一种用于对高空运动物体定位的装置的制作方法

本实用新型涉及空中运动定位装备技术领域，尤其涉及一种用于对高空运动物体定位的装置。

背景技术：

目前市面上的导航产品种类繁多，但是各类产品应用场景比较固定，比如车载导航仪、手持导航仪等都是基于地面导航使用，在地面使用时效果比较好，但是在空中使用时(如高空跳伞运动、动力滑翔伞运动等)，导航仪的地图的导航功能就不能有效使用。因为目前的地图导航都是基于地面公路进行线路规划，但是空中没有公路那样指定的固有路线，导航仪在空中运动时会依然按照地面的路线进行导航，导致在导航过程中会频繁切换路线。使用人员为了能找到目标点位置，需要经常查看导航地图上的数据，这样降低应有的实用性(如降低了跳伞员的跳伞体验，增加动力滑翔伞操作人员的操作复杂性)。同时由于操作的复杂性导致操作人员漏掉一些关键的数据，如速度、高度、高差等信息，可能使空中运动目标不能降落到指定的目标点，导致任务失败。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种用于对高空运动物体定位的装置，用以解决现有定位装置对空中运动目标导航困难的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种用于对高空运动物体定位的装置，包括上壳、显控单元、下壳、电池和电池仓盖板，上壳、下壳和电池仓盖板形成定位装置的外壳结构，显控单元和电池均设置在下壳的内部，显控单元用于控制和显示导航信息数据，电池为定位装置提供电源。

进一步，所述上壳包括上壳主体、导光柱和保护屏，上壳主体与所述下壳连接，导光柱和保护屏均设置在上壳主体的顶面上。

进一步，所述显控单元包括显示组件和电路板，显示组件包括显示屏和显示屏支架，显示屏设置在显示屏支架的上方，电路板设置在显示屏支架的下方。

进一步，所述显示屏用于显示导航信息数据，所述显示屏支架用于安装及固定显示屏。

进一步，所述电路板包括led指示灯和按键，led指示灯为红、蓝、绿三色，且用于提示真高范围。

进一步，所述下壳的侧面设置有按键安装槽和usb密封塞槽孔，所述按键设置在按键安装槽内，usb密封塞槽孔内设置usb橡胶密封塞。

进一步，所述保护屏为防炫玻璃，所述导光柱用于将led指示灯的光导出所述上壳。

进一步，定位装置还包括腕带，腕带设置在所述下壳的腕带孔内。

进一步，所述电池仓盖板设置下壳的底部。

进一步，所述定位装置的定位模式包括bd2模式、bd2+gps模式和gps模式。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)本实用新型的定位装置采用防炫玻璃，降低环境光的干扰，提高了画面的清晰度和能度，减少屏幕反光，使图像更清晰；下壳上设置有腕带孔，用于固定腕带，便于佩戴。

(2)本实用新型的定位装置使用led指示灯的红、蓝、绿三色灯光进行真高高度告警，提示使用者与目的地的高度差，为高空跳伞或动力滑翔伞用户的着陆提供参考，使用者能够提前做好开伞或者着陆准备，提高了高空运动的安全性。

(3)本实用新型的定位装置在下壳的侧面设置有usb密封塞槽孔，usb密封塞槽孔内设置有usb橡胶密封塞，下壳的底部设置有电池仓盖板，有效避免了外部水和灰尘对内部电气元件的影响，使产品安全耐用。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的定位装置的去除腕带的整体结构爆炸图；

图2为具体实施例的定位装置的整体结构爆炸图；

图3为具体实施例的定位装置的上壳整体结构爆炸图；

图4为具体实施例的定位装置的显示组件结构爆炸图。

附图标记：

1-上壳；11-上壳主体；12-导光柱；13-保护屏；2-显控单元；21-显示组件；211-显示屏；212-显示屏支架；22-电路板；3-下壳；4-电池；5-电池仓盖板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，如图1至图4所示，公开了一种用于对高空运动物体定位的装置，包括上壳1、显控单元2、下壳3、电池4和电池仓盖板5，上壳1与下壳3的顶部连接，显控单元2和电池4均设置在下壳3内，电池仓盖板5与下壳3的底部连接；上壳1、下壳3和电池仓盖板5形成定位装置的外壳结构，且用于保护内部结构，显控单元2用于显示和控制导航信息数据，电池4为定位装置提供电源。

上壳1包括上壳主体11、导光柱12和保护屏13，上壳主体11与下壳3连接，导光柱12和保护屏13均设置在上壳主体11的顶面上；具体地，上壳主体11上设置有导光柱安装孔和保护屏安装槽，导光柱12和保护屏13对应安放到导光柱安装孔和保护屏安装槽中；本实施例中，上壳主体11为长方形结构，导光柱安装孔设置在上壳主体11顶面的右上方，保护屏安装槽设置在上壳主体11顶面的左侧，保护屏安装槽为长方形槽，保护屏13为防炫玻璃。导光柱12用于将led指示灯的光导出上壳3，使光线均匀柔和；保护屏13能够密封保护屏安装槽，并用于保护内部的显示屏211。

