一种无人机的制作方法

本实用新型涉及数据采集领域，具体而言，涉及一种无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操作的不载人飞机。随着网络通信技术的发展，无人机也得到了广泛的应用。但是如何对无人机的飞行高度进行测量成了一个比较普遍的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无人机，其能够采集自身的多种飞行高度数据。

本实用新型实施例提供了一种无人机，其包括无人机本体、无线遥控设备、旋翼、数据传输模块、处理器、气压高度传感器模块、激光测距仪模块、倾角传感器、GPS模块以及GPS天线。所述旋翼设置在所述无人机本体上，所述数据传输模块与所述处理器设置在所述无人机本体内，所述数据传输模块与所述处理器电连接，所述无线遥控设备与所述处理器通讯连接，所述气压高度传感器模块、所述激光测距仪模块、所述倾角传感器、所述GPS模块以及所述GPS天线设置在所述无人机本体外表面，所述数据传输模块分别与所述气压高度传感器模块、所述激光测距仪模块、所述倾角传感器以及所述GPS模块电连接，所述GPS模块与所述GPS天线电连接。该无人机能够通过设置在无人机本体上的气压高度传感器模块、激光测距仪模块、以及GPS模块等，采集该无人机的多种飞行高度数据，对自身的飞行高度进行测量。

在本实用新型较佳的实施例中，所述激光测距仪模块与所述倾角传感器设置在所述无人机的同一水平面上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述无人机还包括显示屏，所述显示屏设置在所述无线遥控设备上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述无线遥控设备包括无线通讯模块，所述无线遥控设备通过所述无线通讯模块与所述处理器通讯连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述无线通讯模块为蓝牙通讯模块或者WIFI通讯模块或者ZigBee通讯模块。

在本实用新型较佳的实施例中，所述GPS天线设置在所述无人机背离机舱的一侧。

在本实用新型较佳的实施例中，所述气压高度传感器模块以及所述激光测距仪模块设置在所述无人机的机舱底部。

在本实用新型较佳的实施例中，所述旋翼的数量为多个。

在本实用新型较佳的实施例中，所述无人机还包括机载云台，所述机载云台与所述无人机可拆卸连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述机载云台设置在所述无人机的机舱底部。

本实用新型的有益效果是：上述实用新型提供的一种无人机，该无人机通过设置在机身本体上的气压高度传感器模块、激光测距仪模块以及GPS模块采集不同类型的高度数据，从而得到该无人机在飞行时的高度。进一步地，为了使获得的无人机的飞行高度更加精确，可以用设置在无人机内的处理器将由气压高度传感器模块、激光测距仪模块以及GPS模块采集到的多种高度数据通过相互校正的方式，来提高整个无人机高度测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种无人机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种无人机的结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的一种无人机的显示屏的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种无人机的机载云台的结构示意图。

图标：100-无人机；110-无人机本体；120-无线遥控设备；130-旋翼；140-数据传输模块；150-处理器；160-气压高度传感器模块；170-激光测距仪模块；180-倾角传感器；190-GPS模块；200-GPS天线；210-机载云台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请结合图1和图2，本实用新型实施例提供一种无人机100，其包括无人机本体110、无线遥控设备120、旋翼130、数据传输模块140、处理器150、气压高度传感器模块160、激光测距仪模块170、倾角传感器180、GPS模块190以及GPS天线200。

其中，所述无人机本体110可以呈正方体，可以呈长方体，还可以呈不规则图形，即所述无人机本体110的形状不一定是传统客机所呈现的流线型。

此外，所述无人机本体110可以由具有高比强度和高比刚度的复核材料制成，该类材料可以减轻无人机本体110的机身重量，改善飞行性能。其中，所述复核材料可以是不饱和聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维等材料。

所述旋翼130设置在所述无人机本体110的外表面，为所述无人机100飞行提供推动力。例如，当所述无人机100需要在空中停留时，所述旋翼130为无人机100提供一个向上的力，当所述无人机100需要前进时，所述旋翼130除了为无人机100提供向上的力外，还同时为无人机100提供了一个向前的力。

