一种虚拟门生成装置及无人机避障飞行训练监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种虚拟门生成装置及无人机避障飞行训练监测系统，属于飞行器训练领域。本发明专利技术提供的虚拟门生成装置包括：至少一对相对设置的导轨、滑块以及至少一组激光收发器，用于形成虚拟边界从而形成虚拟障碍门。本发明专利技术提供的无人机避障飞行训练监测系统包括：虚拟门生成装置、单片机控制系统、上位机以及报警器。本发明专利技术提供的虚拟门生成装置可以形成不拘泥于矩形的虚拟障碍门，简单、便捷地实现障碍门多重变化，且易于组装和携带。本发明专利技术提供的无人机避障飞行训练监测系统能够在避免无人机损坏的情况下，对无人机进行大量的训练，并且能对训练数据进行记录供进一步分析。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟门生成装置及无人机避障飞行训练监测系统
本专利技术具体涉及一种虚拟门生成装置及无人机避障飞行训练监测系统，属于飞行器训练领域。
技术介绍
近年来，随着无人机技术的快速发展，无人机运动竞技赛事以其极强的观赏性和娱乐性引发了广泛的关注。比赛过程中，最为常见的一种竞技项目是由选手操作，无人机在固定赛道上进行障碍物躲避和弯道绕行，通过速度和操作技巧的比拼进行排位。这无疑考验了无人机的飞行速度、反应灵敏度和动作的灵活度。为了提高竞技成绩，日常大量的飞行训练是必不可少的，由于操作失误等原因造成训练中无人机与障碍门相撞的“炸机”情形举不胜举，致使大量的时间和精力花费在无人机的维修上，甚至影响比赛的参与。现有技术中，有较多文献介绍用于无人机比赛的装置和方法，多集中于无人机比赛的裁判设备、计时系统，鲜少见有对障碍门的改进，即使最接近的现有技术CN208092803U也仅是对飞行通道进行改进，通过四条虚拟界线围成虚拟通道，障碍门仍旧是物理形式存在，对无人机飞行仍旧构成威胁，且障碍门的形式固定为方形，形状和尺寸无法调节。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种不拘泥于矩形、具有多重变化且易于组装和携带的虚拟障碍门及无人机避障飞行训练监测系统。本专利技术提供了一种虚拟门生成装置，用于生成训练无人机的虚拟障碍门，具有这样的特征，包括：至少一对相对设置的导轨；滑块，可滑动地设置在导轨上；以及至少一组激光收发器，用于形成虚拟边界从而形成虚拟障碍门，其中，每组激光收发器包括：一个激光发射器，安装在滑块上，用于发出激光束；以及一个激光接收器，安装在滑块上，用于接收激光发射器发出的激光束。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，还包括：伸缩杆，用于连接激光发射器与滑块和/或用于连接激光接收器与滑块。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，还包括：红外测距仪，安装在滑块上，用于在虚拟障碍门外侧形成红外光束来从而监测无人机的位置。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，其中，导轨的数量为两对，排列成矩形，分别为左导轨、右导轨、上导轨以及下导轨，滑块的数量为6块，左导轨、右导轨、上导轨以及下导轨上各设置有2块，每个滑块具有沿导轨长度方向设置的3个安装孔，激光发射器的数量为4个，分别安装在上导轨上的两个滑块上中间位置的安装孔中以及左导轨上的两个滑块上中间位置的安装孔中，激光接收器的数量为4个，分别安装在下导轨上的两个滑块上中间位置的安装孔中以及右导轨上的两个滑块上中间位置的安装孔中，激光束形成井字形，井字形中央的四边形为障碍门区域，红外测距仪的数量为4组，用于形成4条位于激光束外侧且与激光束一一对应的红外光束。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，其中，一组激光收发器通过滑块分别安装在一对相对设置的导轨上。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，其中，激光收发器的数量为三组，用于在相对设置的导轨之间形成三角形虚拟边界。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，其中，相对设置的导轨的数量为两对，每对相对设置的导轨之间通过激光收发器形成两条虚拟边界。在本专利技术提供的虚拟门生成装置中，还可以具有这样的特征，其中，每个导轨还与每个相邻导轨之间通过激光收发器形成有一条虚拟边界。本专利技术还提供了无人机避障飞行训练监测系统，具有这样的特征，包括：虚拟门生成装置，用于当激光束被遮挡时，发出第一信号；单片机控制系统，用于接收第一信号，并对第一信号进行分析计算，生成第二信号；上位机，用于接收并存储第二信号，供后续操控；以及报警器，用于接收第二信号，发出触线警告。本专利技术还提供了无人机避障飞行训练监测系统，具有这样的特征，包括：虚拟门生成装置，用于形成由四条激光束形成的四边形障碍门区域，当无人机被红外测距仪监测到位于障碍门区域且与该红外测距仪形成的红外光束相对应的形成障碍门边缘的激光光束被遮挡时发出第一信号；单片机控制系统，用于接收第一信号，并对第一信号进行分析计算，生成第二信号；上位机，用于接收并存储第二信号，供后续操控；以及报警器，用于接收第二信号，发出触线警告。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的虚拟门生成装置，因为具有至少一组安装在滑块上的激光收发器，所以，本专利技术可以形成不拘泥于矩形的虚拟障碍门，简单、便捷地实现障碍门多重变化，且易于组装和携带。根据本专利技术所涉及的无人机避障训练监测系统，因为具有虚拟门生成装置、单片机控制系统、上位机以及报警器，所以，本专利技术能够在避免无人机损坏的情况下，对无人机进行大量的训练，并且能对训练数据进行记录供进一步分析。附图说明图1a是本专利技术的实施例1中虚拟门生成装置的立体结构示意图；图1b是本专利技术的实施例1中虚拟门生成装置的主视图；图2a是本专利技术的实施例2中虚拟门生成装置的立体结构示意图；图2b是本专利技术的实施例2中虚拟门生成装置的主视图；图3a是本专利技术的实施例3中虚拟门生成装置的立体结构示意图；图3b是本专利技术的实施例3中虚拟门生成装置的主视图；图4a是本专利技术的实施例4中虚拟门生成装置的立体结构示意图；图4b是本专利技术的实施例4中虚拟门生成装置的主视图；以及图5是本专利技术的实施例5中无人机避障训练监测系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术作具体阐述。下述实施例中相同的结构的采用同样的编号。<实施例1>图1a是本专利技术的实施例1中虚拟门生成装置的立体结构示意图。图1b是本专利技术的实施例1中虚拟门生成装置的主视图。如图1所示，虚拟门生成装置21包括：2对相对设置的导轨1、滑块3、激光发射器5以及激光接收器6。2对相对设置的导轨1排列成矩形，分别为左导轨、右导轨、上导轨和下导轨。滑块3的数量是2块，分别位于安装在上导轨和下导轨上。滑块3的横截面呈工字型，每个滑块3上有3个沿导轨1延伸方向设置的安装孔4。激光发射器5安装在上导轨上的滑块3上中间位置的安装孔4中，用于发出激光束2。激光接收器6安装在下导轨上的滑块3上中间位置的安装孔4中，用于接收激光发射器5发出的激光束2。在本实施例中，激光束2与上导轨及下导轨垂直，在别的实施例中，使用者可以通过调节滑块3在导轨上的位置从而使激光束2与导轨呈任意夹角。<实施例2>图2a是本专利技术的实施例2中虚拟门生成装置的立体结构示意图。图2b是本专利技术的实施例2中虚拟门生成装置的主视图。如图2所示，虚拟门生成装置21包括：2对相对设置的导轨1、滑块3、伸缩杆7、激光发射器5以及激光接收器6。2对相对设置的导轨1排列成矩形，分别为左导轨、右导轨、上导轨和下导轨。滑块3的数量是3块，其中3块滑块安装在上导轨上，另一块安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟门生成装置，用于生成训练无人机的虚拟障碍门，其特征在于，包括：/n至少一对相对设置的导轨；/n滑块，可滑动地设置在所述导轨上；以及/n至少一组激光收发器，用于形成虚拟边界从而形成所述虚拟障碍门，/n其中，每组所述激光收发器包括：/n一个激光发射器，安装在所述滑块上，用于发出激光束；以及/n一个激光接收器，安装在所述滑块上，用于接收所述激光发射器发出的所述激光束。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚拟门生成装置，用于生成训练无人机的虚拟障碍门，其特征在于，包括：
至少一对相对设置的导轨；
滑块，可滑动地设置在所述导轨上；以及
至少一组激光收发器，用于形成虚拟边界从而形成所述虚拟障碍门，
其中，每组所述激光收发器包括：
一个激光发射器，安装在所述滑块上，用于发出激光束；以及
一个激光接收器，安装在所述滑块上，用于接收所述激光发射器发出的所述激光束。


