[发明专利]一种基于四轴飞行器的交变磁场实时监测装置

摘要

本发明公开了一种基于四轴飞行器的交变磁场实时监测装置,包括四轴飞行器，所述四轴飞行器包括主机体，主机体固定连接有四个碳纤维机臂,碳纤维机臂的末端固定有电机，电机上安装有螺旋桨；所述主机体上设有安放平台，主机体内部设有机体腔，主机体下方安装有起落架，主机体的下方设有电池，电池前方安装有摄像头云台及云台控制器，摄像机云台由控制系统控制；所述控制系统包括机载控制系统和地面控制系统，机载控制系统包括机载微控制器、姿态测量单元和应用测量单元；所述地面控制系统包括手动控制单元和自动驾驶控制中心；本发明灵活度高、测量范围广，可实现遥控控制和地面站控制切换，能实时反馈信息，保证数据安全可靠。

主权项

一种基于四轴飞行器的交变磁场实时监测装置,包括四轴飞行器，其特征在于：所述四轴飞行器包括主机体(5)，主机体(5)固定连接有四个碳纤维机臂(3)，四个碳纤维机臂(3)呈90°十字交叉设置，所述碳纤维机臂(3)的末端固定有盘式无刷电机(6)，盘式无刷电机(6)上安装有螺旋桨(4)；所述主机体(5)上设有安放平台(1)，主机体(5)内部设有机体腔(10)，所述主机体(5)的下方通过起落架固定头(8)固定安装有起落架(7)，主机体(5)的下方设有电池(9)，电池(9)前方安装有摄像头云台(11)及云台控制器(12)；所述摄像机云台(11)由控制系统控制；所述控制系统包括机载控制系统和地面控制系统，机载控制系统包括机载微控制器(18)、姿态测量单元和应用测量单元，所述机载微控制器(18)采用ATMEGA2560；姿态控制单元包括六轴数字传感器(16)、所述六轴数字传感器(16)采用MPU6000，其数据线SDA和时钟线SCL连接到机载微控制器(18)的PB2和PB1上，将采集的数据传到机载微控制器(18)中，通过数据处理运算，将角速度积分转换为角度，阻磁(17)安装于主机体(5)上侧，阻磁(17)采用HMC5883芯片，阻磁(17)的SDA和SCL通过双向电平转化器PCA9306DC连接到机载微控制器(18)的PD0和PD1上，应用测量单元包括数字摄像头(13)、气压计(14)和声纳(15)，数字摄像头(13)搭载在摄像机云台(11)上，并与机载微控制器(18)相连，所述气压计(14)采用MS5611‑011BA芯片，其数据线SDA和时钟线SCL连接到机载微控制器(18)的PB2和PB1上；所述机体腔(10)内还设有GPS传感器模块(23)、交流磁场检测器(24)和电机驱动模块(25)，机载微控制器(18)的输入端与GPS传感器模块(23)、交流磁场检测器(24)的输出端相连，GPS传感器模块(23)安放于安放平台(1)上，电机驱动模块(25)受机载微控制器(18)输出的PWM控制，电机驱动模块(25)用来驱动盘式无刷电机(6)；所述地面控制系统包括手动控制单元和自动驾驶控制中心，手动控制单元包括遥控器(26)和机载接收机(21)，机载接收机(21)置于机体腔(10)内，并与机载微控制器(18)相连，遥控器(26)与机载接收机(21)通过无线的形式进行数据传输通信；所述自动驾驶控制中心包括地面微控制器(22)和上位机(27)，地面微控制器(22)采用STM32F103RBT6芯片，地面微控制器(22)受上位机(27)控制，上位机(27)通过第一无线射频通信模块(19)和第二无线通信模块(20)与机载微控制器(18)进行通信、指令传输。