一种飞艇的制作方法

本发明涉及一种飞行器，特别涉及一种飞艇。

背景技术：

在大气层内飞行的飞行器称为航空器，如气球、飞艇、飞机等。它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。其中，作为飞行器的气球是利用静浮力托升，有部分还利用推进力驱使其自身移动，气球包括热气球、轻气球等不同类型。目前应用在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域。飞艇是一种轻于空气的航空器，它与气球最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置。飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。在飞行中主要依靠内部充满氢气或氦气的气囊提供的浮力，将飞艇及其载荷支持在空中，发动机为其提供前进的动力，通过操纵尾翼上的升降舵和方向舵控制飞艇的俯仰和方向运动。现有的一些飞艇存在动力不足，无法在其轻量化结构的基础上进一步提高有如飞机、旋翼机或直升机那样灵活的飞行能力。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种带有可翻转机翼的、机动能力和操作性能好的飞艇。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种飞艇，包括：飞艇本体和辅助推进装置，所述辅助推进装置包括翻转机翼、设置在所述翻转机翼端部的螺旋桨和设置在所述翻转机翼下端的推进器，所述翻转机翼安装在所述飞艇本体两侧的枢转端上，所述翻转机翼可相对所述枢转端向上翻转；所述飞艇本体的尾部设置有尾桨。

进一步的，还包括：

无线通讯设备，用于接收地面终端发送的飞行控制指令，同时还用于向所述地面终端发送飞艇的各种数据；

图像采集设备，设置在所述飞艇本体上，用于对飞艇前方的地面环境进行图像数据采集，以获得并输出即时前方图像；

补光设备，与所述图像采集设备连接，位于所述图像采集设备附近，用于基于所述即时前方图像的平均亮度以及周围环境亮度确定是否为所述图像采集设备的图像数据采集提供相应光量的补助照明；

图像分析设备，设置在所述飞艇本体上，与所述图像采集设备连接，用于接收即时前方图像，基于所述即时前方图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，将各个边缘像素点进行几何拟合以确定所述即时前方图像中的对象的数量；

对象信息提取设备，与所述图像分析设备连接，对所述即时前方图像中的每一个对象确定其复杂度，基于所述即时前方图像中各个对象的复杂度确定所述即时前方图像对应的对象复杂度；

测试数据选择设备，与所述对象信息提取设备连接，用于在接收到的对象复杂度超限时，选择与对象复杂度对应数量的测试图像作为预设测试数量，对象复杂度越高，测试图像的数量越多，以及还用于在接收到的对象复杂度未超限时，选择固定数量的测试图像作为预设测试数量；

测试图像获取设备，与所述测试数据选择设备连接，对于每一类型场景，选取预设测试数量的图像作为测试图像，将所有类型场景的测试图像都转换到yuv颜色空间以获得多个测试颜色图像；

测试数据处理设备，与测试图像获取设备连接，用于接收所述多个测试颜色图像，对所述多个测试颜色图像分别执行归一化处理以获得固定尺寸的多个标准测试图像；

特征提取设备，分别与所述对象信息提取设备和所述测试数据处理设备连接，依照对象复杂度确定选择的模型的输入量类型，依照选择的输入量类型对每一个标准测试图像进行特征提取以获得符合选择的输入量类型的、该标准测试图像对应的测试特征量，其中，对象复杂度越高，选择的模型的输入量类型对应的数据处理量越多；

模型测试设备，与所述特征提取设备连接，用于接收各个标准测试图像对应的各个测试特征量，将各个测试特征量分别输出到模型中以完成模型参数的测试，其中，模型包括输入层、隐含层和输出层，所述模型的输出为地面标志物图案；

模型执行设备，分别与所述特征提取设备和所述图像分析设备连接，用于接收即时前方图像，对即时前方图像依次yuv颜色空间转换、归一化处理以及依照选择的输入量类型的特征提取以获得符合选择的输入量类型的、该即时前方图像对应的识别特征量，将该即时前方图像对应的识别特征量作为训练后模型的输入层的输入，以通过训练后模型的输出层的输出量获取该即时前方图像中的地面标志物图案；

主控设备，与所述模型执行设备连接，用于接收所述即时前方图像、所述地面标志物图案以及所述当前飞行高度，基于所述地面标志物图案的大小和所述当前飞行高度确定飞艇到地面标志物的实时距离，并在所述实时距离在零到预设距离阈值之间时，控制飞艇速度以使得飞艇速度与所述实时距离成正比。

进一步的，所述对象信息提取设备、所述测试数据选择设备、所述测试图像获取设备、所述测试数据处理设备、所述特征提取设备、所述模型测试设备和所述模型执行设备被集成在同一块集成电路板上。

进一步的，主控设备为飞思卡尔imx处理芯片。

进一步的，还包括：图像压缩设备，分别与所述无线通讯设备和所述图像采集设备连接，用于接收所述即时前方图像；所述图像压缩设备还用于将所述即时前方图像执行基于mpeg-标准的图像数据压缩，以获得实时压缩图像；所述图像压缩设备还用于在获得所述实时压缩图像之后，通过所述无线通讯设备将所述实时压缩图像无线发送给所述地面终端；飞艇到地面标志物的实时距离达到零到预设距离阈值之间时，自动控制飞艇缓慢降落。

