无人机定位装置和无人机的制作方法

本申请涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机定位装置和无人机。

背景技术：

随着科技的发展，无人机行业的崛起，无人机的价格不断平民化，功能多样化，慢慢成为青少年手中的常规玩具，成年人工作中使用的必需品。

目前室外无人机大多数都是靠gps定位系统来获取到当前的定位信息从而根据获取到的定位信息实现无人机定位，而在室内，无人机大多依靠光流、超声波、红外线等方法获取定位信息以进行无人机定位，但这些定位方法获取到的定位信息都不够精准，从而无法使无人机实现精确定位。

技术实现要素：

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种无人机定位装置，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

本申请还提出一种具有上述无人机定位装置的无人机。

根据本申请的第一方面实施例的无人机定位装置，图像获取模块，所述图像获取模块用于获取被测物体的物体图像；解析模块，所述解析模块与所述图像获取模块通信连接，所述解析模块用于接收所述图像获取模块获取的所述物体图像，还用于对所述物体图像进行解析生成图像数据；传感模块，所述传感模块用于获取无人机与所述被测物体之间的距离参数；处理模块，所述处理模块分别通信连接所述解析模块和所述传感模块，所述处理模块用于接收所述解析模块生成的所述图像数据，还用于接收所述传感模块获取到的距离参数，还用于对所述图像数据和所述距离参数进行处理生成定位参数；第一接口模块，所述第一接口模块与所述处理模块通信连接，所述第一接口模块用于连接所述无人机，还用于将所述定位参数发送给所述无人机。

根据本申请实施例的无人机定位装置，至少具有如下有益效果：该无人机定位装置包括图像获取模块、解析模块、传感模块、处理模块和第一接口模块，其中图像获取模块与解析模块通信连接，处理模块与解析模块、传感模块、第一接口模块分别通信连接；该无人机定位装置通过图像获取模块获取被测物体的物体图像，并发送给解析模块进行解析生成图像数据，传感模块获取无人机和被测物体之前的距离参数；由处理模块分别接受解析模块生成的图像数据和传感模块获取到的距离参数，并进行处理生成定位参数，将定位参数通过第一接口模块发送给无人机，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

根据本申请的一些实施例，还包括：红外模块，所述红外模块与所述解析模块通信连接，所述红外模块用于向所述被测物体发射红外光。

根据本申请的一些实施例，还包括：第二接口模块，所述第二接口模块与所述解析模块通信连接，所述第二接口模块用于连接终端设备，还用于将所述物体图像发送给所述终端设备。

根据本申请的一些实施例，还包括：扩展接口模块，所述扩展接口模块与所述第一接口模块通信连接，所述扩展接口模块用于外接功能模块；所述功能模块包括以下一种：声音模块、温度传感模块、照明模块。

根据本申请的一些实施例，所述传感模块，包括：发射模块，所述发射模块用于向所述被测物体发送感应光线；接收模块，所述接收模块用于接收所述被测物体反射回来的反射光线；计时模块，所述计时模块用于计算从发送所述感应光线到接收反射回来的所述反射光线的感应时间；计算模块，用于根据所述感应时间计算生成所述距离参数。

根据本申请的一些实施例，所述传感模块为tof传感器。

根据本申请的一些实施例，所述解析模块为第一单片机，所述第一单片机的型号为stm32h743。

根据本申请的一些实施例，所述处理模块为第二单片机，所述第二单片机的型号为stm8s003f。

根据本申请的一些实施例，所述图像获取模块包括摄像头，所述摄像头的型号为ov7725。

根据本申请的第二方面实施例的无人机，包括如第一方面实施例中提到的无人机定位装置。

根据本申请实施例的无人机，至少具有如下有益效果：通过安装第一方面实施例中提到的无人机定位装置，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1为本申请实施例中无人机定位装置的一模块示意图；

图2为本申请实施例中无人机定位装置的另一模块示意图；

图3为本申请实施例中无人机定位装置的传感模块的具体模块示意图。

附图标记：

无人机定位装置100；图像获取模块110；解析模块120；传感模块130，发射模块131，接收模块132，计时模块133，计算模块134；处理模块140；第一接口模块150；红外模块160；第二接口模块170；扩展接口模块180。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，如无特殊说明，在实施例中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本申请。

