一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及的是一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，主要用于記錄無(wú)人機(jī)的起降狀態(tài)、飛行狀態(tài)、起降次數(shù)、累計(jì)飛行時(shí)間、飛行姿態(tài)、炸機(jī)等飛行相關(guān)數(shù)據(jù)，將所有信息保存到本地存儲(chǔ)器中，并把所有信息傳輸?shù)焦芾斫K端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)人機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，無(wú)人機(jī)的數(shù)量正在迅速的增加，越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)正被逐漸應(yīng)用到包括遙測(cè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力等各個(gè)行業(yè)，這使得對(duì)無(wú)人機(jī)的監(jiān)管變?yōu)橐淮箅y題，和傳統(tǒng)的有人機(jī)類(lèi)似，無(wú)人機(jī)需要利用飛行數(shù)據(jù)記錄儀對(duì)飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行記錄，以保證在低空空域內(nèi)運(yùn)行的飛行器可控和可監(jiān)管。傳統(tǒng)的飛行數(shù)據(jù)記錄儀主要用于大型的載人機(jī)飛行數(shù)據(jù)監(jiān)控，其特點(diǎn)是體積和重量都比較大，不適用于小型化的無(wú)人機(jī)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用、體積小巧的無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，包括用于采集相應(yīng)數(shù)據(jù)的氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀和定位傳感器，與氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀和定位傳感器均連接的核心處理器，分別與核心處理器連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、藍(lán)牙模塊和用于將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)監(jiān)控中心的無(wú)線傳輸模塊，為核心處理器、無(wú)線傳輸模塊和所有傳感器供電的電池，以及與電池連接的電源管理電路，其中上述所有傳感器、核心處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無(wú)線傳輸模塊和電池等器件分別合理分配地安置在兩個(gè)層疊配置的PCB板上，并使用殼體對(duì)上述器件和PCB板進(jìn)行封裝；所述殼體上安裝有滑槽，并配置有相應(yīng)的導(dǎo)軌用于安裝在無(wú)人機(jī)上。
[0006]進(jìn)一步地，所述滑槽上還安裝有用于在導(dǎo)軌上固定的鎖定件。
[0007]作為優(yōu)選，所述定位傳感器為GPS傳感器、北斗傳感器、GL0NASS傳感器中至少一種。
[0008]作為優(yōu)選，所述無(wú)線傳輸模塊為4G模塊、3G模塊、GPRS模塊或北斗模塊。
[0009]為了使各組件正常工作，所述電源管理電路為無(wú)線傳輸模塊提供4V電壓，并為氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀、藍(lán)牙模塊、定位傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和核心處理器提供3.3V電壓。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)各項(xiàng)傳感器采集無(wú)人機(jī)的氣壓、高度、位置速度、加速度、飛行姿態(tài)等各項(xiàng)飛行數(shù)據(jù)，由核心處理器接收處理并儲(chǔ)存，還通過(guò)無(wú)線傳輸模塊將相應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至后臺(tái)監(jiān)控中心，供信息處理中心分析，保證了無(wú)人機(jī)運(yùn)行和監(jiān)控的可操作性，同時(shí)利用層疊設(shè)置PCB板減小記錄儀的占用面積和采用滑槽導(dǎo)軌式的安裝方式使其在無(wú)人機(jī)上靈活配置，為實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的信息化管理提供了可靠的硬件基礎(chǔ)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，使用方便實(shí)用，具有廣泛的應(yīng)用前景，適合推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的安裝示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型中電源管理電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0016]如圖1至圖3所示，該無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，包括傳感器部分、數(shù)據(jù)處理部分、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分、無(wú)線傳輸部分、電源管理部分和殼體安裝部分等六大部分。其中，各部分的結(jié)構(gòu)和功能分別如下:
[0017]傳感器部分包括用于采集相應(yīng)數(shù)據(jù)信息的氣壓傳感器、加速度傳感器和定位傳感器；氣壓傳感器通過(guò)對(duì)氣壓數(shù)據(jù)的采集記錄，主要用于判定無(wú)人機(jī)的飛行高度信息，加速度傳感器、磁羅盤(pán)和陀螺儀主要用于采集無(wú)人機(jī)航向方向和飛行姿態(tài)等信息，也可利用加速度信息判斷無(wú)人機(jī)的起落情況和炸機(jī)情況，定位傳感器主要用于獲取無(wú)人機(jī)的地理位置信息，優(yōu)選為GPS傳感器、北斗傳感器、GL0NASS傳感器中至少一種。
[0018]數(shù)據(jù)處理部分采用型號(hào)為STM8S207的單片機(jī)作為核心處理器，用于接收傳感器部分所采集的數(shù)據(jù)信息，其內(nèi)置的程序可簡(jiǎn)單處理相應(yīng)信息，這些信息包括氣壓、加速度、經(jīng)瑋度等基本信息，以及數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)處理后得到的無(wú)人機(jī)起降次數(shù)、累計(jì)飛行時(shí)間、飛行姿態(tài)、是否炸機(jī)等信息，最終都會(huì)傳輸至后臺(tái)監(jiān)控中心。同時(shí)核心處理器上還配置有外部接口，可為其提供充電或與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的功能。
[0019]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分即是采用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將相應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)存儲(chǔ)，與核心處理器連接，其存儲(chǔ)內(nèi)容主要有兩大點(diǎn)，其一為存儲(chǔ)無(wú)人機(jī)氣壓、加速度、經(jīng)瑋度、起降架次、累積飛行時(shí)間、飛行姿態(tài)、炸機(jī)等信息，其二是當(dāng)無(wú)人機(jī)飛入到無(wú)線信號(hào)盲區(qū)時(shí)將無(wú)人機(jī)的軌跡信息存儲(chǔ)，當(dāng)無(wú)人機(jī)再次飛入有無(wú)線信號(hào)覆蓋的區(qū)域時(shí)重新將將相應(yīng)數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控中心。
