一种自转旋翼机及侦查系统的制作方法

本申请涉及自转旋翼机技术领域，特别是涉及一种自转旋翼机及侦查系统。

背景技术：

自转旋翼机主要用于完成空中巡逻和侦查的任务，在侦查过程中，常常需要获取目标物体的信息，例如图像和位置数据。

目前，自转旋翼机在执行侦查任务时，主要依靠自转旋翼机上负责查看的侦查人员，当需要目标物体的信息时，侦查人员需要手持测量设备或者拍摄设备，或者直接通过侦查人员的观察来获取目标物体的信息，然后通过电台汇报这些信息，这种侦查方式不仅浪费人力，而且人工测量的目标位置不够准确，使得自转旋翼机的侦查效果不够理想，难以满足精确侦查的要求。

因此，如何提供一种能解决上述技术问题的方案，是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种自转旋翼机，无须再通过自转旋翼机上的侦查人员直接观察或者侦查人员手持测量设备或拍摄设备的方式来获取目标的信息，节约了人力，侦查结果也更准确；本申请的另一目的是提供一种侦查系统，与上述的自转旋翼机具有相同的有益效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种自转旋翼机，包括：

自转旋翼机本体；

光电吊舱，用于实时采集目标的图像以及实时测量所述目标与所述自转旋翼机本体的距离；

姿态组件，用于获得自转旋翼机的姿态数据；

控制器，用于获取所述图像、所述距离和所述姿态数据，并根据所述姿态数据和所述距离计算所述目标的坐标，以便侦查人员根据所述坐标和所述图像对所述目标进行侦查。

优选地，该自转旋翼机还包括：

跟踪盒，用于获取所述图像，根据所述图像对所述目标进行跟踪，并计算所述目标的运动轨迹；

则所述控制器还用于根据所述运动轨迹控制所述光电吊舱转动。

优选地，所述光电吊舱包括：

成像装置，用于实时采集所述目标的图像；

激光测距装置，用于实时测量所述目标与所述自转旋翼机本体的距离。

优选地，所述姿态组件包括：

定位装置，用于获取所述自转旋翼机的位置；

惯性测量单元imu，用于获得所述自转旋翼机的航向、偏转和倾角。

优选地，所述跟踪盒为pt-1智能跟踪盒。

优选地，所述成像装置包括红外成像装置和/或可见光成像装置。

优选地，所述imu包括加速度计和陀螺仪。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种侦查系统，包括如上任一项所述的自转旋翼机，还包括传输设备和终端；

所述自转旋翼机用于通过所述传输设备将所述坐标和所述图像发送至所述终端，以便对所述目标进行侦查。

优选地，在发送所述坐标和所述图像至所述终端前，所述自转旋翼机的所述控制器还用于对所述坐标和所述图像进行加密。

优选地，所述传输设备为无线电传输设备。

本申请提供了一种自转旋翼机，包括自转旋翼机本体；光电吊舱，用于实时采集目标的图像以及实时测量目标与自转旋翼机本体的距离；姿态组件，用于获得自转旋翼机的姿态数据；控制器，用于获取图像、距离和姿态数据，并根据姿态数据和距离计算目标的坐标，以便侦查人员根据坐标和图像对目标进行侦查。

本申请的自转旋翼机利用光电吊舱实时采集目标的图像以及实时测量自转旋翼机与目标的距离，利用姿态组件获得自转旋翼机的姿态数据，根据姿态数据和测得的距离，控制器可以准确地计算得到目标的坐标，根据获取的目标的图像及计算得到的坐标，侦查人员可以及时知晓目标的信息，完成侦查任务。可见，利用本申请的自转旋翼机执行侦察任务时，无须再通过自转旋翼机上的侦查人员直接观察或者侦查人员手持测量设备或拍摄设备的方式来获取目标的信息，节约了人力，侦查结果也更准确。

本申请还提供了一种侦查系统，与上述的自转旋翼机具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请所提供的一种自转旋翼机的结构示意图；

图2为本申请所提供的另一种自转旋翼机的结构示意图；

图3为本申请所提供的一种侦查系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种自转旋翼机，无须再通过自转旋翼机上的侦查人员直接观察或者侦查人员手持测量设备或拍摄设备的方式来获取目标的信息，节约了人力，侦查结果也更准确；本申请的另一核心是提供一种侦查系统，与上述的自转旋翼机具有相同的有益效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请所提供的一种自转旋翼机的结构示意图，包括：