随着科技的发展，无人机行业的崛起，无人机的价格不断平民化，功能多样化，慢慢成为青少年手中的常规玩具，成年人工作中使用的必需品。

目前室外无人机大多数都是靠gps定位系统来获取到当前的定位信息从而根据获取到的定位信息实现无人机定位，而在室内，小型无人机大多依靠光流、超声波、红外线等方法获取定位信息以进行无人机定位，但这些定位方法获取到的定位信息都不够精准，从而无法使无人机实现精确定位。

基于此，本申请实施例提供了一种无人机定位装置和无人机，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

第一方面，本申请实施例提供了一种无人机定位装置，该无人机定位装置可以搭载在无人机上，与无人机连接，辅助无人机进行定位。

需要说明的是，本申请实施例中提到的无人机均为搭载了该无人机定位装置，通过该无人机定位装置进行定位。

在一些实施例中，参照图1，示出了本申请实施例中无人机定位装置100的模块示意图，包括：图像获取模块110、解析模块120、传感模块130、处理模块140和第一接口模块150。该无人机定位装置100通过图像获取模块110获取被测物体的物体图像，并发送给解析模块120进行解析生成图像数据，传感模块130获取无人机和被测物体之前的距离参数；由处理模块140分别接受解析模块120生成的图像数据和传感模块130获取到的距离参数，并进行处理生成定位参数，将定位参数通过第一接口模块150发送给无人机，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

其中，当搭载了无人机定位装置100的无人机在进行飞行时，无人机可以通过图像获取模块110获取到被测物体的物体图像，被测物体的物体图像可以根据无人机的飞行角度、飞行位置不同或者图像获取模块110的位置不同而不同，例如当被测物体位于无人机飞行方向正前方时，可以通过图像获取模块110进行获取被测物体面向无人机时的物体图像，其中获取方式包括但不限于拍摄静态图像和拍摄动态图像等，对应的物体图像包括但不限于静态图像和动态图像等。

在一些实施例，图像获取模块110包括摄像头，其中摄像头的型号为ov7725。无人机可以通过该摄像头获取到被测图像的物体图像，例如当被测物体为二维码图像时，摄像头会拍摄以获取到二维码图像，该二维码图像可作为标志点进行放置，使得无人机拍摄到二维码图像时，能够通过该图像确定无人机的相对位置。例如在室内飞行时，在室内某一位置放置二维码图像，当无人机定位装置100拍摄到该二维码图像时，则表明搭载了无人机定位装置100的无人机当前的大致飞行位置。

在一些实施例中，如图2所示，无人机定位装置100还包括红外模块160，其中红外模块160与解析模块120通信连接，该通信连接方式可以是串口连接方式，无人机定位装置100可以通过红外模块160向被测物体发射红外光，例如当无人机在夜间、黑暗或者照明不足的环境下飞行时，可以通过红外模块160向被测物体发射红外光进行补光，以使图像获取模块110能够更好地获取到被测物体的物体图像，使得物体图像易于识别和提高获取的物体图像的图像效果。

无人机通过图像获取模块110获取到被测物体的物体图像时，会将被测物体的物体图像发送给解析模块120，其中解析模块120与图像获取模块110通信连接，该通信连接方式可以是串口连接方式，解析模块120接收到来自图像获取模块110的物体图像后，会对图像进行解析生成相应的图像数据，例如物体图像为二维码图像时，解析模块120会对该二维码图像进行解析生成图像数据，具体的解析方法为常用的图像解析方法，本申请实施例中不做赘述。

在一些实施例中，解析模块120为第一单片机，其中第一单片机的型号为stm32h743，关于型号为stm32h743的第一单片机的具体电路连接结构不做赘述。

另一方面，无人机通过传感模块130获取当前无人机与被测物体之间的距离参数，其中距离参数可以是无人机与被测物体之间的直线距离，通过该距离参数表示搭载了无人机定位装置100的无人机当前与被测物体的相对位置。

在一些实施例中，如图3所示，传感模块130还包括发射模块131、接收模块132、计时模块133和计算模块134。其中无人机可以通过发射模块131向被测物体发射感应光线。当感应光线被被测物体反射回来后，会由接收模块132进行接收。并且，传感器模块中还包括计时模块133，通过计时模块133可以计算从发射模块131发射感应光线到接收模块132接收到被被测物体反射回来的感应光线的感应时间，该感应时间表示发射模块131发射感应光线到接收模块132接收感应光线之间的时长；最后由计算模块134根据得到的感应时间计算生成距离参数，该距离参数可以表示无人机与被测物体之间的直线距离。在实际应用中，感应光线可以是红外光线等，发射模块131可以是红外发射管，接收模块132可以是接收管，计时模块133可以是计时器，计算模块134可以进行计算处理的处理器等。

