120將由不同的高度采集裝置采集到的高度數(shù)據(jù)分別顯示出來。其中，所述傾角傳感器180將水平傾斜角信號發(fā)送給所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140，所述處理器150基于接收到的所述水平傾斜角信號調(diào)整所述激光測距儀模塊170與水平面的水平角度，使得所述激光測距儀模塊170保持垂直于水平面進(jìn)行測量。

為了使得所述激光測距儀模塊170的測量更加準(zhǔn)確，作為一種實(shí)施方式，可以將所述激光測距儀模塊170與所述傾角傳感器180設(shè)置在所述無人機(jī)100的同一水平面上。

一般而言，針對無人機(jī)100，若只采用單一的高度測量方式來采集高度數(shù)據(jù)都會因?yàn)椴杉b置的自身缺陷而導(dǎo)致采集到的高度數(shù)據(jù)存在有效性和誤差。例如，氣壓高度傳感器模塊160采集到的高度數(shù)據(jù)會隨著大氣區(qū)域密度變化而出現(xiàn)誤差，也會因溫度和濕度出現(xiàn)誤差，造成無人機(jī)100低飛時，分辨率不足；激光測距儀模塊170采集到的數(shù)據(jù)容易受天氣影響；GPS模塊190使用標(biāo)準(zhǔn)0位(即水平面)只測量與高空上方的衛(wèi)星的相對位置，因此不能給出真正離地面的高度。

因此，為了提高無人機(jī)100高度測量的準(zhǔn)確度，作為一種實(shí)施方式，無人機(jī)100可以將由不同采集裝置采集到的多種高度數(shù)據(jù)通過相互校正的方式，來提高整個無人機(jī)100高度測量的準(zhǔn)確性。

例如，處理器150可以基于所述第一高度數(shù)據(jù)、所述第二高度數(shù)據(jù)以及所述第三高度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到平均高度數(shù)據(jù)；基于預(yù)設(shè)的氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算規(guī)則以及所述平均高度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重，基于預(yù)設(shè)的激光測距數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算規(guī)則以及所述平均高度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到激光測距數(shù)據(jù)權(quán)重，基于預(yù)設(shè)的GPS數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算規(guī)則以及所述平均高度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到GPS模塊190數(shù)據(jù)權(quán)重；對比所述氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重、所述激光測距數(shù)據(jù)權(quán)重以及所述GPS模塊190數(shù)據(jù)權(quán)重，比較得到這三種權(quán)重的差值，至少有一個差值大于預(yù)設(shè)正數(shù)，利用權(quán)重唯一得到較大值即為測量高度值，得到無人機(jī)100飛行中所在坐標(biāo)與所述坐標(biāo)處與地面平面垂足之間的高精度的高度數(shù)，并將該高精度的高度數(shù)無線傳遞給無線遙控設(shè)備120。

其中，基于hn＝(h1+h2+h3)/n，計(jì)算得到平均高度數(shù)據(jù)hn，其中，h1為所述第一高度數(shù)據(jù)，h2為所述第二高度數(shù)據(jù)，h3為所述第三高度數(shù)據(jù)，n為所述第一高度數(shù)據(jù)h1、所述第二高度數(shù)據(jù)h2以及所述第三高度數(shù)據(jù)h3中數(shù)值不為0的個數(shù)，hn為所述平均高度數(shù)據(jù)。所述基于預(yù)設(shè)的氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算規(guī)則以及所述平均高度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重，包括：基于w1＝a×hn+b，計(jì)算得到氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重，其中，hn為所述平均高度數(shù)據(jù)，a為預(yù)設(shè)常數(shù)，b為預(yù)設(shè)常數(shù)，w1為所述氣壓高度數(shù)據(jù)權(quán)重。其中，a和b的數(shù)值可以由數(shù)據(jù)擬合方法得到。

同理，所述激光測距數(shù)據(jù)權(quán)重w2以及所述GPS模塊190數(shù)據(jù)權(quán)重w3均可由上述方式獲取。

由于激光測距儀模塊170采集到的數(shù)據(jù)會因?yàn)樘鞖?、光纖、地形等多種因素情況下可能缺席，所以會出現(xiàn)其數(shù)據(jù)為0，此時，平均高度數(shù)據(jù)就等于氣壓高度傳感器模塊160和GPS模塊190采集到的高度數(shù)據(jù)的平均值。一般情況下，氣壓高度傳感器模塊160和GPS模塊190采集的數(shù)據(jù)不會缺席。如果氣壓高度傳感器模塊160和GPS模塊190采集的數(shù)據(jù)也會出現(xiàn)缺席的情況，那么與激光測距儀模塊170采集到的數(shù)據(jù)做類似的處理。

此外，作為一種實(shí)施方式，請參看圖4，所述無人機(jī)100還包括機(jī)載云臺210，所述機(jī)載云臺210與所述無人機(jī)100可拆卸連接。進(jìn)一步地，所述機(jī)載云臺210可以設(shè)置在所述無人機(jī)100的機(jī)艙底部。

該無人機(jī)100的工作原理是：該無人機(jī)100通過設(shè)置在無人機(jī)本體110上的氣壓高度傳感器模塊160、激光測距儀模塊170以及GPS模塊190采集不同類型的高度數(shù)據(jù)，從而得到該無人機(jī)100在飛行時的高度。進(jìn)一步地，為了使獲得的無人機(jī)100的飛行高度更加精確，可以用設(shè)置在無人機(jī)100內(nèi)的處理器150將由氣壓高度傳感器模塊160、激光測距儀模塊170以及GPS模塊190采集到的多種高度數(shù)據(jù)通過相互校正的方式，來提高整個無人機(jī)100高度測量的準(zhǔn)確性。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無人機(jī)100，所述無人機(jī)100包括無人機(jī)本體110、無線遙控設(shè)備120、旋翼130、數(shù)據(jù)傳輸模塊140、處理器150、氣壓高度傳感器模塊160、激光測距儀模塊170、傾角傳感器180、GPS模塊190以及GPS天線200。所述旋翼130設(shè)置在所述無人機(jī)本體110上，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140與所述處理器150設(shè)置在所述無人機(jī)本體110內(nèi)，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140與所述處理器150電連接，所述無線遙控設(shè)備120與所述處理器150通訊連接，所述氣壓高度傳感器模塊160、所述激光測距儀模塊170、所述傾角傳感器180、所述GPS模塊190以及所述GPS天線200設(shè)置在所述無人機(jī)本體110外表面，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊140分別與所述氣壓高度傳感器模塊160、所述激光測距儀模塊170、所述傾角傳感器180以及所述GPS模塊190電連接，所述GPS模塊190與所述GPS天線200電連接。該無人機(jī)100能夠通過設(shè)置在無人機(jī)本體110上的氣壓高度傳感器模塊160、激光測距儀模塊170、以及GPS模塊190等，采集該無人機(jī)100的多種飛行高度數(shù)據(jù)，對自身的飛行高度進(jìn)行測量。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。