专利汇可以提供一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统、装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统、装置及方法,包括信息处理中心通信连接 信号 发送机和信号接收机,信号发送机由两种 波长 的紫外光LED 光源 和强度 调制器 构成,信号接收机由对应两种波长紫外光LED光源的滤光片、光电转换器、 放大器 和光 电信号 处理器构成;紫外光MIMO装置安装在无人机上,紫外光MIMO装置中两种不同波长的紫外光LED光源发射紫外光,根据不同方向的滤光片接收到紫外光LED光源发出的紫外光以及接收到不同波长紫外光的个数来判断无人机所 处方 向和预警等级区,从而做出合适的防碰撞指令。本 发明 可实现无人机蜂群作业时,不依赖GPS等外部 定位 装置完成防碰撞工作,灵活性强、智能化高;紫外光MIMO装置轻便易于搭载,可全天候工作,实现隐秘通信。,下面是一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统、装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统,其特征在于,包括信息处理中心通信连接信号发送机和信号接收机,信号发送机由两种波长的紫外光LED光源和强度调制器构成,信号接收机由对应两种紫外光LED光源波长的滤光片、光电转换器、放大器和光电信号处理器构成,信息处理中心中的微处理器模块安装在无人机内部。
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统,其特征在于,所述信号发送机上的紫外光LED光源点亮,发射紫外光到大气信道内,完成信号发送的任务;
所述信号接收机中对应紫外光LED光源的滤光片接收到紫外光信号后经光电转换器转换成电信号后再经放大器放大,再传入光电信号处理器内进行处理分析;
所述光电信号处理器将处理结果传送给信息处理中心,由信息处理中心中的微处理器模块综合各个方向传来的信息,做出防碰撞指令,由信息处理中心下达给无人机的飞行控制模块,调整无人机的航向、速度。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统,其特征在于,所述紫外光LED光源受强度调制器调制,使紫外光LED光源中两种波长的紫外光最远传输距离分别达到预设的预警区边界值。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统,其特征在于,所述微处理器模块的型号为STM32F407。
5.据权利要求3所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞系统,其特征在于,所述预警区边界值可分别设置为10m和80m,每架无人机周围的三维空间被划分为三个预警等级区。
6.根据权利要求1所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞的紫外光MIMO装置,其特征在于,紫外光MIMO装置为球形,紫外光MIMO装置外壁放置单方向收发结构,单方向收发结构包括紫外光LED光源和滤光片,单方向收发结构可以调整紫外光LED光源发射仰角、光束孔径角、功率以及滤光片的参数;紫外光MIMO装置内部安装有强度调制器、光电转换器、放大器和光电信号处理器;紫外光MIMO装置由上下两半部分组成,分别安装在无人机机身的上方和下方。
7.根据权利要求6所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞的紫外光MIMO装置,其特征在于,所述紫外光MIMO装置外壁每隔90°取一条经线,上下45°各取一条纬线,经纬线共有8个交点,在每个交点放置一组单方向收发结构,紫外光MIMO装置中不同方向的单方向收发结构都标有序号。
8.一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,划分碰撞预警等级区:
紫外光MIMO装置中两种波长的紫外光LED光源可以将无人机周围的三维空间人工划分成三个碰撞预警等级区,分别为0级预警区R>80m,1级预警区10m
步骤2,判断所处的碰撞预警区:
以两架无人机A、B为例,无人机A紫外光MIMO装置上8个不同方向的紫外光LED光源循环点亮,无人机B根据信号接收机接收到的不同波长紫外光LED光源的数目判断自己处在无人机A的几级预警区内:
若无人机B所有方向的信号接收机均没有接收到任何波长的紫外光LED信号,则无人机B处在无人机A的0级预警区,暂时没有碰撞危险,沿原航向飞行即可;
若无人机B某个方向的信号接收机接收到一种波长的紫外光LED信号,则无人机B处在无人机A的1级预警区,两机间距离较近,有一定概率的碰撞危险,跳至步骤3;
若无人机B某个方向的信号接收机接收到两种波长的紫外光LED信号,则无人机B处在无人机A的2级预警区,两无人机间距离过近,有较大的碰撞危险,跳至步骤4;
步骤3,调整飞行速度:
由信息处理中心向飞行控制模块下达执行,将无人机飞行速度降至8m/s以下,并持续关注该方向的紫外光信号;
步骤4:调整飞行方向
由信息处理中心向飞行控制模块下达执行,此时无人机B按照调整方案迅速调整飞行方向。
9.根据权利要求7所述的一种基于紫外光引导无人机蜂群防碰撞方法,其特征在于,步骤4所述的调整方案如下:
情况A:当只接收到一架无人机两种波长的紫外光LED信号时:迅速将飞行方向调整为该信号接收机方向的对立方向,直至只能接收到一种波长的紫外光LED信号,此时重新根据当前位置目标位置调整飞行方向;
情况B:当接收到多架无人机两种波长的紫外光LED信号时,分两种情况:
情况a:多架无人机的来向未对称抵消时,迅速将飞行方向调整为几个信号接收机方向合成方向的反方向,直至只能接收到一种波长的紫外光LED信号,此时重新根据当前位置和目标位置调整飞行方向;
情况b:多架无人机的来向对称抵消时,迅速将飞行方向调整为原飞行方向的反方向,直至只能接收到一种波长的紫外光LED信号,此时重新根据当前位置和目标集结点的位置调整飞行方向。
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