一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置，包括探测线圈、线圈吊架、载物平台、固定杆、数个有源天线、数个GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块、电源模块；探测线圈吊挂在无人机下方，载物平台设在探测线圈中心位置，GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块和电源模块分别设在载物平台上，载物平台的中心下方连接有固定杆，有源天线设在固定杆上，每个有源天线分别与对应的一个GPS模块相连，每个GPS模块分别与FPGA芯片相连，FPGA芯片与数据传输模块相连；本实用新型专利技术能够同时采集多组GPS数据信息，实时与地面控制台进行数据传输，本实用新型专利技术装配简单便携，价格低、质量小、体积小、精度高，可以分别用于处理静态数据和动态数据，最终得到准确的位置信息。准确的位置信息。准确的位置信息。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置


[0001]本技术涉及一种无人机定位装置，特别涉及一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置。

技术介绍

[0002]地空电磁探测需要使用无人机搭载着接收线圈来获取大地的电磁信息，在飞行过程中，由于无人机的飞行速度可能会忽然变化，导致线圈与无人机的地理位置出现偏差，影响后续对地下信息的获取。所以需要对挂载线圈进行精确定位。
[0003]市面上普遍售卖的高精度GPS接收机的价格高昂，而且体积、重量大。由于用于地空电磁探测的无人机承重不大，而且接收线圈重量较大，所以常规高精度GPS接收机不适合放置在无人机的挂载接收线圈上。
[0004]目前没有一款价格低、质量小、体积小、精度高的专门针对地空电磁探测中用于无人机挂载线圈的定位装置。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决上述技术问题，提供一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置，包括探测线圈、线圈吊架、载物平台、固定杆、数个有源天线、数个GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块、电源模块；所述的探测线圈通过线圈吊架吊挂在无人机下方，载物平台通过支架设在探测线圈中心位置，GPS模块、 FPGA芯片、数据传输模块和电源模块分别设在载物平台上，载物平台的中心下方连接有固定杆，数个有源天线设在固定杆上，沿固定杆竖直向下依次等距排列；每个有源天线分别通过导线与对应的一个GPS模块相连，每个GPS模块分别通过导线与FPGA芯片相连，FPGA芯片通过导线与数据传输模块相连；电源模块通过导线分别与每个GPS模块和FPGA芯片相连，提供电能。
[0006]所述的有源天线的数量为三个，GPS模块的数量为三个；固定杆从上至下的两个有源天线之间距离为20厘米。
[0007]本技术提供另一种方案，包括探测线圈、线圈吊架、载物平台、数个有源天线、数个GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块和电源模块；所述的探测线圈通过线圈吊架吊挂在无人机下方，载物平台通过支架设在探测线圈中心位置，所述的支架包括数个等夹角设置的支杆；GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块和电源模块分别设在载物平台上；数个有源天线分别设在支架的每个支杆上，每个有源天线分别通过导线与对应的一个GPS模块相连，每个GPS模块分别通过导线与FPGA芯片相连，FPGA芯片通过导线与数据传输模块相连；电源模块通过导线分别与每个GPS模块和FPGA芯片相连，提供电能。
[0008]所述的支架为三角架，三角架的三个支杆之间等夹角设置；有源天线的数量为三个，GPS模块的数量为三个；三个有源天线分别设在三角架的三个支杆上，每个有源天线分别通过导线与对应的一个GPS模块相连。
[0009]本技术的工作原理：
[0010]启动无人机及本技术所述的定位装置，将本技术装置中的数据传输模块与地面控制台的数据传输系统建立无线连接；不论GPS为冷启动、热启动、温启动中哪一种启动方式，也不论为静态测量或动态测量中哪一种测量方式，均需在上电后5～10分钟待其稳定后再测量数据。
[0011]通过每一组有源天线和对应的GPS模块获取GPS数据，相同的时间戳获取三组数据，GPS模块将数据传输给FPGA芯片，FPGA芯片通过数据传输模块和地面控制台的数据传输系统传输给地面控制台，地面控制台对数据进行计算即可得到准确的位置信息。
[0012]本技术的有益效果：