自转旋翼机本体1；

光电吊舱2，用于实时采集目标的图像以及实时测量目标与自转旋翼机本体1的距离；

姿态组件3，用于获得自转旋翼机的姿态数据；

控制器4，用于获取图像、距离和姿态数据，并根据姿态数据和距离计算目标的坐标，以便侦查人员根据坐标和图像对目标进行侦查。

具体地，为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供了一种能够自动获得目标的信息，实现快速侦查的自转旋翼机，本申请的自转旋翼机增加了光电吊舱2、姿态组件3以及相应的控制器4，其中，光电吊舱2可以实时采集目标的图像，还可以实时测量自转旋翼机本体1的平台到目标的距离，例如可以利用激光测距；姿态组件3利用自身的传感器或者陀螺仪来获得自转旋翼机的姿态数据，例如倾角，加速度等，根据获取的距离以及姿态数据，通过软件计算得到目标的坐标，有了目标的坐标以及图像，自转旋翼机也就完成了对目标的侦查任务。

需要说明的是，光电吊舱2可以安装在自转旋翼机本体1的机头下方，方便测量与采集目标信息，当然，光电吊舱2也可以安装在自转旋翼机本体1的其他位置，本申请在此不做特别的限定。

还需要说明的是，姿态组件3可以设置在自转旋翼机本体1的行李箱附近，节省安装空间，当然，姿态组件3也可以安装在自转旋翼机本体1的其他位置，本申请在此不做特别的限定。

此外，本申请的控制器4与光电吊舱2和姿态组件3均通过相应的接口进行连接，以进行数据的交互；本申请的控制器4可以设置于自转旋翼机本体1的后排座椅下方，以节省安装空间，当然，控制器4也可以安装在自转旋翼机本体1的其他位置，本申请在此不做特别的限定。另外，本申请的控制器4可以为微控制器，也可以为stm32或者其他，本申请在此不做特别的限定。

本申请提供了一种自转旋翼机，包括自转旋翼机本体；光电吊舱，用于实时采集目标的图像以及实时测量目标与自转旋翼机本体的距离；姿态组件，用于获得自转旋翼机的姿态数据；控制器，用于获取图像、距离和姿态数据，并根据姿态数据和距离计算目标的坐标，以便侦查人员根据坐标和图像对目标进行侦查。

本申请的自转旋翼机利用光电吊舱实时采集目标的图像以及实时测量自转旋翼机与目标的距离，利用姿态组件获得自转旋翼机的姿态数据，根据姿态数据和测得的距离，控制器可以准确地计算得到目标的坐标，根据获取的目标的图像及计算得到的坐标，侦查人员可以及时知晓目标的信息，完成侦查任务。可见，利用本申请的自转旋翼机执行侦察任务时，无须再通过自转旋翼机上的侦查人员直接观察或者侦查人员手持测量设备或拍摄设备的方式来获取目标的信息，节约了人力，侦查结果也更准确。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该自转旋翼机还包括：

跟踪盒5，用于获取图像，根据图像对目标进行跟踪，并计算目标的运动轨迹；

则控制器4还用于根据运动轨迹控制光电吊舱2转动。

具体地，请参考图2，图2为本申请所提供的另一种自转旋翼机的结构示意图，考虑到侦查目标的机动性，本申请的自转旋翼机还设置了跟踪盒5，由于目标可能是运动的，例如公路上行驶的汽车等，在进行侦查时，为了实现长时间，远距离的侦查，需要自转旋翼机一直跟踪着目标，此时就需要跟踪盒5来实现跟踪的目的。

具体地，跟踪盒5在实时的图像中通过跟踪算法找到目标，预测目标的运动轨迹，控制器4根据目标的运动轨迹就可以知道目标的运动方向以及运动速度等，从而控制光电吊舱2转动，以调整光电吊舱2的采集图像的装置或者光电吊舱2的位置，使得更好地采集目标的信息。

需要说明的是，本申请的跟踪盒5可以设置在自转旋翼机本体1的行李箱附近，节省安装空间，当然，跟踪盒5也可以安装在自转旋翼机本体1的其他位置，本申请在此不做特别的限定。本申请的跟踪盒5由软件算法配合相应的硬件结构组成，本申请对跟踪盒5的结构不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，光电吊舱2包括：

