一种基于激光投影的无人机飞行训练系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，包括系留无人机、激光投影装置和路线定位装置；所述激光投影装置设置于系留无人机的机体上，用于在地面上投射系留无人机的实际飞行路线，所述路线定位装置包括沿预定飞行路线设置于地面的路线标识和定位锥桶。本实用新型专利技术通过在机体上设置激光投影装置，用于在地面上实时投射系留无人机的实际飞行路线，路线定位装置沿预定飞行路线设置，便于通过肉眼直接观察并进行无人机飞行训练过程中的路线比对，学员通过观察激光投影装置在地面的投影点与路线定位装置之间的偏差，对系留无人机进行位置和方向修正，达到提高训练效率的目的。率的目的。率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光投影的无人机飞行训练系统


[0001]本技术涉及无人机飞行控制
，具体涉及一种基于激光投影的无人机飞行训练系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着无人机应用技术的发展，多旋翼无人机已经在各行各业发挥着非常重要的作用，这导致社会对拥有无人机执照的多旋翼无人机飞手的需求与日俱增，也催生了大量的多旋翼无人机飞行训练课程。当前，多旋翼无人机飞行训练的主要内容是360
°
自旋和8字飞行，即多旋翼无人机围绕立轴进行360度旋转和沿着“8”字飞行(见图1)，能够锻炼飞手操控的方向感和对飞行位置的把握。
[0003]但在飞行训练过程中，由于无人机在高空中，通过肉眼观察存在视觉差，新手在训练过程中无法准确感知无人机的位置和方向偏差，导致训练效率低下。
[0004]且通过普通无人机训练时，无人机自带的锂电池续航能力只有10～15分钟，训练过程中需频繁更换电池，减小了单节课时的训练频次，降低了训练效率。
[0005]综上所述，急需一种基于激光投影的无人机飞行训练系统以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0006]本技术目的在于提供一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，以解决无人机飞行训练过程中训练效率低下的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，包括系留无人机、激光投影装置和路线定位装置；所述激光投影装置设置于系留无人机的机体上，用于在地面上投射系留无人机的实际飞行路线，所述路线定位装置包括沿预定飞行路线设置于地面的路线标识和定位锥桶。
[0008]优选的，所述系留无人机为系留多旋翼无人机，包括供电单元、线缆收放单元和控制单元；所述供电单元与地表电源连接，通过线缆收放单元上的线缆向机体供电；所述控制单元分别与机体、供电单元和线缆收放单元连接。
[0009]优选的，所述供电单元包括插头和开关电源，所述插头用于实现地表电源和开关电源之间的连接；所述开关电源分别与机体、线缆收放单元和控制单元连接。
[0010]优选的，所述线缆收放单元包括卷筒支架、卷筒和驱动电机；所述卷筒和驱动电机均设置在卷筒支架上，所述线缆缠绕在卷筒上，通过驱动电机带动卷筒旋转，从而实现线缆的收放。
[0011]优选的，所述线缆的两端均设有导电滑环。
[0012]优选的，所述控制单元包括飞控、数传天空端、数传地面端、控制板和电机驱动器；所述飞控和数传天空端均设置于机体上；所述控制板分别与数传地面端和电机驱动器连接；所述电机驱动器与驱动电机连接。
[0013]优选的，所述机体上设有与所述飞控连接的传感器；所述传感器为位移传感器、速度传感器或拉力传感器中的一种。
[0014]优选的，所述激光投影装置为激光投影灯，所述激光投影装置设置于机体的底部，其投影方向正对于地面。
[0015]优选的，所述路线标识为两个相切的圆环标识。
[0016]优选的，所述圆环标识的内圈和外圈之间间隔为1m。
[0017]应用本技术的技术方案，具有以下有益效果：
[0018](1)本技术中，通过在机体上设置激光投影装置，用于在地面上实时投射系留无人机的实际飞行路线，路线定位装置沿预定飞行路线设置，便于通过肉眼直接观察并进行无人机飞行训练过程中的路线比对，学员通过观察激光投影装置在地面的投影点与路线定位装置之间的偏差，对系留无人机进行位置和方向修正，达到提高训练效率的目的。
[0019](2)本技术中，系留无人机的供电单元与地表电源连接，通过线缆收放单元上的线缆向机体的无人机电缆供电，避免在飞行训练过程中频繁更换无人机的锂电池，导致训练效率低下。
[0020](3)本技术中，控制单元分别与机体、供电单元和线缆收放单元连接，用于接收和处理各个单元发出的信号，并向各个单元发出动作指令。