[0013]本技术提供的一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置能够同时采集多组GPS数据信息，实时与地面控制台进行数据传输，本技术装配简单便携，价格低、质量小、体积小、精度高，可以分别用于处理静态数据和动态数据，最终得到准确的位置信息。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例1的整体结构示意图；
[0015]图2为本技术实施例2的整体结构示意图；
[0016]图3为本技术结构框图；
[0017]图4为本技术局部结构连接示意图；
[0018]图5为提取GPS数据流程示意图；
[0019]图6为卡尔曼滤波流程示意图；
[0020]1、探测线圈 2、线圈吊架 3、载物平台 4、固定杆 5、有源天线
[0021]6、GPS模块 7、FPGA芯片 8、数据传输模块 9、电源模块
[0022]10、无人机 11、支架 12、数据传输系统 13、上位机。
具体实施方式
[0023]实施例1：
[0024]参与图1、3、4所示：
[0025]本实施例提供的一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置，包括探测线圈1、线圈吊架2、载物平台3、固定杆4、三个有源天线5、三个GPS模块6、FPGA 芯片7、数据传输模块8、电源模块9；所述的探测线圈1通过线圈吊架2吊挂在无人机10下方，载物平台3通过支架11设在探测线圈1中心位置，GPS模块6、FPGA芯片7、数据传输模块8和电源模块9分别设在载物平台3上，载物平台3的中心下方连接有固定杆4，三个有源天线5设在固定杆4上，沿固定杆 4竖直向下依次等距排列，两个有源天线5之间距离为20厘米；每个有源天线 5分别通过导线与对应的一个GPS模块6相连，每个GPS模块6分别通过导线与 FPGA芯片7相连，FPGA芯片7通过导线与数据传输模块8相连；电源模块9通过导线分别与每个GPS模块6和FPGA芯片7相连，提供电能。
[0026]实施例2：
[0027]参与图2、3、4所示：
[0028]本实施例提供的一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置，包括探测线圈1、线圈吊架2、载物平台3、三个有源天线5、三个GPS模块6、FPGA芯片7、数据传输模块8和电源模块
9；所述的探测线圈1通过线圈吊架2吊挂在无人机 10下方，载物平台3通过支架11设在探测线圈1中心位置，所述的支架11为三角架，三角架的三个支杆之间等夹角设置；GPS模块6、FPGA芯片7、数据传输模块8和电源模块9分别设在载物平台3上；三个有源天线5分别设在支架11的每个支杆上，每个有源天线5分别通过导线与对应的一个GPS模块6相连，每个GPS模块6分别通过导线与FPGA芯片7相连，FPGA芯片7通过导线与数据传输模块8相连；电源模块9通过导线分别与每个GPS模块6和FPGA芯片 7相连，提供电能。
[0029]GPS模块6使用前，对其输出语句进行调整，通过软件配置，使GPS模块6 只输出$GPRMC语句并将输出频率调整为20Hz。所述有源天线5通信频率为 1475.42MHz，线长3米。GPS模块6与FPGA芯片7间通过串口连接。电源模块 9输出大小为5V的直流电压。
[0030]本技术的工作原理：
[0031]启动无人机10及本技术所述的定位装置，将本技术装置中的数据传输模块8与地面上位机13的数据传输系统12建立无线连接；不论GPS为冷启动、热启动、温启动中哪一种启动方式，也不论为静态测量或动态测量中哪一种测量方式，均需在上电后5～10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置，其特征在于：包括探测线圈、线圈吊架、载物平台、固定杆、数个有源天线、数个GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块、电源模块；所述的探测线圈通过线圈吊架吊挂在无人机下方，载物平台通过支架设在探测线圈中心位置，GPS模块、FPGA芯片、数据传输模块和电源模块分别设在载物平台上，载物平台的中心下方连接有固定杆，数个有源天线设在固定杆上，沿固定杆竖直向下依次等距排列；每个有源天线分别通过导线与对应的一个GPS模块相连，每个GPS模块分别通过导线与FPGA芯片相连，FPGA芯片通过导线与数据传输模块相连；电源模块通过导线分别与每个GPS模块和FPGA芯片相连，提供电能。2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置，其特征在于：所述的有源天线的数量为三个，GPS模块的数量为三个；固定杆从上至下的两个有源天线之间距离为20厘米。3.一种用于无人机的挂载探测线圈定位装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长胜，苏洋，王宁，张亦博，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：