成像装置，用于实时采集目标的图像；

激光测距装置，用于实时测量目标与自转旋翼机本体1的距离。

具体地，考虑到侦查场景的多变性以及侦查的准确性，本申请的光电吊舱2可以由可见光成像装置和/或红外成像装置以及激光测距装置组成，可见光成像装置和/或红外成像装置可以获取目标的可见光图像和/或红外图像，激光测距装置利用激光测得到目标的距离。不论是白天还是夜晚侦查，红外成像装置可以保证获取的目标的图像都非常清晰，激光测距装置可以保证测量的距离的准确性。

需要说明的是，除了上述的结构外，本申请的光电吊舱2还可以为其他的结构，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，姿态组件3包括：

定位装置，用于获取自转旋翼机的位置；

惯性测量单元imu(inertialmeasurementunit，惯性测量单元)，用于获得自转旋翼机的航向、偏转和倾角。

具体地，为了保证侦查的准确性，本申请的姿态组件3可以由定位装置和imu组成，姿态组件3可以获取飞行的方位、俯仰、航向、偏转和倾角等。定位装置可以为gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)，也可以为北斗卫星导航系统，本申请在此不做特别的限定。

当然，除了上述的结构外，本申请的姿态组件3还可以为其他的结构，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，跟踪盒5为pt-1智能跟踪盒。

具体地，考虑到跟踪的精确性，本申请的跟踪盒5采用pt-1智能跟踪盒，能高速锁定目标，对移动目标进行自动持续跟踪，跟踪范围大到300米×300米，而且可检测和锁定最小运动目标为5×5像素，适用于各种侦查场景，还支持多种跟踪模式。

当然，本申请的跟踪盒5可以为pt-1智能跟踪盒，也可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，成像装置包括红外成像装置和/或可见光成像装置。

具体地，考虑到侦查场景的复杂性，本申请的成像装置可以包括红外成像装置和/或可见光成像装置。当然，成像装置还可以为其他，例如摄像机和扫描仪等，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，imu包括加速度计和陀螺仪。

具体地，考虑到姿态数据的准确性，本申请的imu可以为包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪的结构，加速度计检测三轴的加速度，陀螺仪检测角速度，imu测量自转旋翼机在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态数据。此外，为了提高可靠性，还可以为每个轴配备更多的传感器。

当然，除了上述的结构外，本申请的imu还可以为其他结构，本申请在此不做特别的限定。

请参考图3，图3为本申请所提供的一种侦查系统的结构示意图，包括如上任一实施例所描述的自转旋翼机，还包括传输设备6和终端7；

自转旋翼机用于通过传输设备6将坐标和图像发送至终端7，以便对目标进行侦查。

具体地，考虑到现有技术中机上的侦查人员需要通过自身话音调频电台实现对地面人员汇报侦查情况，地面人员不能及时地获取机上得到的侦察信息，任务执行效率低、实时性差和信息交互能力差的问题，本申请的侦查系统还包括传输设备6和终端7，自转旋翼机的控制器4将侦查信息(目标的图像和坐标)通过传输设备6及时发送至地面的终端7，使得地面人员可以及时了解侦查情况，提高了侦查效率。

需要说明的是，这里的传输设备6指的是自转旋翼机上配置的传输设备6以及地面上配套的传输设备6的整体，可以实现空中与地面链路的互联互通。本申请的传输设备6可以为无线电传输，也可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，在发送坐标和图像至终端7前，自转旋翼机的控制器4还用于对坐标和图像进行加密。

具体地，考虑到传输的安全性，自转旋翼机在发送坐标和图像至终端7前，控制器4可以先对这些数据进行加密处理，然后将加密数据发送至地面的终端7，相应地，终端7需要进行解密操作，然后进行数据处理，例如储存和导出等。

作为一种优选的实施例，传输设备6为无线电传输设备。

具体地，考虑到侦查信息需要远距离传输，本申请的传输设备6可以为无线电传输设备，可以满足自转旋翼机大范围、远距离的侦查需求。

当然，本申请的传输设备6可以为无线电传输设备，也可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

对于本申请实施例提供的一种侦查系统的介绍请参照前述自转旋翼机的实施例，本申请在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。