空间移动光线屏蔽装置
专利汇可以提供空间移动光线屏蔽装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种空间移动光线屏蔽装置，可以为使用者屏蔽来自太阳、固定 光源 、移动光源发出的光线，属于 物联网 与服务计算交叉领域。其特征在于，包括一组 飞行器 以及安装在飞行器上的光线屏蔽组件。其中，所述光线屏蔽组件包括 定位 、 跟踪 、 姿态 调整、用户数据建模、借 力 帆、避障装置等。所述的空间移动光线屏蔽装置可以 悬停 在空中，通过变换飞行器组的飞行姿态使光线屏蔽材料形成一定的结构，从而达到光线屏蔽功能。可根据使用者移动而跟随移动。尤其是在光照强度较大的敞开环境使用。，下面是空间移动光线屏蔽装置专利的具体信息内容。
1.一种空间移动光线屏蔽装置，包括一组飞行器，以及安装在飞行器上的光线屏蔽组件，其特征在于，所述光线屏蔽组件包括光线屏蔽材料、定位组件、跟随组件、姿态调整组件、用户数据建模组件、借力帆组件、避障组件；其中，所述的定位组件包括用于定位目标用户的GPS、蓝牙、摄像头、红外传感器等定位数据采集模块和用于准确定位的计算组件；所述的跟随组件包括用户行走、跑步、骑车等场景下的移动速度计算和预测，以及用于从用户定位获取数据跟踪的装置；所述姿态调整组件包括光线方向判别组件、风力大小及方向判别组件和用于调整指令的计算模块；用户数据建模组件包括用户数据采集模块和用户模型，用于根据建立的模型结构化用户数据，从而便于跟随组件计算所述装置的高度、大小、结构等；所述借力帆组件用来借助风力为所述装置在飞行过程中提供动力；上述组件之间的依赖关系为：定位组件找到目标用户，并将数据传输给跟踪组件，跟随组件依赖于定位组件的数据对用户进行跟随光线屏蔽服务，姿态调整组件依赖于用户数据建模组件、定位组件等调整飞行姿态；
其特征在于，所述的一种空间移动光线屏蔽装置可以用来屏蔽太阳、固定光源、移动光源等发出的光线；首先给出三种光源的定义，之后，分别给出光线屏蔽方法；
太阳光源：发自太阳发出的光；
固定光源：照射角度不变的光源；
移动光源：除了太阳光外，照射角度经常发生变化的光源；
（一）、对于太阳光源，具体的算法如下：
输入：太阳光线
输出：空间移动光线屏蔽装置飞行姿态参数
步骤1）在线或离线获取当前时间；
步骤2）获取当前位置的经纬度数据；
步骤3）基于步骤1和2，计算当前太阳光线照射方向Angle，即太阳高度角：
//太阳高度角计算因素：Angle =Mapping(Time, Position(latitude, longitude))；
//具体地，sinAngle=sinhcosxcosy+sinxsiny
//其中，h是以地方恒星时系统下的时角，x是目前的太阳赤纬，y是当地的纬度；
步骤4）获取用户需求及用户模型数据；
步骤5）计算用于调整飞行姿态的一组参数(FactorOfFlyPose)；
（二）、对于固定光源和移动光源，实现算法如下：
输入：固定光源照射的光线
输出：空间移动光线屏蔽装置飞行姿态参数
步骤1）包含光源的空间内建立坐标系；
步骤2）实时在光源所在的空间中三个点采集与光源的相对位置，计算光源位置；
步骤3）基于步骤1和2，计算当前光源光线照射方向；
步骤4）获取用户需求及用户模型数据；
步骤5）计算用于调整飞行姿态的一组参数(FactorOfFlyPose)。
2.根据权利要求项所述的一种空间移动光线屏蔽装置，其特征在于，一组飞行器的飞行姿态调整数据可以来源于姿态调整组件，在调整姿态时，为了防止飞行器旋翼被破坏，本发明给出了几种飞行器飞行相对位置限制方法以及一些防护措施；
措施一：在每个安装的飞行器旋翼上安装固定防护罩；
措施二：每个飞行器之间使用硬质可伸缩杆连接，飞行器上升、下降的相对高度被所述的可伸缩杆限制，可伸缩杆的斜度根据旋翼长度被限制到一个角度（Angle0），这个角度在具体制作时确定；该措施适用于飞行器安装在光线屏蔽组件上方和下方两种情形；
方法一：一组飞行器之间的光线屏蔽材料是软质的情况下，无法通过措施来防止飞行器旋翼与其他部件、用户之间的碰撞，此时，本发明给出多飞行器之间的协同飞行方法，以保证装置自身的安全性，如下所示：
步骤1）建立一个所有飞行器共同认可的空间坐标系；
步骤2）每个飞行器根据传感器数据确认自身的飞行姿态、飞行高度；
步骤3）飞行器之间实时相互检测、计算其他飞行器的飞行高度、飞行姿态；
步骤4）给定一个飞行器之间的安全飞行姿态阈值、安全飞行相对高度阈值；
步骤5）通过不断的计算、调整使其装置自身的飞行安全。
3.根据权利要求书1所述的一种空间移动光线屏蔽装置，其特征在于，所述的光线屏蔽组件可以在一组飞行器上方，也可以在一组飞行器下方。
4.根据权利要求书1所述的一种空间移动光线屏蔽装置，其特征在于，所述的光线屏蔽组件包括光线屏蔽材料、定位组件、跟随组件、姿态调整组件、用户数据建模组件、借力帆组件、避障组件，其中，
光线屏蔽材料：
光线屏蔽材料可以是固定结构的，固定结构的可以是伞状、正方形状等，
光线屏蔽材料也可以是软质的，其结构的变化由一组飞行器的飞行位置决定；
光线屏蔽材料也可以是边框硬质可伸缩，内部为软质材料，其屏蔽结构是由飞行器飞行位置、硬质杆决定；
定位组件：
