[发明专利]一种激光补给无人机跟踪方法

权利要求书

1.一种激光补给无人机跟踪方法，包括无人机端以及地面控制端，无人机端包括无人机姿态调整模块、无人机上激光接收端（1），地面控制端包括地面激光发射端（2）、地面激光发射端姿态调整模块，无人机端与地面控制端之间以无线通信的方式进行信号交互传输，其特征在于：所述无人机上激光接收端（1）包括第一追踪/跟踪模块（3）、光伏电池板模块（4）、与光伏电池板模块（4）电能输入端连接的能量接收装置（5）、与光伏电池板模块（4）数据端连接的检测电路（6），能量接收装置（5）包括能量接受天线，地面激光发射端（2）包括第二追踪/跟踪模块（7）、激光器（8）、与激光器（8）的激光发射端配合的激光能量发射装置（9），激光能量发射装置（9）包括激光发射天线；所述光伏电池板模块（4）包括光伏电池板组件（10），检测电路（6）包括多路信号采集模块（11）、与多路信号采集模块（11）输出端连接的电压比较模块（12）、与电压比较模块（12）输出端连接的控制器（13），光伏电池板组件（10）的数据端与多路信号采集模块（11）的输入端连接，控制器（13）的数据端与无人机姿态调整模块的数据端连接用于调整无人机的飞行姿态，同时控制器（13）将控制信号传输给地面激光发射端姿态调整模块用于调整地面激光发射端（2）的发射放向。

2.根据权利要求1所述的一种激光补给无人机跟踪方法，其特征在于：所述电池板组件（10）包括若干光照传感器，若干光照传感器以十字形排列在光伏电池板（10）上，以十字形中心为起点朝四个方位延伸且在距离十字形中心等距的位置设有第一光照传感器，继续从第一光照传感器的安装位置朝外延伸设有第二光照传感器，将电池板组件的面板分为上、下、左、右四个方位，第一光照传感器按照上、下、左、右的方位分为第一光照传感器上侧传感器（14）、第一光照传感器下侧传感器（15）、第一光照传感器左侧传感器（16）以及第一光照传感器右侧传感器（17），第二光照传感器按照上、下、左、右的方位分为第二光照传感器上侧传感器（18）、第二光照传感器下侧传感器（19）、第二光照传感器左侧传感器（20）、第二光照传感器右侧传感器（21）。

3.根据权利要求2所述的一种激光补给无人机跟踪方法，其特征在于：所述光照传感器为光敏电阻，随着光照强度的增加，光敏电阻阻值减小。

4.根据权利要求1或3所述的一种激光补给无人机跟踪方法，其特征在于：所述地面激光发射端姿态调整模块包括追踪/跟踪模块和激光发射天线,追踪/跟踪模块主要包括安装在跟踪转台上的方位和俯仰电机、DSP控制与通信模块，DSP控制与通信模块是实现整个系统数据实时处理的核心，追踪/跟踪模块根据检测电路反馈的信息计算出天线指向的坐标变换和方位角俯仰角公式，进而控制电机使转台进行跟踪。

5.根据权利要求4所述的一种激光补给无人机跟踪方法，其特征在于,在使用时采用以下步骤：

1）建立起地面控制端与无人机端之间的链接，第一追踪/跟踪模块（3）以及第二追踪/跟踪模块（7）包括GPS模块，无人机端设备根据自身GPS坐标以及地面端设备GPS坐标，结合自身的姿态信息，得出初始指向；

2）建立起链接后，打开激光器，让光斑照射到光伏电池板上；

3）利用无人机上激光接收端（1）的检测电路（6）反馈的光伏电池板对称位置光敏传感器的电压信息来判断激光光斑中心的位置；

4）确定了光斑中心的大致位置后，通过检测电路（6）回馈，控制器（13）通过多路信号采集模块（11）、电压比较模块（12）的配合收集各个光照传感器电压的变化，从而输出控制信号，对无人机的飞行姿态以及地面激光发射端姿态进行调整，以使激光光斑的中心与光伏电池板中心重合。

6.根据权利要求5所述的一种激光补给无人机跟踪方法，其特征在于：步骤2）中打开激光器，使得激光光斑完全覆盖住光伏电池板上所以的光照度传感器。

7.根据权利要求5所述的一种激光补给无人机跟踪方法，其特征在于：在步骤3）中，通过电池板组件（10）面板上十字形上两条相互垂直直线上的光敏电阻上的电压值的大小判断激光光斑所在的位置。