在一些实施例中，传感模块130为tof(time-of-flight，飞行时间测距法)传感器，通过tof传感器以获取到无人机与被测物体之间的距离参数，具体采用的原理则为通过tof传感器向被测物体发射感应光线，通过策略感应光线在tof传感器与被测物体之间来回所耗费的感应时间进行距离测量，以获取距离参数。

需要说明的是，处理模块140与解析模块120通信连接，该通信连接方式可以是串口连接方式；处理模块140与传感模块130通信连接，该通信连接方式可以是i2c总线通信连接，其中i2c总线包括sda(串行数据线)和scl(串行时钟线)。

无人机通过解析模块120解析物体图像生成图像数据后，将图像数据发送给处理模块140；无人机通过传感模块130获取无人机与被测物体之间的距离参数后，将距离参数发送给处理模块140，即处理模块140接收到了来自解析模块120的图像数据和来自传感模块130的距离参数后，会对图像数据和距离参数进行处理以生成定位参数，该定位参数可以表示搭载了无人机定位装置100的无人机当前的定位位置。

在一些实施例中，处理模块140为第二单片机，其中第二单片机的型号为stm8s003f，关于型号为stm8s003f的第二单片机的具体电路连接结构不做赘述。

需要说明的是，本申请实施例中提到的第一单片机和第二单片机均为一种单片机，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。无人机定位装置100通过单片机进行相应的数据处理。

其中，处理模块140与第一接口模块150通信连接，该通信连接方式可以是串口连接方式，第一接口模块150用于连接无人机，使得该无人机定位装置100与无人机建立通信连接，无人机与无人机定位装置100能够进行数据交互，无人机定位装置100可以通过第一接口模块150将定位参数发送给无人机，以使无人机接收到该距离参数后，能够实现精准定位。

在实际应用中，无人机接收到距离参数后，不仅可以根据距离参数进行精确定位，还可以根据距离参数实现无人机编队飞行任务，具体如何实现编队飞行任务为常用的编队方式，本申请实施例中不做详细赘述。

在一些实施例中，如图2所示，本申请实施例中提到的无人机定位装置100还包括第二接口模块170，其中，第二接口模块170与解析模块120通信连接，该通信连接方式可以是串口连接方式，第二接口模块170用于连接终端设备，还用于将解析模块120接收到的物体图像发送给连接的终端设备，由终端设备根据获取的物体图像进行显示。在实际应用中，第二接口模块170可以是usb接口，通过usb接口连接终端设备，根据实际连接的终端设备的不同，第二接口模块170的接口类型不同；终端设备可以是电脑，通过电脑上安装的openmvide软件实时显示通过无人机定位装置100获取的物体图像，通过这种电脑实时显示获取的物体图像，不仅可以直观地检测该无人机定位装置100是否正常运转，而且方便操作人进行图像观看。

在一些实施例中，如图2所示，本申请实施例中提到的无人机定位装置100还包括扩展接口模块180，该扩展接口模块180与第一接口模块150通信连接，用于外接其他功能模块，即当需要在无人机上进行功能扩展时，可以通过该扩展接口模块180外接响应的功能模块，其中功能模块包括但不限于：声音模块、温度传感模块130、照明模块。在实际应用中，声音模块可以是蜂鸣器，温度传感模块130可以是温度传感器，照明模块可以是照明灯板等。

在本申请实施例中提供了一种无人机定位装置100，该无人机定位装置100包括图像获取模块110、解析模块120、传感模块130、处理模块140和第一接口模块150，其中图像获取模块110与解析模块120通信连接，处理模块140与解析模块120、传感模块130、第一接口模块150分别通信连接；该无人机定位装置100通过图像获取模块110获取被测物体的物体图像，并发送给解析模块120进行解析生成图像数据，传感模块130获取无人机和被测物体之前的距离参数；由处理模块140分别接受解析模块120生成的图像数据和传感模块130获取到的距离参数，并进行处理生成定位参数，将定位参数通过第一接口模块150发送给无人机，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

第二方面，本申请实施例还提供了一种无人机，该无人机包括如第一方面实施例中提到的无人机定位装置100，通过安装第一方面实施例中提到的无人机定位装置100，能够精确地获取无人机的定位信息，从而使无人机实现精确定位。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。