小型无人机弹射架测速装置制造方法及图纸

一种无人机弹射架测速装置，涉及一种用于小型无人无人机的陆地弹射起飞的测速装置，目的是在与被测无人机无电接触的情况下，测量无人机弹射起飞瞬时速度，并识别无人机在弹射架上短距离滑行内能否达到安全起飞速度要求。包括填埋于弹射架的感应电路板，安装于无人机机身底部的小型磁铁以及信号处理显示盒。当无人机在弹射架高速滑行时，其底部磁铁依次经过的感应电路板，其信号输出经信号处理显示盒解算识别后分别将起飞时瞬时速度和安全起飞警示实时显示于数码管上。该测速装置结构简单合理，测量便捷精确，通用性强。

【技术实现步骤摘要】
小型无人机弹射架测速装置
本职务专利技术为一种无人机弹射架测速装置，涉及一种用于小型无人机陆地弹射起飞具有弹射瞬时速度时的测量装置，尤其具有提示无人机在弹射架上经过滑行后能否达到安全起飞速度的功能。
技术介绍
目前，公知的测速方式主要有气压测速、无线电测速、GPS卫星测速、利用加速度积分测速等。气压测速利用空气动力学原理适应于空速测量，不适应于地面测量；无线电测速利用无线电反射原理，对反射面有一定要求，在地面弹射起飞无反射面的情况下，无法进行测速；而GPS卫星测速是通过定位位置差和时间差进行解算，其成本高，结构复杂，同时在短距离高速弹射情况下测量误差大。已公知的专利(专利号CN105043759A)弹射架测速则以加速度积分测速为主，且仅在弹射结束时获得速度，在弹射过程无法实现实时速度显示。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：为了实现无人机在地面弹射过程中瞬时速度的高精度测量，以及判断是否达到安全起飞的速度要求，本职务专利技术提供一种无人机弹射架瞬时速度测量装置，该装置安装时与被测无人机无电接触，利用霍尔元件对磁场变化的感应，实现瞬时速度精确地测量；同时，对最终弹射起飞速度具有警示功能，提示该速度是否达到安全起飞要求。本专利技术的技术方案是：一种小型无人机弹射架测速装置，其特征在于，包括弹射架2、磁铁4、感应电路板3、信息处理显示盒5和电源适配器6；所述弹射架2与无人机接触的平面内均布有若干感应电路板3，电源适配器6与信息处理显示盒5相连接；磁铁4安装在无人机下方，当磁铁4在感应电路板3感应范围内时，感应电路板3将信号输出至信息处理显示盒5，该信号在磁铁与感应电路板3之间的距离在感应距离范围内时，信号输出为高电平；在磁铁与感应电路板3之间的距离不在感应距离范围内时，信号输出为低电平；信息处理显示盒5显示无人机瞬时速度，同时当瞬时速度值大于等于设置的阈值时，即达到安全起飞条件时，正常非闪烁显示瞬时速度。当瞬时速度值小于设置的阈值时，即未达到安全起飞条件时，闪烁显示瞬时速度。本专利技术的进一步技术方案是：所述感应电路板3将信号输出至信息处理显示盒5，该信号在磁铁与感应电路板3之间的距离小于等于0.7mm时，信号输出为高电平；在磁铁与感应电路板3之间的距离大于0.7mm时，信号输出为低电平。本专利技术的进一步技术方案是：所述感应电路板3包括霍尔元件7、敏感输出滤波电路8、滤波电路8、电源滤波电路12和外引线焊盘13；霍尔元件7通过电源滤波电路12供电，感应来自无人机上磁铁的信号，经敏感输出滤波电路8滤波处理后传入信息处理显示盒5；霍尔元件7的敏感面朝向无人机的机腹，电源滤波电路12输入端连接对外引线焊盘13中“+5V”输入端，电源滤波电路12输出端连接霍尔元件7的引脚1；霍尔元件7的引脚2连接对外引线焊盘13中“地”的焊盘，霍尔元件7，霍尔元件(7)的引脚1为电源供电端，引脚2为电源地，引脚3为信号输出端。连接敏感输出滤波电路8的输入端；敏感输出滤波电路8的输出端连接对外引线焊盘13中“输出”，敏感输出滤波电路8的电源端连接对外引线焊盘13中“+5V”输入端，敏感输出滤波电路8的地端连接对外引线焊盘13中“地”标识。