(三)有益效果

本发明飞艇在飞艇本体左右两侧的枢转端上安装有可向上翻转的翻转机翼，飞艇整体的动力较好，机动性和可操作性好。

附图说明

图1为本发明飞艇的结构示意图；

图2为本发明飞艇主控设备的接口示意图；

图3为本发明飞艇的结构方框图；

其中：1为飞艇本体、2为翻转机翼、3为螺旋桨、4为推进器、5为枢转端、6为尾桨。

具体实施方式

参阅图1～图3，本发明提供一种飞艇，包括：飞艇本体1和辅助推进装置，辅助推进装置包括翻转机翼2、设置在翻转机翼2端部的螺旋桨3和设置在翻转机翼2下端的推进器4，翻转机翼2安装在飞艇本体1两侧的枢转端5上，翻转机翼2可相对枢转端5向上翻转；飞艇本体1的尾部设置有尾桨6。

本实施例飞艇在飞艇本体左右两侧的枢转端上安装有可向上翻转的翻转机翼，飞艇整体的动力较好，机动性和可操作性好。

飞艇在降落阶段容易发生各种事故，集中在速度控制方面，容易对飞艇造成一定冲击，因此，如何在接近地面时，更好地控制飞艇的速度，是需要解决的一项难题。因此，参阅图3，本实施例还包括：

无线通讯设备，用于接收地面终端发送的飞行控制指令，同时还用于向地面终端发送飞艇的各种数据；

图像采集设备，设置在飞艇本体1上，用于对飞艇前方的地面环境进行图像数据采集，以获得并输出即时前方图像；

补光设备，与图像采集设备连接，位于图像采集设备附近，用于基于即时前方图像的平均亮度以及周围环境亮度确定是否为图像采集设备的图像数据采集提供相应光量的补助照明；

图像分析设备，设置在飞艇本体1上，与图像采集设备连接，用于接收即时前方图像，基于即时前方图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，将各个边缘像素点进行几何拟合以确定即时前方图像中的对象的数量；

对象信息提取设备，与图像分析设备连接，对即时前方图像中的每一个对象确定其复杂度，基于即时前方图像中各个对象的复杂度确定即时前方图像对应的对象复杂度；

测试数据选择设备，与对象信息提取设备连接，用于在接收到的对象复杂度超限时，选择与对象复杂度对应数量的测试图像作为预设测试数量，对象复杂度越高，测试图像的数量越多，以及还用于在接收到的对象复杂度未超限时，选择固定数量的测试图像作为预设测试数量；

测试图像获取设备，与测试数据选择设备连接，对于每一类型场景，选取预设测试数量的图像作为测试图像，将所有类型场景的测试图像都转换到yuv颜色空间以获得多个测试颜色图像；

测试数据处理设备，与测试图像获取设备连接，用于接收多个测试颜色图像，对多个测试颜色图像分别执行归一化处理以获得固定尺寸的多个标准测试图像；

特征提取设备，分别与对象信息提取设备和测试数据处理设备连接，依照对象复杂度确定选择的模型的输入量类型，依照选择的输入量类型对每一个标准测试图像进行特征提取以获得符合选择的输入量类型的、该标准测试图像对应的测试特征量，其中，对象复杂度越高，选择的模型的输入量类型对应的数据处理量越多；

模型测试设备，与特征提取设备连接，用于接收各个标准测试图像对应的各个测试特征量，将各个测试特征量分别输出到模型中以完成模型参数的测试，其中，模型包括输入层、隐含层和输出层，模型的输出为地面标志物图案；

模型执行设备，分别与特征提取设备和图像分析设备连接，用于接收即时前方图像，对即时前方图像依次yuv颜色空间转换、归一化处理以及依照选择的输入量类型的特征提取以获得符合选择的输入量类型的、该即时前方图像对应的识别特征量，将该即时前方图像对应的识别特征量作为训练后模型的输入层的输入，以通过训练后模型的输出层的输出量获取该即时前方图像中的地面标志物图案；

主控设备，与模型执行设备连接，用于接收即时前方图像、地面标志物图案以及当前飞行高度，基于地面标志物图案的大小和当前飞行高度确定飞艇到地面标志物的实时距离，并在实时距离在零到预设距离阈值之间时，控制飞艇速度以使得飞艇速度与实时距离成正比。

其中，对象信息提取设备、测试数据选择设备、测试图像获取设备、测试数据处理设备、特征提取设备、模型测试设备和模型执行设备被集成在同一块集成电路板上。

参阅图2，主控设备为飞思卡尔imx6处理芯片。

本实施例还包括：图像压缩设备，分别与无线通讯设备和图像采集设备连接，用于接收即时前方图像；图像压缩设备还用于将即时前方图像执行基于mpeg-4标准的图像数据压缩，以获得实时压缩图像；图像压缩设备还用于在获得实时压缩图像之后，通过无线通讯设备将实时压缩图像无线发送给地面终端；飞艇到地面标志物的实时距离达到零到预设距离阈值之间时，自动控制飞艇缓慢降落；地面标志物可以为塔台。

本实施例针对一些飞艇缺乏降落阶段飞行速度控制的技术问题，通过图像识别机制获取飞艇到地面标志物的实时距离，在判断飞艇到地面标志物的实时距离在零到预设距离阈值之间时，控制飞艇速度以使得飞艇速度与实时距离成正比，从而提高了飞艇飞行的智能化水准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。