请参看图3，所述旋翼130的数量可以为图3中所示的两个。当然，为了使得无人机100在飞行时稳定性更好，作为一种实施方式，所述旋翼130的数量为多个，多个所述旋翼130设置在所述无人机本体110的外表面。

所述数据传输模块140与所述处理器150设置在所述无人机本体110内，所述数据传输模块140与所述处理器150之间直接或者间接地电连接，以实现数据的传输。例如，可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。

所述数据传输模块140用于接收各个数据采集传感器采集到的数据，并将数据传输到处理器150。

处理器150可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器150可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器150也可以是任何常规的处理器等。

所述无线遥控设备120与所述处理器150通讯连接。无线遥控设备120可以是无线遥控或控制终端如计算机。处理器150与无线遥控设备120通讯连接，以使得无线遥控设备120可以控制无人机100的起飞、降落、前进以及后退等。

进一步地，所述无线遥控设备120包括无线通讯模块，所述无线遥控设备120通过所述无线通讯模块与所述处理器150通讯连接。其中，所述无线通讯模块可以为蓝牙通讯模块或者WIFI通讯模块或者ZigBee通讯模块或者其他能够实现无线通讯的任意模块，于本实施例中，选用无线通讯模块为蓝牙通讯模块。

作为一种实施方式，所述无人机100还可以包括显示屏，所述显示屏设置在所述无线遥控设备120上，用于显示无人机100所在位置的高度数据。

请继续参看图1和图2，所述气压高度传感器模块160、所述激光测距仪模块170、所述倾角传感器180、所述GPS模块190以及所述GPS天线200设置在所述无人机本体110的外表面，所述数据传输模块140分别与所述气压高度传感器模块160、所述激光测距仪模块170、所述倾角传感器180以及所述GPS模块190电连接，用于接收所述气压高度传感器模块160、所述激光测距仪模块170、所述倾角传感器180以及所述GPS模块190传来的数据，所述GPS模块190与所述GPS天线200电连接。

所述气压高度传感器模块160以及所述激光测距仪模块170设置在所述无人机100的机舱底部，所述GPS天线200设置在所述无人机100背离机舱的一侧。

所述气压高度传感器模块160，用于采集无人机100飞行中第一时刻的第一高度数据。激光测距仪模块170用于采集无人机100飞行中所述第一时刻采集的第二高度数据。倾角传感器180用于采集无人机100飞行中，由于水平倾斜引起的水平倾斜角信号。GPS模块190用于采集无人机100飞行中所述第一时刻采集的第三高度数据。所述GPS天线200，用于接收GPS信号。所述数据传输模块140在接收到第一高度数据、第二高度数据以及第三高度数据后，将这些数据发送给所述处理器150，以使所述处理器150将这些数据处理后，将处理后的数据转发给所述无线遥控设备120，以便所述无线遥控设备120将由不同的高度采集装置采集到的高度数据分别显示出来。其中，所述倾角传感器180将水平倾斜角信号发送给所述数据传输模块140，所述处理器150基于接收到的所述水平倾斜角信号调整所述激光测距仪模块170与水平面的水平角度，使得所述激光测距仪模块170保持垂直于水平面进行测量。

为了使得所述激光测距仪模块170的测量更加准确，作为一种实施方式，可以将所述激光测距仪模块170与所述倾角传感器180设置在所述无人机100的同一水平面上。

一般而言，针对无人机100，若只采用单一的高度测量方式来采集高度数据都会因为采集装置的自身缺陷而导致采集到的高度数据存在有效性和误差。例如，气压高度传感器模块160采集到的高度数据会随着大气区域密度变化而出现误差，也会因温度和湿度出现误差，造成无人机100低飞时，分辨率不足；激光测距仪模块170采集到的数据容易受天气影响；GPS模块190使用标准0位(即水平面)只测量与高空上方的卫星的相对位置，因此不能给出真正离地面的高度。