本专利技术的进一步技术方案是：所述敏感输出滤波电路8包括上拉电阻9、滤波电阻10和滤波电容11；上拉电阻9输入端为敏感输出滤波电路8的电源端，上拉电阻9输出端连接滤波电阻10的输入端，作为敏感输出滤波电路8的输入端，滤波电阻10的输出端连接滤波电容11的输入端，作为敏感输出滤波电路8的输出端，滤波电容11的输出端作为敏感输出滤波电路8的地端。滤波电阻10和滤波电容11串联组成滤波电路，滤波电阻10连接霍尔元件7的引脚3，滤波电容11连接焊盘13“地”；霍尔元件7的引脚3通过上拉电阻9连接至焊盘13“+5V”；同时通过滤波电阻10和滤波电容11组成的滤波电路，作为敏感输出滤波电路8输出的原始信号连接至焊盘13的“输出”。本专利技术的进一步技术方案是：所述信息处理显示盒5包括接口24、电源驱动电路16、信号接收单元20、信号译码采集电路21、数码管驱动电路23和数码管显示电路22；所述电源驱动电路16将来自外部供电+12V.的电压降压后分为几组电压，分别为信号接收单元20、信号译码采集电路21、数码管驱动电路23和数码管显示电路22供电，接口24处接入来自敏感输出滤波电路8的信号，经信号接收单元20转换后传入信号译码采集电路21，经信号译码采集电路21采集计算后传入数码管驱动电路23，经数码管驱动电路23以公知不同的驱动方式后传入数码管显示电路22。当瞬时速度值满足设置的阈值时，数码管驱动电路23以公知的正常驱动方式后传入数码管显示电路22，数码管显示电路22显示瞬时速度。而当瞬时速度值不满足设置的阈值时，数码管驱动电路23以公知的闪烁驱动方式后传入数码管显示电路22，数码管显示电路22闪烁显示瞬时速度。所设阈值在信号译码采集电路21中设置。本专利技术的进一步技术方案是：所述采集计算公式为速度＝距离/时间。专利技术效果本专利技术的技术效果在于：利用小型磁铁和敏感元件之间的感应效应，实现在与被测无人机不发生电接触情况下实时弹射速度的测量，同时采用了ARM为核心的信号译码采集电路，既提高信号计算的实时性又简化了电路缩小了体积。本专利技术还可以显示该速度是否达到安全起飞要求，结构简单合理，测量便捷精确，安装方法简单可靠，警示准确，通用性强。附图说明图1为本装置结构示意图、图2为感应电路板示意图图3为小型磁铁示意图图4为信号处理显示盒示意图图5为信号处理显示盒和感应电路板的连接示意图图6为敏感输出滤波电路示意图附图标记说明：1-无人机，2-弹射架，3-五个感应电路板，4-磁铁，5-信号处理显示盒,6.电源适配器,7-霍尔元件，8-敏感输出滤波电路，9-上拉电阻，10-滤波电阻，11-滤波电容，12-电源滤波电路，13-对外引线焊盘，14-安装孔。15-磁铁，16-电源驱动电路，17-4.3V电源单元，18-5V电源单元，19-3.3V电源单元，20-信号接收电路，21-信号译码采集电路，22-数码管显示电路，23-数码管驱动电路，24-接口。25-信号处理显示盒与感应电路板连接电缆。具体实施方式参见图1-图6，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括：感应电路板、小型磁铁、信号处理显示盒、电源适配器。所述的感应电路板由敏感元件、电源滤波电路和敏感输出滤波电路组成。本实施例中，感应电路板有5块，通过4个Ф2.5安装孔以填埋方式安装在弹射架轨道上。同时5块感应电路板，以等距离有规律地布置在弹射架上，感应装在运动无人机上的磁场变化。所述的敏感元件是该电路板的核心，也是整个装置的关键所在，选用对磁场变化敏感的霍尔元件。所述的电源滤波电路，为公知的电容滤波对感应通信接口传递的电源+5V电源信号进行滤波，对敏感元件提供工作电压。所述敏感输出滤波电路，对敏感元件的集电极开路输出进行上拉输出，并通过公知的RC一阶低通滤波电路对输出信号进行滤波，输出原始信号。