一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，装置包括无人机和地面遥控设备。本发明无人机上的激光接收感应器是全向接收的，或者，无人机上的激光接收感应器是部分方向接收的；无人机上的激光接收感应器可以接收到多个方向发射过来的激光束；无人机上的激光接收感应器是一个或多个，保证无人机以任何姿势飞行时，均能够接收到另一个无人机发射过来的激光束；激光接收感应器有过滤功能，仅能接收指定特征的激光束；无人机地面设备上的显示装置或操作装置是虚拟现实(VR)显示头盔，通过VR头盔控制无人机的飞行或射击动作。
【专利说明】
一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置。
【背景技术】
[0002]无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操作的不载人飞机。无人机在军事领域的应用包括无人机监测、无人机巡航和无人机运送物资等。随着无人机技术的不断成熟，大量的民用无人机投入生产，主要用于航拍等领域。
[0003]现有的飞机对战游戏均是在电脑或者手机上虚拟的。而无人机在真实三维空间中飞行，无人机的操作与控制，对操作人员的三维空间运动感觉要求较高，需要对无人机操作人员进行训练。真实三维空间中的无人机之间的对战，是十分有趣的一项运动。即使有无人机对战，也不存在将无人机和虚拟现实设备进行结合的技术。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，包括无人机和地面遥控设备，所述的无人机上设置有激光接收感应器，所述的激光接收感应器为全向接收或者部分方向接收的激光接收感应器。
[0006]所述的激光接收感应器能接收到多个方向发射过来的激光束。
[0007]所述的激光接收感应器有N个，分别设置于无人机N个方向，用于保证无人机以任何姿势飞行时均能够接收到另一个无人机发射过来的激光束;N大于等于I。
[0008]所述的激光接收感应器设置有过滤模块，所述的过滤模块用于使激光接收感应器仅能接收指定特征的激光束。
[0009]所述的地面遥控设备包括一个虚拟现实显示头盔，通过虚拟现实显示头盔控制无人机的飞行或射击动作。
[0010]在被对方的无人机每击中一次之后，自己的无人机的包括飞行速度、转弯速度、射击性能在内的无人机性能的按一定规则减弱。
[0011]所述的无人机还包括一个干扰装置，当无人机操作人员感到对方无人机可能击中自己时，控制自己的无人机打开干扰装置。
[0012]无人机拍摄的视频上，叠加有瞄准视觉信息，显示瞄准目标的准确度;还用于对激光发射器的方向进行校准。
[0013]出厂家或用户能对无人机的激光发射器的射击精确度进行校准。
[0014]所述的无人机和地面遥控设备分别设置有存储单元，用于存储包括无人机对战的轨迹、射击时间点、无人机的飞行姿态在内的可在对战结束后导出进行分析的数据。
[0015]本发明的有益效果是:
(I)本发明将无人机与虚拟现实设备进行结合，通过虚拟现实设备的姿态对无人机进行姿态控制，并且通过虚拟现实设备对摄像数据进行虚拟现实显示，使得用户可以真实体验空中对战的感觉；
(2)无人机上的激光接收感应器可以接收到多个方向发射过来的激光束，或者无人机上的激光接收感应器是一个或多个，保证无人机以任何姿势飞行时，均能够接收到另一个无人机发射过来的激光束;避免现有技术通过旋转进行射击的躲避；
(3)激光接收感应器，有过滤功能，仅能接收指定特征的激光束；
(4)在被对方无人机每击中一次之后，自己无人机的飞行速度、转弯速度、射击性能等无人机性能按一定规则减弱；
(5)当无人机操作人员感到对方无人机可能击中自己时，控制自已的无人机打开干扰装置。例如，施放烟幕弹等。
[0016](6)无人机拍摄的视频上，叠加有瞄准视觉信息，显示瞄准目标的准确度，同时还用于对无人机的激光发射器的方向进行自校准；出厂家或用户，能对无人机激光射击的精确度进行校准；
(7)无人机对战的轨迹、射击时间点、无人机的飞行姿态等数据记录下，对战结束后，导出数据，进行后分析，提高无人机对战的技能的一种方法。
【附图说明】
[0017]图1为本发明无人机电路方框图；
图2为包括多激光接收处理单元的激光接收感应模组的示意图；
图3为本发明地面遥控设备电路方框图；
图中，1-激光发射器，2-激光发射器供电装置，3-激光指向微调控制器，4-激光发射器发射开关，5-摄像头，6-激光接收感应器，7-第一计算单元，8-控制电路，9-校正单元，10-上行遥控接收通道，11-第一天线，12-第二天线，13-下行遥控发射通道，14-下行视频发射通道，15-飞行控制单元，16-第一存储单元，17-第一收发开关，18-激光接收感应单元，19-滤波器，20-放大器，21-合路器，22-模数转换器，23-第三天线，24-第二收发开关，25-上行遥控发射通道，26-第二存储单元，27-下行遥控接收通道，28-第四天线，29-接口单元，30-第二计算单元，31-下行视频接收通道，32-虚拟现实头蓝。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案:
如图1所示，一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，包括无人机和地面遥控设备。