[0020]無(wú)線傳輸部分即為無(wú)線傳輸模塊，優(yōu)選為4G模塊、3G模塊、GPRS模塊或北斗模塊，與核心處理器連接，用于將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控中心。
[0021]電源管理部分包括電池和與之匹配的電源管理電路，電池優(yōu)選為充電電池，電源管理電路如圖3所示，并配置型號(hào)為L(zhǎng)P3996SD的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片，用于為不同器件配置供電電壓；該電源管理電路包括接入外部電源的單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI，分別與SI連接的肖特基二極管Dl和D2，與Dl連接的跳線插件JPl，與D2連接的型號(hào)為T(mén)P4057的芯片Ul，與Ul連接的發(fā)光二極管D3和D4，以及與D3和D4連接的電阻Rl，該電阻Rl與電池連接，芯片Ul的I號(hào)腳與D4連接，2號(hào)腳接地，3號(hào)腳與D2連接并通過(guò)電容Cl接地，4號(hào)腳接入5V電壓，5號(hào)腳與D3連接，6號(hào)腳通過(guò)電阻R2接地；電源管理電路通過(guò)跳線插件JPl和DC-DC轉(zhuǎn)換模塊為氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀、藍(lán)牙模塊、定位傳感器和核心處理器提供3.3V電壓，并為無(wú)線傳輸模塊提供4V電壓。
[0022]殼體安裝部分包括兩個(gè)用于承載上述各器件的PCB板I，將各器件和PCB板封裝的殼體2，以及設(shè)置在殼體上的滑槽3和與滑槽匹配的用于安裝在無(wú)人機(jī)上的導(dǎo)軌4，如圖2所示，為便于安裝固定，所述滑槽上還安裝有鎖定件；其中，所有元器件根據(jù)pcb layout布板原則分別布置在兩塊Pcb板上，本實(shí)施例優(yōu)選，一個(gè)所述PCB板上承載電池和電源管理電路，另一個(gè)所述PCB板上承載核心處理器、無(wú)線傳輸模塊、氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀和定位傳感器。
[0023]通過(guò)上述設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了以小體積的形式在無(wú)人機(jī)上采集數(shù)據(jù)的能力，該無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)記錄儀采集到無(wú)人機(jī)起降次數(shù)、飛行的時(shí)間、速度、姿態(tài)、位置、軌跡、炸機(jī)等信息，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸方式匯聚到后臺(tái)監(jiān)控中心，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，后臺(tái)監(jiān)控中心可以有效合理的對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行管理，其中包括空域管理、低空預(yù)警管理等。用戶可利用客戶端通過(guò)外部接口、藍(lán)牙或者無(wú)線傳輸模塊連接到無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)記錄儀，進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)配置及其數(shù)據(jù)讀取。
[0024]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，但凡采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于，包括用于采集相應(yīng)數(shù)據(jù)的氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀和定位傳感器，與氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀和定位傳感器均連接的核心處理器，分別與核心處理器連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、藍(lán)牙模塊和用于將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)監(jiān)控中心的無(wú)線傳輸模塊，為核心處理器、無(wú)線傳輸模塊和所有傳感器供電的電池，以及與電池連接的電源管理電路，其中上述器件分別安置在兩個(gè)層疊配置的PCB板上，并使用殼體對(duì)上述器件和PCB板進(jìn)行封裝；所述殼體上安裝有滑槽，并配置有相應(yīng)的導(dǎo)軌用于安裝在無(wú)人機(jī)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于，所述滑槽上還安裝有用于在導(dǎo)軌上固定的鎖定件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于，所述定位傳感器為GPS傳感器、北斗傳感器、GLONASS傳感器中至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于，所述無(wú)線傳輸模塊為4G模塊、3G模塊、GPRS模塊或北斗模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于，所述電源管理電路為無(wú)線傳輸模塊提供4V電壓，并為氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀、藍(lán)牙模塊、定位傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和核心處理器提供3.3V電壓。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀，包括采集數(shù)據(jù)的氣壓傳感器、加速度傳感器、磁羅盤(pán)、陀螺儀和定位傳感器，與之連接的核心處理器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、藍(lán)牙模塊和無(wú)線傳輸模塊，供電的電池，以及電源管理電路，其中上述器件分別安置在兩個(gè)層疊配置的PCB板上，并使用殼體對(duì)上述器件進(jìn)行封裝；所述殼體上安裝有滑槽，并配置有相應(yīng)的導(dǎo)軌。本實(shí)用新型通過(guò)各項(xiàng)傳感器采集無(wú)人機(jī)的各項(xiàng)基礎(chǔ)飛行數(shù)據(jù)，由核心處理器接收處理并儲(chǔ)存，還通過(guò)無(wú)線傳輸模塊將相應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至后臺(tái)，供信息處理中心分析，同時(shí)利用層疊設(shè)置PCB板減小儀器的占用面積和采用滑槽導(dǎo)軌式的安裝方式使其在無(wú)人機(jī)上靈活配置，為實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的信息化管理提供了可靠的硬件基礎(chǔ)。
【IPC分類(lèi)】G07C5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204833392
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520651368
【發(fā)明人】于雯, 李詩(shī)楊
【申請(qǐng)人】成都翼比特科技有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日