所述小型磁铁，其选用的关键必须是永磁铁。安装于飞机机身底部且磁铁的N极与机体接触，S极与弹射架相对，与感应电路板配合使用。当小型磁铁经过感应电路板时，为了产生有效的信号输出，两者距离必须小于0.7mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型无人机弹射架测速装置，其特征在于，包括弹射架(2)、磁铁(4)、感应电路板(3)、信息处理显示盒(5)和电源适配器(6)；所述弹射架(2)与无人机接触的平面内均布有若干感应电路板(3)，电源适配器(6)与信息处理显示盒(5)相连接；磁铁(4)安装在无人机下方，当磁铁(4)在感应电路板(3)感应范围内时，感应电路板(3)将信号输出至信息处理显示盒(5)，该信号在磁铁与感应电路板(3)之间的距离在感应距离范围内时，信号输出为高电平；在磁铁与感应电路板(3)之间的距离不在感应距离范围内时，信号输出为低电平；信息处理显示盒(5)显示无人机瞬时速度，同时当瞬时速度值大于等于设置的阈值时，即达到安全起飞条件时，正常非闪烁显示瞬时速度。当瞬时速度值小于设置的阈值时，即未达到安全起飞条件时，闪烁显示瞬时速度。

【技术特征摘要】
1.一种小型无人机弹射架测速装置，其特征在于，包括弹射架(2)、磁铁(4)、感应电路板(3)、信息处理显示盒(5)和电源适配器(6)；所述弹射架(2)与无人机接触的平面内均布有若干感应电路板(3)，电源适配器(6)与信息处理显示盒(5)相连接；磁铁(4)安装在无人机下方，当磁铁(4)在感应电路板(3)感应范围内时，感应电路板(3)将信号输出至信息处理显示盒(5)，该信号在磁铁与感应电路板(3)之间的距离在感应距离范围内时，信号输出为高电平；在磁铁与感应电路板(3)之间的距离不在感应距离范围内时，信号输出为低电平；信息处理显示盒(5)显示无人机瞬时速度，同时当瞬时速度值大于等于设置的阈值时，即达到安全起飞条件时，正常非闪烁显示瞬时速度。当瞬时速度值小于设置的阈值时，即未达到安全起飞条件时，闪烁显示瞬时速度。2.如权利要求1所述的一种小型无人机弹射架测速装置，其特征在于，所述感应电路板(3)将信号输出至信息处理显示盒(5)，该信号在磁铁与感应电路板(3)之间的距离小于等于0.7mm时，信号输出为高电平；在磁铁与感应电路板(3)之间的距离大于0.7mm时，信号输出为低电平。3.如权利要求1所述的一种小型无人机弹射架测速装置，其特征在于，所述感应电路板(3)包括霍尔元件(7)、敏感输出滤波电路(8)、滤波电路(8)、电源滤波电路(12)和外引线焊盘(13)；霍尔元件(7)通过电源滤波电路(12)供电，感应来自无人机上磁铁的信号，经敏感输出滤波电路(8)滤波处理后传入信息处理显示盒(5)；霍尔元件(7)的敏感面朝向无人机的机腹，电源滤波电路(12)输入端连接对外引线焊盘(13)中“+5V”输入端，电源滤波电路(12)输出端连接霍尔元件(7)的引脚1；霍尔元件(7)的引脚2连接对外引线焊盘(13)中“地”的焊盘)，霍尔元件(7)引脚3连接敏感输出滤波电路(8)的输入端；敏感输出滤波电路(8)的输出端连接对外引线焊盘(13)中“输出”，敏感输出滤波电路(8)的电源端连接对外引线焊盘(13)中“+5V”输入端，敏感输出滤波电路(8)的地端连接对外引线焊盘(13)中“地”标识，其中霍尔元件(7)的引脚1为电源供电端，引脚2为电源地，引脚3为信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽锦，李博，田力，王薇，贺峰，汤恒先，周志广，段勇，
申请(专利权)人：西北工业大学，西安爱生技术集团公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61