[0019]在本实施例中，所述的无人机包括第一天线11、第一收发开关17、上行遥控接收通道10、下行遥控发射通道13、第一计算单元7、控制电路8、激光发射器发射开关4、激光发射器1、激光发射器供电装置2、激光接收感应模组、摄像头5、下行视频发射通道14、第二天线
12、校正单元9、激光指向微调控制器3、飞行控制单元15、第一存储单元16;所述的第一天线11将接收到的遥控信号发送至第一收发开关17，第一收发开关17的遥控信号输出端通过上行遥控接收通道10与第一计算单元7连接，第一计算单元7的激光发射控制输出端与控制电路8连接，控制电路8的输出端与激光发射器发射开关4，激光发射器发射开关4、激光发射器I和激光发射器供电装置2形成闭合环路;所述的激光接收感应模组的输出端与第一计算单元7连接，第一计算单元7的计算结果输出端通过下行遥控发射通道13与第一收发开关17连接，第一收发开关17的数据输出端与第一天线11连接;所述的摄像头5的输出端与第一计算单元7连接，第一计算单元7的视频输出端通过下行视频发射通道14与第二天线12连接;所述的第一计算单元7根据上行遥控接收通道10、下行遥控发射通道13接收和发射的数据通过校正单元9和激光指向微调控制器3调校激光发射器I的指向；所述的飞行控制单元15接第一计算单元7发送的飞行控制数据，对无人机的飞行姿态进行控制;所述的第一存储单元16用于存储包括无人机的轨迹、射击时间点和飞行姿态在内的数据；
所述的地面遥控设备包括第三天线23、第二收发开关24、上行遥控发射通道25、下行遥控接收通道27、计算单元、第二存储单元26、下行视频接收通道31、第四天线28和虚拟现实头盔32;所述的第三天线23将接收到的数据信号发送至第二收发开关24，第二收发开关24的数据输出端通过下行遥控接收通道27与计算单元连接;所述的计算单元的遥控信号输出端通过上行遥控发射通道25与第二收发开关24连接，第二收发开关24的遥控信号输出端与第三天线23连接;第四天线28接收来自无人机发送的视频信号，并通过下行视频接收通道31发送至第二计算单元30;第二计算单元30分别与第二存储单元26和虚拟现实头蓝32双相连接;所述的虚拟现实头盔32包括无人机控制模块、显示单元和射击控制模块，所述的无人机控制模块根据虚拟现实头盔32的移动姿态生成无人机遥控信号，所述的显示单元用于将计算单元虚拟化后的下行的视频信号进行实时显示，所述的射击控制模块用于生成射击信号。
[0020]—架无人机上，有一个或多个激光发射器I，以方便各个选择的方向上发射激光。可以通过地面的控制，选择其中的一个激光发射器I发射激光。一例:无人机的左、右、前、后、上各有一个激光发射器I。
[0021]所述的激光接收感应模组包括设置于无人机N个方向的N个并联的激光接收处理单元、I个N合I合路器21和I个模数转换器22，N个激光接收单元的输出端分别与N合I合路器21的N个输入端连接，N合I合路器21的输出端与模数转换器22连接，模数转换器22的输出端与第一计算单元7连接。这样设计的目的是，方便任一方向的激光照射，均可以被接收到。一例:无人机的左、右、BU、后、上各有一个激光接收兀器件。
[0022]所述的激光接收处理单元包括依次串联的激光接收感应器6、用于滤除非指定特征信号的滤波器19和放大器20，放大器20的输出端与N合I合路器21连接。滤波器19具有特征识别功能，只有指定特征的信号才能通过。
[0023]多个激光接收感应器6组成激光接收感应单元18，并联接地。
[0024]所述的激光接收感应模组中的激光接收感应器6为全向激光接收感应器6。激光接收感应器6有多种形式。其中的一种形式是:球形，以方便对方无人机从各个方向上的瞄准。
[0025]所述的地面遥控设备还包括一个接口单元29，所述的接口单元29与第二计算单元30连接。用于无人机对战需要的各种连接设备需要。包括程序的更新以及数据的导出等。
[0026]所述的显示单元在无人机摄像机拍摄视频的画面上叠加射击瞄准单元;所述的射击瞄准单元用于协助使用瞄准以及用于协助无人机的校正单元9、激光指向微调控制器3对激光发射器I的指向进行调校。这种瞄准信息的一例是:一个或多个圆，或十字架等。通过校正单元99等，校正整个无人机，当瞄准到目标点时，射击是准确的。
[0027]瞄准与无人机拍摄的视频叠架的方式，可以是一个虚拟现实头盔32与一个非虚拟现实头盔32的并连。
[0028]无人机拍摄的视频上，叠加有瞄准视觉信息，显示瞄准目标的准确度。
[0029]出厂家或用户，能对无人机激光射击的精确度进行校准。
[0030]所述的无人机还包括一个干扰装置，所述的干扰装置与第一计算单元7连接;所述的虚拟现实头盔32还包括一个干扰控制模块。当无人机操作人员感到对方无人机可能击中自己时，控制自已的无人机打开干扰装置。例如，施放烟幕弹等。
[0031]无人机对战的轨迹、射击时间点、无人机的飞行姿态等数据，记录在第一存储单元16或第二存储单元26中。对战结束后，导出相关数据，进行后分析，迭代提高，以提高无人机对战的技能。
[0032]第一计算单元7和第二计算单元30，可以是中央计算单元(CPU)，FPGA，DSP等。
[0033]飞行控制、射击，由两个独立的设备完成。
[0034]所述的装置的方法，包括无人机控制步骤、数据接收步骤、激光发射器I自校准步骤；
所述的无人机控制步骤包括以下的一项或者多项:
(1)无人机姿态控制:第二计算单元30接收使用者对虚拟现实头盔32进行移动或者姿态的变化，并将姿态数据通过上行遥控发射通道25、第二收发开关24和第三天线23发送至无人机;无人机的第一天线11接收到信号后通过第一收发开关17上行遥控接收通道10发送至第一计算单元7 ；第一计算单元7对姿态数据进行处理后发送至飞行控制单元15，飞行控制单元15对无人机姿态进行控制；
(2)无人机射击控制:第二计算单元30接收使用者对虚拟现实头盔32的射击控制模块的控制信号，处理后将射击控制数据通过上行遥控发射通道25、第二收发开关24和第三天线23发送至无人机;无人机的第一天线11接收到信号后通过第一收发开关17上行遥控接收通道10发送至第一计算单元7;第一计算单元7对射击控制数据进行处理后发送至控制电路8，控制电路8接通后与激光发射器I和激光发射器供电装置2形成闭环，控制激光发射器I射击激光；
所述的数据接收步骤包括以下的一项或者多项:
(1)激光击中数据接收:激光接收感应模组从多个方向接收激光信号，送给第一接收单元进行处理，计算结果依次通过下行遥控发射通道13、第一收发开关17和第一天线11发送至地面遥控设备;地面遥控设备的第三天线23接收到信号后通过第二收发开关24和下行遥控接收通道27发送至第二计算单元30，第二计算单元30对信号进行处理后发送至虚拟现实头盔32进行显示；
(2)虚拟现实数据接收:摄像头5对无人机的实时图像数据进行拍摄，并发送至第一计算单元7，第一计算单元7的将处理后的视频数据通过下行视频发射通道14和第二天线12发送至地面遥控设备;地面遥控设备的第四天线28接收到视频信号后通过下行视频接收通道31发送至第二计算单元30;第二计算单元30对视频数据进行虚拟现实处理后发送至虚拟现实头盔32，虚拟现实头盔32的显示单元进行显示；
所述的激光发射器I自校准步骤包括:第一计算单元7根据上行遥控接收通道10、下行遥控发射通道13接收和发射的数据通过校正单元9和激光指向微调控制器3调校激光发射器I的指向。
[0035]所述的方法还包括一个数据回放步骤:在对战结束之后，将无人机存储的数据或者地面遥控设备存储的数据进行回放，回放的设备包括虚拟现实头盔32或者外部显示设备;所述的存储的数据包括无人机对战的轨迹、射击时间点和无人机的飞行姿态。
[0036]所述的方法还包括一个击中性能减弱步骤:当无人机被激光击中后，无人机的包括飞行速度、转弯速度、射击性能在内的性能按一定规则减弱。
【主权项】
1.一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，包括无人机和地面遥控设备，其特征在于:所述的无人机上设置有激光接收感应器(18)，所述的激光接收感应器(18)为全向接收或者部分方向接收的激光接收感应器(18)。2.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:所述的激光接收感应器(18)能接收到多个方向发射过来的激光束。3.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:所述的激光接收感应器(18)有N个，分别设置于无人机N个方向，用于保证无人机以任何姿势飞行时均能够接收到另一个无人机发射过来的激光束;N大于等于I。4.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:所述的激光接收感应器(18)设置有过滤模块，所述的过滤模块用于使激光接收感应器(18)仅能接收指定特征的激光束。5.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:所述的地面遥控设备包括一个虚拟现实头盔(32)，通过虚拟现实头盔(32)控制无人机的飞行或射击动作。6.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:在被对方的无人机每击中一次之后，自己的无人机的包括飞行速度、转弯速度、射击性能在内的无人机性能的按一定规则减弱。7.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:所述的无人机还包括一个干扰装置，当无人机操作人员感到对方无人机可能击中自己时，控制自己的无人机打开干扰装置。8.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:无人机拍摄的视频上，叠加有瞄准视觉信息，显示瞄准目标的准确度;还用于对激光发射器(I)的方向进行校准。9.根据权利要求1或8所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:出厂家或用户能对无人机的激光发射器(I)的射击精确度进行校准。10.根据权利要求1所述的一种可以接收多个方向射击激光束的无人机空中对战装置，其特征在于:所述的无人机和地面遥控设备分别设置有存储单元(16,26),用于存储包括无人机对战的轨迹、射击时间点、无人机的飞行姿态在内的可在对战结束后导出进行分析的数据。
【文档编号】A63F13/837GK106075915SQ201610558054
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】唐文凯
【申请人】成都定为电子技术有限公司