[发明专利]一种基于无人机的高度测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于无人机的高度测量装置及方法，其装置包括第一处理器、分别与所述第一处理器电性连接的超声波测距模块、语音报警模块、稳压供电模块。通过第一处理器、超声波测距模块、语音报警模块、稳压供电模块的高度测量模块，结构简单，测量距离远，工作稳定，并且利用超声波技术来检测高度距离，具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点；其方法可在无人机飞行时实时检测飞行高度，当无人机在飞行高度过高、过低、高度变化速率异常时能够进行语音报警，以有效保证无人机的飞行安全。

技术领域

本发明涉及无人机测距领域，尤其涉及一种基于无人机的高度测量装置及方法。

背景技术

无人机在飞行过程中实时反馈飞行高度信息是非常重要的，目前无人机上设置的高度测量装置，往往结构复杂、测距的距离有限、且工作不稳定。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于无人机的高度测量装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于无人机的高度测量装置，包括第一处理器、分别与所述第一处理器电性连接的超声波测距模块、语音报警模块、稳压供电模块。

本发明的有益效果是：通过第一处理器、超声波测距模块、语音报警模块、稳压供电模块的高度测量模块，结构简单，测量距离远，工作稳定，而且可在无人机飞行时实时检测飞行高度，当无人机在飞行高度过高、过低、高度变化速率异常时能够进行语音报警，以保证无人机的飞行安全，并且利用超声波技术来检测高度距离，具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述超声波测距模块包括第二处理器、分别与所述第二处理器电性连接的超声波发射电路、超声波接收电路；所述超声波发射电路包括功率挽推电路和超声波发射器U8，所述功率挽推电路的输入端连接所述第二处理器，所述功率挽推电路的输出端连接所述超声波发射器U8；所述第二处理器与所述第一处理器连接。

采用上述进一步方案的有益效果是通过在超声波测距模块的设计中加入功率挽推电路，能够将第二处理器输出的信号进行功率放大，使得超声波可以发生足够的距离，从而增加距离测量范围。

进一步，所述功率挽推电路包括反相器U7A、反相器U7B、反相器U7C、反相器U7D、反相器U7E；所述反相器U7B和所述反相器U7D并联后与所述反相器U7A串联，且所述反相器U7A与所述第二处理器的输出端连接，所述反相器U7B和所述反相器U7D并联后的输出端分别连接所述超声波发射器U8和所述电阻R5，所述第二处理器的输出端为所述反相器U7C和所述反相器U7E并联的输入端，且所述反相器U7C和所述反相器U7E并联后分别连接所述超声波发射器U8和所述电阻R6，所述电阻R5和所述电阻R6均连接VCC。

采用上述进一步方案的有益效果是通过采用反相器U7A、反相器U7B、反相器U7C、反相器U7D、反相器U7E设计的功率挽推电路，结构简单，工作稳定，能够较好地实现功率放大，且在电路设计中，在输出端增加了上拉电阻R5和R6，一方面可以提高反相器输出电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波发射管阻尼效果，缩短其自由振荡时间。

进一步，所述超声波接收电路包括超声波接收芯片CX20106和超声波接收器，所述超声波接收芯片CX20106的输入端连接所述第二处理器，所述超声波接收芯片CX20106的输出端连接所述超声波接收器，所述第二处理器为STC89C52RC。

采用上述进一步方案的有益效果是通过采用芯片CX20106构成超声波接收电路，使用方便，电路简单，可大大减少调试时间。通过采用STC89C52RC作为超声波测距模块的控制器，可以使用的24MHz晶体作时钟基准的单片机定时器能方便的计数到0.5μs的精度，因此超声波测距模块采用STC89C52RC设计的定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。