無人機飛行高度測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無人飛行器技術領域，更為具體地，涉及無人機用的測高系統，是無人機飛行高度測量裝置。
【背景技術】
[0002]在無人飛行器技術領域中，無人飛行器測量高度主要有以下三種技術手段:1)相機拍照測量高度；2)使用激光測量高度；3)超聲波測量高度。
[0003]對于相機拍照測量高度，雖然前段準備過程較容易，但是對于照片的處理過程卻非常繁瑣，需要復雜的算法和相應的硬件執行運算過程，研發投入較高。
[0004]對于激光測量高度，其最主要的問題是成本較高，不利用大面積推廣使用。
[0005]對于超聲波測量高度，申請號為201310239783.4的中國發明專利申請公開了一種適用于低空無人機的高度測量系統及方法，包括氣壓傳感器模塊、激光測高模塊、超聲波測高模塊和微控制器，氣壓傳感器模塊、激光測高模塊、超聲波測高模塊均與微控制器連接，微控制器通過數據接口與飛行控制計算機連接，并通過相關的運算得到飛行器的高度。上述的技術方案雖然能夠得到無人飛行器的飛行高度，但是其工作距離只有10米，而且使用了大量的傳感器和各個功能模塊，整個高度測量結構復雜，成本較高。
[0006]因此，鑒于現有無人機測高裝置存在的諸多缺點，獲得一種工作距離較長、結構簡單、成本較低的無人機飛行高度測量裝置成為了本領域技術人員研究的重點和努力的方向。
【實用新型內容】
[0007]為解決現有無人機飛行高度測量裝置測量的高度較小、結構復雜、成本較高等問題，本實用新型公開了一種無人機飛行高度測量裝置，可測量10米以上的飛行高度，結構簡單。
[0008]為實現上述目的，本實用新型公開了一種無人機飛行高度測量裝置，包括超聲波發射器和超聲波接收器，超聲波發射器包括與微控制單元連接的超聲波驅動電路，超聲波接收器包括依次連接的回波接收電路、第一級放大電路、濾波電路及檢波電路，檢波電路與微控制單元連接。
[0009]本實用新型結構采用常規的電路進行搭建，實現了對10米以上的飛行高度進行測量的目的，整個裝置的結構簡單，加工的成本較低，適于大面積的推廣使用。
[0010]進一步地，為將計算后的結構通過串口輸出，微控制單元連接通用異步收發傳輸器。
[0011]進一步地，微控制單元通過輸入輸出口與超聲波驅動電路連接。
[0012]進一步地，為將模擬信號轉化為微控制單元能夠處理的數字信號，本實用新型的檢波電路通過模數轉換電路與微控制單元連接。
[0013]進一步地，濾波電路與檢波電路之間接入第二級放大電路，第二級放大電路的輸入端連接濾波電路、輸出端連接檢波電路。
[0014]進一步地，第一級放大電路為差分放大電路。
[0015]進一步地，濾波電路為帶通濾波電路。
[0016]進一步地，檢波電路為包絡檢波電路。
[0017]本實用新型的有益效果為:本實用新型的無人機飛行高度測量裝置可測量無人機與地面或者障礙物之間的距離，能夠檢測10米以上的飛行高度，檢測精度較高，另外，本實用新型還具有結構簡單、成本低等優點。
【附圖說明】
[0018]圖1為無人機飛行高度測量裝置工作狀態示意圖。
[0019]圖中，
[0020]1、通用異步收發傳輸器；2、微控制單元；3、超聲波驅動電路；4、回波接收電路；5、第一級放大電路；6、濾波電路；7、檢波電路；8、地面。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的結構進行詳細的解釋和說明。
[0022]本實用新型提供了一種無人機飛行高度測量裝置，該裝置安裝在無人機上。無人機飛行高度測量裝置包括微控制單元2、通用異步收發傳輸器1、超聲波驅動電路3、回波接收電路4、放大電路、濾波電路6及檢波電路7，本實用新型中，微控制單元2英文全稱是Microcontroller Unit，簡稱為MCU，或稱之為單片機，通用異步收發傳輸器1的全稱為Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，簡稱為 UART，上述每個電路具體結構，在本實用新型的技術啟示下，本領域技術人員可根據需要進行合理而明智的選擇。
[0023]具體的，無人機飛行高度測量裝置包括超聲波發射器和超聲波接收器，超聲波發射器包括與微控制單元2連接的超聲波驅動電路3，超聲波接收器包括依次連接的回波接收電路4、第一級放大電路5、濾波電路6及檢波電路7，檢波電路7與微控制單元2連接，微控制單元2連接通用異步收發傳輸器1，微控制單元2通過輸入輸出口與超聲波驅動電路3連接，檢波電路7通過模數轉換電路與微控制單元2連接；輸入輸出口即為10 口。
