专利名称：一种小型飞行器的定位及飞行轨迹记录系统装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，特别是飞行空间范围不是很大的小型飞行器定位及飞行轨迹绘制。
背景技术：
超声波测距仪原理是超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到反射物立即反射回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以根据d= (340*t) /2计算出发射点距障碍物的距离d。
发明内容本实用新型是要达到测得小型飞行器飞行过程中的某一时刻的定位坐标及绘制飞行轨迹的目的。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置。包括小型飞行器，小型飞行器下端连接反射球，地面上放置与计算机相连接的三台串口超声波测距仪。具体地讲，本实用新型的技术方案如下一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，包括小型飞行器、固定在小型飞行器飞行时朝地面一侧的超声波反射球和放置在地面上的第一至第三串口超声波测距仪， 第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪分别通过第一至第三数据线与计算机连接。根据本实用新型，由于小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置包括小型飞行器、固定在小型飞行器飞行时朝地面一侧的超声波反射球和放置在地面上的第一至第三串口超声波测距仪，第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪又分别通过第一至第三数据线与计算机连接，所以本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置就可以通过三台串口超声波测距仪测定飞行器的飞行位置和飞行轨迹。根据本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，其特征在于所述放置在地面上的第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪承三角形状布置，第一至第三串口超声波测距仪中的一个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的左下角，第一至第三串口超声波测距仪中的另一个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的右下角，第一至第三串口超声波测距仪中的第三个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的上端边沿处。根据本实用新型，由于所述的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置的放置在地面上的第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪承三角形状布置，第一至第三串口超声波测距仪中的一个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的左下角，第一至第三串口超声波测距仪中的另一个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的右下角，第一至第三串口超声波测距仪中的第三个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的上端边沿处，所以，本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置就可以通过三台串口超声波测距仪测定飞行器的飞行位置和飞行轨迹。根据本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，其特征在于第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪分别通过第一数据线、第二数据线和第三数据线将测得距离数据传输进计算机。根据本实用新型，由于小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置的第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪分别通过第一数据线、第二数据线和第三数据线将测得距离数据传输进计算机，所以，本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置就可以通过三台串口超声波测距仪测定飞行器的飞行位置和飞行轨迹。根据本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，其特征在于第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪还可以通过无线传送方式将测得距离数据传输进计算机。根据本实用新型，由于小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置的第一串口超声波测距仪、第二串口超声波测距仪和第三串口超声波测距仪还可以通过无线传送方式将测得距离数据传输进计算机，所以，本实用新型的小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置就可以通过三台串口超声波测距仪测定飞行器的飞行位置和飞行轨迹。同时在三台串口超声波测距仪的设置时，可以不用再考虑设置数据线时的地形要求，扩大了本实用新型的适用范围。综上所述，根据本实用新型，就可以通过测距获得小型飞行器飞行中任何一点的 X、Y、Z三坐标，实现小型飞行器的坐标定位，并根据连续测得的若干组坐标值绘制小型飞行器的飞行轨迹。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的工作原理图。图中1、2、3.串口超声波测距仪；4.小型飞行器；5.反射球；6、7、8.数据线； 9.计算机。
具体实施方式
下面，通过实施方式，结合附图对本实用新型作进一步的说明。实施例1如图1所示，本实用新型的一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，包括小型飞行器4、固定在小型飞行器4飞行时朝地面一侧的超声波反射球5和放置在地面上的第一至第三串口超声波测距仪1、2、3，第一串口超声波测距仪1、第二串口超声波测距仪 2和第三串口超声波测距仪3分别通过第一至第三数据线7、8、6与计算机9连接。通过以上连结方式，可由第一串口超声波测距仪1、第二串口超声波测距仪2和第三串口超声波测距仪3从三个不同的位置测定小型飞行器的飞行位置，还可以通过对飞行位置的连续记录寻找到小型飞行器的飞行轨迹。再如图2所示，在小型飞行器飞行的空间建立XYZ坐标系，将第一串口超声波测距仪1布置在Pl点，设其坐标为(XI，Υ ,ο),将第二串口超声波测距仪2布置在P2点， 设其坐标为(X2，Y2，0)，将第三串口超声波测距仪3布置在P3点，设其坐标为(Χ3，Υ3, 0)，通过分别测量XI，Χ2，Χ3，Yl, Υ2，Υ3的具体数值，得到三个串口超声波测距仪1、2、 3的位置坐标。小型飞行器飞行时，将各个串口超声波测距仪1、2、3时刻对准固定在小型飞行器上的超声波反射球5，若要测量小型飞行器飞行到任意点P时的坐标，设P点坐标为(X，Y，Ζ)，则各个串口超声波测距仪1、2、3需同时向飞行器上的反射球发射超声波，此时读出计算机9上测得的dl，d2, d3距离数据，根据直角坐标关系带入方程组
权利要求1.一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，包括小型飞行器(4)、固定在小型飞行器(4 )飞行时朝地面一侧的超声波反射球(5 )和放置在地面上的第一至第三串口超声波测距仪(1、2、3)，第一串口超声波测距仪(1)、第二串口超声波测距仪(2)和第三串口超声波测距仪(3 )分别通过第一至第三数据线(7、8、6 )与计算机(9 )连接。
2.根据权利要求1所述的一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，其特征在于所述放置在地面上的第一串口超声波测距仪(1)、第二串口超声波测距仪(2)和第三串口超声波测距仪(3)承三角形状布置，第一至第三串口超声波测距仪(1、2、3)中的一个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的左下角，第一至第三串口超声波测距仪(1、2、3)中的另一个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的右下角，第一至第三串口超声波测距仪(1、 2、3)中的第三个布置在小型飞行器飞行空间对应地面的上端边沿处。
3.根据权利要求1或2所述的一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，其特征在于第一串口超声波测距仪(1)、第二串口超声波测距仪(2)和第三串口超声波测距仪 (3)分别通过第一数据线(7)、第二数据线(8)和第三数据线(6)将测得距离数据传输进计算机(9)。
4.根据权利要求1或2所述的一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置，其特征在于第一串口超声波测距仪(1)、第二串口超声波测距仪(2)和第三串口超声波测距仪 (3 )还可以通过无线传送方式将测得距离数据传输进计算机(9 )。
专利摘要本实用新型公开了一种小型飞行器定位及飞行轨迹记录系统装置。该装置包括一架小型飞行器，固定在小型飞行器下端的一只反射球；地面上布置三台与计算机相连的串口超声波测距仪，布置位置承三角型状。本实用新型利用超声波测距，通过直角坐标关系换算实现了小型飞行器的实时飞行坐标定位，并根据连续定位坐标描绘出小型飞行器的飞行轨迹。
文档编号G01S15/58GK202221475SQ201120266549
公开日2012年5月16日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者曾刘苏 申请人:上海交通大学