防眩玻璃又称减反射玻璃或无反射玻璃，是一种将玻璃表面进行特殊处理的玻璃，其原理是把优质玻璃单面或双面进行工艺处理，使其与普通玻璃相比具有较低的反射比，使光的反射率降低到1％以下，从而降低环境光的干扰，提高画面的清晰度和能度，减少屏幕反光，使图像更清晰、逼真，让观赏者享受到更佳的视觉效果。

显控单元2包括显示组件21和电路板22，显示组件21包括显示屏211和显示屏支架212，显示屏211用于显示导航信息数据，显示屏支架212用于安装及固定显示屏211，显示屏211与显示屏支架212连接，显示屏支架212与电路板22连接；具体地，显示屏211位于显示屏支架212的上方，显示屏支架212位于电路板22的上方；本实施例中，显示屏211安放在显示屏支架212的边缘限位框内，当上壳1与下壳3连接时显示屏211与保护屏13位置正对，使用者能够通过保护屏13察看显示屏211上显示的内容，电路板22与下壳3通过螺钉连接。

电路板22包括mcu(microcontrolunit，微控制单元)、gnss接收模块、气压传感器、磁传感器、温度传感器、led指示灯、存储器、通信接口、按键和电源ic。本实施例中，led指示灯为红、蓝、绿三色指示灯，方便跳伞过程中或其他高空运动时提醒使用者距地面的高度范围，以便使用者做出相应的措施，提交了高空运动的安全性。

需要说明的是，本实施例中，按键具体为：“开/关”、“锁定”、“设定”、“确认”、“上”和“下”；“开/关”按键用于定位装置及显示屏的开启和关闭，“锁定”按键用于锁住或开启其他按键及led指示灯，“设定”按键用于进入配置界面，“确认”按键用于光标所指功能或模式的确定，“上”按键和“下”按键用于光标的移动。

具体地，mcu用于控制处理传感器数据、控制显示屏显示数据以及led指示灯等；gnss接收模块用于处理gpsl1频点、北斗b1频点信号和pvt解算等，为用户提供位置、速度和时间等信息；气压传感器用于实时采集当前的大气压值，并通过算法转换为高度值，为计算高差值提供依据；磁传感器用于检测磁场强度并提取信息，通过相应的算法计算出与磁北方向的夹角，为指北针功能提供数据；温度传感器用于获取当前温度数据；led指示灯用于在降落过程对高差的提示功能；存储器用于实时存储导航数据，便于后期数据分析以及飞行轨迹查看；通信接口用于计算机和产品之间的通信，可将存储器的数据通过通信接口导出；按键用于显示屏上光标的移动及各种模式的切换；电源ic用来调整电源输出电压电流的稳定。

下壳3为长方体结构，下壳3的侧面设置有按键安装槽和usb密封塞槽孔，按键、usb橡胶密封塞对应设置在按键安装槽和usb密封塞槽孔内，按键由橡胶材料制作，橡胶按键有利于保护内部电子器件及适于手部按压，usb橡胶密封塞用于密封usb通信接口，避免水通过usb接口进入定位装置内部，破坏电气元件。下壳3在组装时固定上壳1、显控单元2、电池4和电池仓盖板5，同时也起到保护显示屏211、电路板22和电池4的作用。

为了给定位装置供电，下壳3的底部设置有电池仓，电池4设置在电池仓内。本实施例中，电池仓的长度和宽度均小于下壳3的长度和宽度，即电池仓设置在下壳3的底部中间。

为了避免水和灰尘对电气元件的影响，下壳3的底部设置有电池仓盖板5，电池仓盖板5起到防水防尘的作用同时，还用于固定保护电池4。本实施例中，电池仓盖板5的两端设置有螺纹孔，通过螺钉与下壳3连接，电池仓盖板5的长度等于下壳3的长度，电池仓盖板5的宽度大于电池仓的宽度但小于下壳3的宽度。

为了便于定位装置的佩戴，定位装置还包括腕带6，下壳3的侧面设置有腕带孔，单侧腕带孔设置有2个，为了能够将腕带6固定在腕带孔上，下壳3的底面邻近侧面的部分对应设置有腕带孔，并与侧面的腕带孔连通。

需要说明的是，腕带孔靠近下壳3的底面设置，且不妨碍下壳3的侧面上按键的设置。

本实施例中，定位装置具有指示功能：具体为(1)具有卫星导航数字和模拟(经度w/e，纬度n/s,高度u)指示功能；(2)具有气压高度数字指示功能；(3)具有磁北模拟指示功能；(4)具有修正角数字和模拟指示功能；(5)具有真高(当前气压高度与着陆场高度差值)数字指示功能；(6)具有水平速度、垂直速度数字指示功能；(7)具有目标点、真北指示功能；(8)具有锁定/解锁模拟指示功能；(9)有日期、时间数字指示功能；(10)具有温度数字指示功能；(11)具有数据存储指示功能；(12)具有定位模式模拟指示功能；(13)具有电量模拟指示功能。其中单位定义如下：高度的单位为m；剩余航程的单位为km；速度的单位为m/s；温度的单位为℃；修正角的单位为度。