定位组件包括用于采集位置数据的传感器组和用于计算目标位置的处理器，传感器组可以是摄像头、蓝牙、红外、GPS的任意可行组合，处理器可以是Arduino、STM32、树莓派等，所述的定位组件中，所有部件都连接在一根竖着的杆上，摄像头在最下端，红外、蓝牙、GPS、处理器被集成到一个小盒中在摄像头的上方，这根杆可以固定至其中一个飞行器上；蓝牙模块用于在用户使用手机蓝牙的情况下近距离准确实时定位，摄像头用于非高精度定位，GPS用于在大范围内寻找目标，红外用来近距离高精度定位；
本发明提出两种情形的光源定位方法：（1）光源可被识别的情况下，可以采用三点定位方法，其中空间坐标采用摄像头的照片形成的面；（2）光源无法被识别的情况下，本发明提供一种光线方向确定装置，具体地，在所述的空间移动光线屏蔽装置上有一个任意的能够使光线透过的形状，在内部设置有光线投射范围，然后根据这个装置计算光源高度，即m/x=h/y
（x+n）/y=tana
其中，m是测光源装置在第一个位置的光线投射位置到垂直位置的距离，n是测光源装置的直线移动距离，x是测光源装置第一个位置到光源映射到地面的点的距离，是未知的，y是光源距离测光源装置所在平面的高度，是未知的，a是测光源装置在第二个位置与竖直方向的夹角；
跟随组件：
跟随组件主要是根据定位组件传来的数据执行飞行任务，跟随组件需要根据定位数据计算对目标的跟随速度、实时跟随调整；提供了到飞行器端的输入输出接口；
姿态调整组件：
姿态调整组件的数据来源于姿态数据传感器，例如，加速度传感器、超声波传感器、姿态传感器等；可以测出当前飞行器的高度、飞行角度、稳定程度等，姿态调整可以根据用户的身高、胖瘦调整飞行高度；
用户数据建模组件
用户数据建模组件用来采集用户的数据，并将其结构化，从而使所述的装置能够在飞行高度、飞行速度预测等服务上提供针对性的服务；例如，用户数据包括用户身高、年龄等；
借力帆组件：
借力帆组件是一个灵活的类帆装置，主要是借助风力为所述的光线屏蔽装置提供部分动力，其特征在于质量较轻，平面结构，可以旋转方向，也可以前后摆动，借力帆组件上的一个测风装置上部署了多个压力传感器用来测量风力方向和大小，之后根据力学原理设置借力帆的角度、摆动方向；
避障组件：
所述的空间移动光线屏蔽装置的飞行可能遇到各种情况的空中情况，避障组件上部署了超声波传感器、红外传感器、雷达等组合采集障碍物数据，通过分析和处理做出避障操作。
5.根据权利要求书1所述的一种空间移动光线屏蔽装置，其特征在于，所述飞行器包括无人机等任何一种小型可受控起飞、飞行、悬停、升降的物体。
6.根据权利要求书1所述的一种空间移动光线屏蔽装置，其特征在于，给出了一个屏蔽光线强度的选择算法，如下：
输入：各路照射的光线、多个组件传感器数据
输出：能够最大强度屏蔽光线的空间移动光线屏蔽装置的姿态参数
步骤1）计算各个光源照射目标的强度、方向、位置；
步骤2）计算每个光源对目标照射的面积、强度；
步骤3）根据光照强度设定每个光源的权值计算所述装置的姿态参数。
空间移动光线屏蔽装置
技术领域
背景技术
发明内容
光线屏蔽组件 20
光线 30
定位组件 201
跟随组件 204
姿态调整组件 205
用户数据建模组件 206
借力帆组件 202
避障组件 203
光线屏蔽材料 207
旋翼防护罩 208
摄像头 2011
GPS、蓝牙、红外灯集成模块 2012
定位组件与飞行器的固定部 2013
用于跟随计算的单片机 2041
用于输出指令的I/O接口 2042
测量风力及方向的装置 2026
压力传感器 2022
类帆结构 2021
借力帆组件固定杆 2023
借力帆方向、角度变化托动杆 2024
舵机 2027
借力帆活动中心轴 2025
雷达 2031
超声波传感器 2032
单片机 2033
测光源装置 40
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
（x+n）/y=tana
其中，m是测光源装置在第一个位置的光线投射位置到垂直位置的距离，n是测光源装置的直线移动距离，x是测光源装置第一个位置到光源映射到地面的点的距离，是未知的，y是光源距离测光源装置所在平面的高度，是未知的，a是测光源装置在第二个位置与竖直方向的夹角。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种基于恒星地面观测系统的焦距测量方法 | 2020-05-15 | 107 |
| 一种恒星敏感器的模拟器 | 2020-05-12 | 702 |
| 恒星遥感影像的点扩散函数提取方法 | 2020-05-12 | 103 |
| 一种手持式恒星和星座指示装置 | 2020-05-12 | 776 |
| 一种恒星陀螺及其实现方法 | 2020-05-13 | 589 |
| 一种恒星陀螺敏感器 | 2020-05-11 | 701 |
| 一种恒星轴调差差速器 | 2020-05-11 | 722 |
| 基于恒星时角的姿态控制方法和系统 | 2020-05-12 | 837 |
| 一种恒星时估算方法 | 2020-05-11 | 938 |
| 恒星日与太阳日示教板 | 2020-05-14 | 139 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
