[发明专利]一种基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置及应用技术

权利要求书

1.一种基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置，包括一个超声波发射器(1)和一个超声波接收器(2)；其特征在于：所述超声波发射器(1)包括一块电路板一(3)和至少一个超声波发射头(4)，至少一个所述超声波发射头(4)并联设置在所述电路板一(3)的同一位置上；所述超声波接收器(2)包括一块电路板二(5)和至少三个超声波接收头一(6)，至少三个所述超声波接收头一(6)并联设置在所述电路板二(5)的不同位置上，且上述所述超声波接收头一(6)均不在同一直线上。

2.根据权利要求1所述的基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置，其特征在于：所述电路板一(3)和所述电路板二(5)上还分别设有一无线通讯模块一(8)和无线通讯模块二(9)。

3.根据权利要求1所述的基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置，其特征在于：每个所述超声波接收头一(6)上还并联设置有至少三个位于不同位置且不在同一直线上的超声波接收头二(7)。

4.根据权利要求1所述的基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置，其特征在于：所述超声波接收头一(6)的数量为3～6个，且所述超声波接收头一(6)构成一个三角形陈列、矩形阵列或环形阵列。

5.根据权利要求3所述的基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置，其特征在于：所述超声波接收头二(7)的数量也为3～6个，且所述超声波接收头二(7)构成一个三角形陈列、矩形陈列或环形陈列。

6.上述基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置的应用技术，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)根据实际所需的发射角度，确定好超声波发射头(4)的数量；根据实际所需监听的范围，确定好是否安装超声波接收头二(7)，并确定好超声波接收头一(6)和超声波接收头二(7)的数量，安装好无线通讯模块一(8)和无线通讯模块二(9)；

(2)根据实际所需，将超声波接收器(2)上的超声波接收头一(6)或超声波接收头二(7)排成一个几何陈列；

(3)将超声波发射器(1)放置到人或一移动物体上，然后将超声波接收器(2)放置到无人机上；

(4)由超声波发射器(1)上的超声波发射头(4)以一定的时间间隔发射一到多个周期的特定频率的超声波脉冲；

(5)如果超声波接收器(2)上只安装了超声波接收头一(6)，那么此时安装在超声波接收器(2)上的多个超声波接收头一(6)都会在一定的时间间隔接收到该特定频率的超声波脉冲；如果超声波接收器(2)上安装了超声波接收头二(7)，那么此时安装在超声波接收器(2)上的多个超声波接收头二(7)都会在一定的时间讲个接收到该特定频率的超声波脉冲；

(6)由于多个超声波接收头一(6)或多个超声波接收头二(7)位于超声波接收器(2)的不同位置上，且均不在同一直线上，并以几何陈列排列布置，所以每个超声波接收头一(6)或每个超声波接收头二(7)所监听到该特定频率超声波脉冲的时间也不同；此时就可以通过多个超声波接收头一(6)或多个超声波接收头二(7)在超声波接收器(2)上的几何关系，以及监听到该特定频率超声波脉冲的时间，周期性的计算出超声波发射器(1)相对于超声波接收器(2)的3D位置；且由于设置了无线通讯模块一(8)和无线通讯模块二(9)，可以更加快速精确的进行定位；

(7)由于通过上述步骤已经计算出了超声波发射器(1)相对于超声波接收器(2)的3D位置，此时当超声波发射器(1)移动的时候，加载超声波接收器(2)的无人机就能实时定位和跟踪超声波发射器(1)的位置，从而实现无人机的实时定位与跟踪。