本实施例中，定位装置的定位模式包括bd2模式、bd2+gps模式和gps模式三种，开机默认为bd2+gps模式，在设置界面菜单进行bd2模式、bd2+gps模式和gps模式的切换。

本实施例中，定位装置具有目标点(经度w/e、纬度n/s、高度u、着陆场气压高度h)装订功能，用于目标点数据的编辑。

本实施例中，定位装置具有按键锁定/解锁功能，具体操作为：按住设备上的“锁定”键3s，显示屏上的“锁”标志变为红色，除“锁定”以外的按键无效；再按“锁定”键3s，屏幕上的“锁”标志变为绿色，其它按键有效，避免在使用过程中触碰到按键导致显示界面的混乱切换及设定参数的误操作，保证了定位装置使用过程中的安全性。

本实施例中，定位装置还具有昼/夜模式设置功能，有益于使用者眼睛的保护；联机充电和电池单独充电两种模式，两种充电模式不耽误定位装置的使用；数据存储、导出功能，便于运动后对数据进行分析。

为了节省电能，定位装置还具有开/关led指示灯和显示屏功能。当屏幕处于解锁状态和led指示灯处于工作状态时，短按“锁定”按键，led指示灯灯停止工作，再次短按“锁定”按键，led指示灯正常工作；当屏幕处于解锁状态时，短按“开/关”按键，屏幕变黑，再次短按“开/关”按键，屏幕正常工作。

定位装置的冷启动时间≤45s；失锁重捕时间≤5s(丢星不大于60s)；卫星导航精度：位置精度：≤20m(2σ)；高程精度：≤20m(2σ)，速度精度：≤0.2m/s(1σ)。

需要说明的是，冷启动时间是指设备关机一段时间后(通常大于2个小时)开机到定位所花的时间；失锁重补是指设备已经具备定位了，但是由于遮挡的原因导致设备不定位时间超过60s，当没有遮挡后，设备重新定位的时间；2σ是一种概率统计，2σ的合格概率95.45％，也就是说20米的精度要满足95.45％的合格概率；1σ是一种概率统计，1σ的合格概率68.27％，也就是说0.2m/s的精度要满足68.27％的合格概率。

定位装置使用时，在0～10000m全程具有显示屏显示情况下，led指示灯设置为红、蓝、绿三色灯光高度告警，跳伞过程中可视。具体设置如下：

(1)当真高≤600m，以红色高亮灯光闪烁提示告警；

(2)当600m＜真高≤6000m，无灯光提示，以显示屏显示高度；

(3)当6000m＜真高≤7500m，以蓝色高亮灯光闪烁提示；

(4)当真高大于7500m，以绿色高亮灯光常亮提示；

(5)当真高低于-999m显示-999m，当真高高于9999m时显示9999m。

本实施例中，通过led指示灯的三颜色来表征真高的范围，简单实用，进一步提高了高空运动的安全性。

本实施例中，当剩余航程在一定范围时，显示屏上的罗盘做相应的闪烁。当剩余航程≤100m时，罗盘中心的原点闪烁；当100m＜剩余航程≤300m时内圆闪烁；当300m＜剩余航程≤600m时外圆闪烁。

定位的使用环境通常是在空中或者野外，所以在导航时不会像地图有路线规划，这就需要用一种简易明了的导航方式让使用者根据提示到达目标位置。而常规导航软件都是基于路线规划进行导航，这种导航并不适用于空中或者野外没有路的地方，但是本实施例的定位装置能够快速知道当前位置与目标点的距离以及行走方向。

本实施例的定位装置显示界面使用了一种360°等分的罗盘，能够将目标点显示在罗盘的刻度中，简单判断目标点的方位。通过计算当前与目标点距离结合与目标点偏航方向，很容易就能找到导航到要去目的地。定位装置的导航指示方法为：(1)输入目的地的经纬度；(2)根据当前的经纬度和目标点的经纬度计算出距离和方位角；(3)根据当前运动的航向与目标点的方位角计算出要偏航的角度，当角度为负值时，说明需要往左运动才能到达目标点，当角度为正值时，说明需要往右运动才能到达目标点。

常用的导航软件只能对距离和路线进行导航，但不具备高度距离导航功能，当在高空中使用时，并不知道当前与目的地高度的高差，还剩下多高距离才能到达地面；这样给使用者带来不便，特别是高空跳伞运动或者动力滑翔伞用户。本实施例的定位装置具有真高提示功能，提示使用者与目的地的高度差，这样为高空跳伞或动力滑翔伞用户的着陆提供参考，用户可以提前做好开伞或者着陆准备，提高了高空运动的安全性。

本实用新型的用于对高空运动物体定位的装置，当在空中运动的时，能够根据提供的方位角、速度、高差以及距离等信息，方便快捷的找到目标点位置，使用便捷。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。