因此，为了提高无人机100高度测量的准确度，作为一种实施方式，无人机100可以将由不同采集装置采集到的多种高度数据通过相互校正的方式，来提高整个无人机100高度测量的准确性。

例如，处理器150可以基于所述第一高度数据、所述第二高度数据以及所述第三高度数据，计算得到平均高度数据；基于预设的气压高度数据权重计算规则以及所述平均高度数据，计算得到气压高度数据权重，基于预设的激光测距数据权重计算规则以及所述平均高度数据，计算得到激光测距数据权重，基于预设的GPS数据权重计算规则以及所述平均高度数据，计算得到GPS模块190数据权重；对比所述气压高度数据权重、所述激光测距数据权重以及所述GPS模块190数据权重，比较得到这三种权重的差值，至少有一个差值大于预设正数，利用权重唯一得到较大值即为测量高度值，得到无人机100飞行中所在坐标与所述坐标处与地面平面垂足之间的高精度的高度数，并将该高精度的高度数无线传递给无线遥控设备120。

其中，基于hn＝(h1+h2+h3)/n，计算得到平均高度数据hn，其中，h1为所述第一高度数据，h2为所述第二高度数据，h3为所述第三高度数据，n为所述第一高度数据h1、所述第二高度数据h2以及所述第三高度数据h3中数值不为0的个数，hn为所述平均高度数据。所述基于预设的气压高度数据权重计算规则以及所述平均高度数据，计算得到气压高度数据权重，包括：基于w1＝a×hn+b，计算得到气压高度数据权重，其中，hn为所述平均高度数据，a为预设常数，b为预设常数，w1为所述气压高度数据权重。其中，a和b的数值可以由数据拟合方法得到。

同理，所述激光测距数据权重w2以及所述GPS模块190数据权重w3均可由上述方式获取。

由于激光测距仪模块170采集到的数据会因为天气、光纤、地形等多种因素情况下可能缺席，所以会出现其数据为0，此时，平均高度数据就等于气压高度传感器模块160和GPS模块190采集到的高度数据的平均值。一般情况下，气压高度传感器模块160和GPS模块190采集的数据不会缺席。如果气压高度传感器模块160和GPS模块190采集的数据也会出现缺席的情况，那么与激光测距仪模块170采集到的数据做类似的处理。

此外，作为一种实施方式，请参看图4，所述无人机100还包括机载云台210，所述机载云台210与所述无人机100可拆卸连接。进一步地，所述机载云台210可以设置在所述无人机100的机舱底部。

该无人机100的工作原理是：该无人机100通过设置在无人机本体110上的气压高度传感器模块160、激光测距仪模块170以及GPS模块190采集不同类型的高度数据，从而得到该无人机100在飞行时的高度。进一步地，为了使获得的无人机100的飞行高度更加精确，可以用设置在无人机100内的处理器150将由气压高度传感器模块160、激光测距仪模块170以及GPS模块190采集到的多种高度数据通过相互校正的方式，来提高整个无人机100高度测量的准确性。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种无人机100，所述无人机100包括无人机本体110、无线遥控设备120、旋翼130、数据传输模块140、处理器150、气压高度传感器模块160、激光测距仪模块170、倾角传感器180、GPS模块190以及GPS天线200。所述旋翼130设置在所述无人机本体110上，所述数据传输模块140与所述处理器150设置在所述无人机本体110内，所述数据传输模块140与所述处理器150电连接，所述无线遥控设备120与所述处理器150通讯连接，所述气压高度传感器模块160、所述激光测距仪模块170、所述倾角传感器180、所述GPS模块190以及所述GPS天线200设置在所述无人机本体110外表面，所述数据传输模块140分别与所述气压高度传感器模块160、所述激光测距仪模块170、所述倾角传感器180以及所述GPS模块190电连接，所述GPS模块190与所述GPS天线200电连接。该无人机100能够通过设置在无人机本体110上的气压高度传感器模块160、激光测距仪模块170、以及GPS模块190等，采集该无人机100的多种飞行高度数据，对自身的飞行高度进行测量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。