[0021](4)本技术中，开关电源分别与机体、线缆收放单元和控制单元连接，可将由插头接入的220v市电转换为12v直流电源，然后给机体和各个单元实现持续供电。
[0022](5)本技术中，线缆缠绕在卷筒上，通过驱动电机带动卷筒旋转，从而实现线缆随机体的升降而实现收放，避免线缆散落在飞行场地刮至地面造成飞行事故。
[0023](6)本技术中，线缆的两端均设有导电滑环，避免机体旋转或卷筒旋转导致线缆缠绕。
[0024](7)本技术中，飞控将其飞行状态信息打包经由串口发给数传天空端，数传天空端通过无线传输至数传地面端，再通过串口发给控制板，控制板对信号进行解码得到机体的高度变化率，然后根据高度变化率向电机驱动器输出控制信号，从而通过驱动电机的正转或反转实现线缆的收放。
[0025](8)本技术中，激光投影装置为激光投影灯，激光投影灯会向地面投射红色箭头状图像，且红色箭头状图像与机体当前机头方向保持一致，使学员能够快速得知机体目前的飞行姿态及飞行位置。当进行无人机360
°
自旋训练时，可通过观察红色箭头是否超过地表划定的旋转范围来确认是否存在偏差。在进行8字飞行训练过程中，若红色箭头状图像处于圆环的内圈和外圈之间，则表明机体当前飞行位置没有偏差；若红色箭头和圆环相切，则表明机体当前的飞行方向无偏差。学员在训练过程中通过观察投射到地面的红色箭头即可快速对无人机的机体进行位置和方向修正，增加了视觉反馈机制，减少视觉差对飞行训练的影响，提高训练效率。
[0026]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的
示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0028]图1是无人机飞行训练过程中的预定飞行路线示意图；
[0029]图2是本申请实施例中的一种基于激光投影的无人机飞行训练系统的结构示意图；
[0030]图3是本申请实施例中系留无人机的结构示意图；
[0031]图4是本申请实施例图3中供电单元、线缆收放单元和控制单元的结构示意图；
[0032]图5是本申请实施例图3中系留无人机机体的结构示意图；
[0033]其中，1、系留无人机，1.1、机体，1.1.1、无人机电缆，1.2、供电单元，1.2.1、插头，1.2.2、开关电源，1.3、线缆收放单元，1.3.1、线缆，1.3.2、卷筒支架，1.3.3、卷筒，1.3.4、驱动电机，1.3.5、导电滑环，1.4、控制单元，1.4.1、飞控，1.4.2、数传天空端，1.4.3、数传地面端，1.4.4、控制板，1.4.5、电机驱动器，2、激光投影装置，3、路线定位装置，3.1、路线标识，3.2、定位锥桶。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，其特征在于，包括系留无人机(1)、激光投影装置(2)和路线定位装置(3)；所述激光投影装置(2)设置于系留无人机(1)的机体(1.1)上，用于在地面上投射系留无人机(1)的实际飞行路线，所述路线定位装置(3)包括沿预定飞行路线设置于地面的路线标识(3.1)和定位锥桶(3.2)。2.根据权利要求1所述的一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，其特征在于，所述系留无人机(1)为系留多旋翼无人机，包括供电单元(1.2)、线缆收放单元(1.3)和控制单元(1.4)；所述供电单元(1.2)与地表电源连接，通过线缆收放单元(1.3)上的线缆(1.3.1)向机体(1.1)供电；所述控制单元(1.4)分别与机体(1.1)、供电单元(1.2)和线缆收放单元(1.3)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，其特征在于，所述供电单元(1.2)包括插头(1.2.1)和开关电源(1.2.2)，所述插头(1.2.1)用于实现地表电源和开关电源(1.2.2)之间的连接；所述开关电源(1.2.2)分别与机体(1.1)、线缆收放单元(1.3)和控制单元(1.4)连接。4.根据权利要求2或3所述的一种基于激光投影的无人机飞行训练系统，其特征在于，所述线缆收放单元(1.3)包括卷筒支架(1.3.2)、卷筒(1.3.3)和驱动电机(1.3.4)；所述卷筒(1.3.3)和驱动电机(1.3.4)均设置在卷筒支架(1.3.2)上，所述线缆(1.3.1)缠绕在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘肩山，段新华，吴轮，郭俊，司维钊，
申请(专利权)人：长沙航空职业技术学院，
类型：新型
国别省市：