2.根据权利要求1所述的虚拟门生成装置，其特征在于，还包括：
伸缩杆，用于连接所述激光发射器与所述滑块和/或用于连接所述激光接收器与所述滑块。


3.根据权利要求1所述的虚拟门生成装置，其特征在于，还包括：
红外测距仪，安装在所述滑块上，用于在所述虚拟障碍门外侧形成红外光束来从而监测所述无人机的位置。


4.根据权利要求3所述的虚拟门生成装置，其特征在于：
其中，所述导轨的数量为两对，排列成矩形，分别为左导轨、右导轨、上导轨以及下导轨，
所述滑块的数量为6块，所述左导轨、所述右导轨、所述上导轨以及所述下导轨上各设置有2块，每个所述滑块具有沿所述导轨长度方向设置的3个安装孔，
所述激光发射器的数量为4个，分别安装在所述上导轨上的两个所述滑块上中间位置的所述安装孔中以及所述左导轨上的两个所述滑块上中间位置的所述安装孔中，
所述激光接收器的数量为4个，分别安装在所述下导轨上的两个所述滑块上中间位置的所述安装孔中以及所述右导轨上的两个所述滑块上中间位置的所述安装孔中，
所述激光束形成井字形，井字形中央的四边形为障碍门区域，
所述红外测距仪的数量为4组，用于形成4条位于所述激光束外侧且与所述激光束一一对应的红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云庆，商园春，
申请(专利权)人：上海电子信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31