[0024]濾波電路6與檢波電路7之間接入第二級放大電路，第二級放大電路的輸入端連接濾波電路6、輸出端連接檢波電路7。
[0025]本實施例中，第一級放大電路5為差分放大電路，濾波電路6為帶通濾波電路6，檢波電路7為包絡檢波電路7。
[0026]本實用新型通過如下的方式進行工作:
[0027]無人機通過超聲波發射器發射出超聲波，然后通過超聲波接收器接收超聲波的回波。具體來說，微控制單元2通過輸入輸出口輸出高低電平的信號，控制超聲波驅動電路3發出預先設定好的頻率的超聲波，超聲波驅動電路3同時具有放大超聲波的目的，超聲波接觸到障礙物或者地面8返回，通過回波接收電路4接收反射回來的超聲波，或者說回波信號，回波接收電路4對回波信號進行電壓鉗位處理，避免尖峰脈沖對相關電路造成損傷；回波接收電路4處理過的信號傳輸至第一級放大電路5進行放大，本實施例的第一級放大電路5采用差分放大電路，對微弱的回波信號進行放大；放大后的信號通過帶通濾波電路6進行濾波處理，過濾掉多種干擾信號，濾波的同時，通過第二級放大電路再進行放大，使回波信號的電壓幅值達到所需的電壓幅值；然后回波信號通過包絡檢波電路7進行檢波處理，將正弦脈沖信號調理成目的信號，該目的信號通過模數轉換電路轉換為微控制單元2可處理的數字信號；微控制單元2通過模數轉換電路接收處理后的回波信號，微控制單元2對回波信號進行運算，計算出的測高結果通過串口輸出，本實施例通過與微控制單元2連接的通用異步收發傳輸器1輸出測高結果，具體算法本領域技術人員按照實際需要進行選擇。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型實質內容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.無人機飛行高度測量裝置，包括超聲波發射器和超聲波接收器，其特征在于:超聲波發射器包括與微控制單元(2)連接的超聲波驅動電路(3)，超聲波接收器包括依次連接的回波接收電路(4)、第一級放大電路(5)、濾波電路(6)及檢波電路(7)，檢波電路與微控制單元連接。2.根據權利要求1所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:微控制單元連接通用異步收發傳輸器(1)。3.根據權利要求1或2所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:微控制單元通過輸入輸出口與超聲波驅動電路連接。4.根據權利要求3所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:檢波電路通過模數轉換電路與微控制單元連接。5.根據權利要求4所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:濾波電路與檢波電路之間接入第二級放大電路，第二級放大電路的輸入端連接濾波電路、輸出端連接檢波電路。6.根據權利要求5所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:第一級放大電路為差分放大電路。7.根據權利要求6所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:濾波電路為帶通濾波電路。8.根據權利要求7所述的無人機飛行高度測量裝置，其特征在于:檢波電路為包絡檢波電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種無人機飛行高度測量裝置，包括超聲波發射器和超聲波接收器，超聲波發射器包括與微控制單元連接的超聲波驅動電路，超聲波接收器包括依次連接的回波接收電路、第一級放大電路、濾波電路及檢波電路，檢波電路與微控制單元連接。本實用新型的無人機飛行高度測量裝置可測量無人機與地面或者障礙物之間的距離，能夠檢測10米以上的飛行高度，檢測精度較高，還具有結構簡單、成本低等優點。
【IPC分類】G01C5/00
【公開號】CN205049136
【申請號】CN201520818220
【發明人】楊霖, 鄭藝強, 朱曉, 潘興強
【申請人】零度智控（北京）智能科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月21日