一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置的制作方法

1.本实用新型涉及导航技术，具体是一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置。


背景技术：

2.目前，惯性/偏振光/光流/视觉组合导航技术因其具有导航参数完备、自主性强、隐蔽性好、可工作范围大、工作时间长等优点，而被越来越广泛地应用于导航领域。但此种导航技术在应用于无人机导航时，由于受到无人机高频震动及安装误差的影响，普遍存在导航精度较差的问题。基于此，有必要发明一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置，以解决惯性/偏振光/光流/视觉组合导航技术在应用于无人机导航时导航精度较差的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决惯性/偏振光/光流/视觉组合导航技术在应用于无人机导航时导航精度较差的问题，提供了一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置。
4.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
5.一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置，包括无人机、上层减震架、惯性/偏振光组合导航仪、下层减震架、自稳云台、惯性/光流/视觉组合导航仪；
6.所述上层减震架包括安装平板a、承载平板a、四个减震球a；安装平板a固定于无人机的机架上表面；承载平板a位于安装平板a的上方，且承载平板a与安装平板a相互正对；四个减震球a均固定于安装平板a和承载平板a之间，且四个减震球a呈矩形排列；
7.所述惯性/偏振光组合导航仪包括箱形壳体a、矩形盖板a、惯性测量单元a、偏振探测器、微处理器a；
8.箱形壳体a固定于承载平板a的上表面，且箱形壳体a的上端设有敞口；矩形盖板a封盖于箱形壳体a的上端敞口，且矩形盖板a的表面中央贯通开设有探测孔；惯性测量单元a、偏振探测器、微处理器a均固定于箱形壳体a内；惯性测量单元a、偏振探测器均与微处理器a电连接；微处理器a与无人机的飞控模块电连接；
9.所述下层减震架包括安装平板b、承载平板b、四个减震球b；安装平板b固定于无人机的机架下表面；承载平板b位于安装平板b的下方，且承载平板b与安装平板b相互正对；四个减震球b均固定于安装平板b和承载平板b之间，且四个减震球b呈矩形排列；
10.自稳云台固定于承载平板b的下表面；
11.所述惯性/光流/视觉组合导航仪包括箱形壳体b、矩形盖板b、惯性测量单元b、光流传感器、视觉传感器、激光传感器、微处理器b；箱形壳体b固定于自稳云台上，且箱形壳体b的上端设有敞口；矩形盖板b封盖于箱形壳体b的上端敞口；惯性测量单元b固定于箱形壳体b内；光流传感器、视觉传感器、激光传感器均贯穿固定于箱形壳体b的下侧壁；惯性测量单元b、光流传感器、视觉传感器、激光传感器均与微处理器b电连接；微处理器b分别与微处
理器a、无人机的飞控模块、自稳云台电连接。
12.工作时，惯性测量单元a实时采集无人机的姿态信息，并将采集到的信息实时发送至微处理器a。偏振探测器实时采集天空中的偏振光信息，并将采集到的信息实时发送至微处理器a。惯性测量单元b实时采集无人机的姿态信息，并将采集到的信息实时发送至微处理器b。光流传感器实时采集无人机的水平移动信息，并将采集到的信息实时发送至微处理器b。视觉传感器实时采集地面的图像信息，并将采集到的信息实时发送至微处理器b。激光传感器实时采集无人机的飞行高度信息，并将采集到的信息实时发送至微处理器b。微处理器a或微处理器b将二者接收到的信息进行融合（若由微处理器a进行融合，则微处理器b需要将接收到的信息实时发送至微处理器a。若由微处理器b进行融合，则微处理器a需要将接收到的信息实时发送至微处理器b），并将融合后的信息实时发送至无人机的飞控模块。无人机的飞控模块根据接收到的信息实时控制无人机进行飞行，由此实现无人机的惯性/偏振光/光流/视觉组合导航。在此过程中，上层减震架能够减少无人机高频震动对惯性/偏振光组合导航仪的影响，下层减震架能够减少无人机高频震动对惯性/光流/视觉组合导航仪的影响，由此有效减小无人机高频震动对导航精度的影响。微处理器b将接收到的姿态信息实时发送至自稳云台，自稳云台根据接收到的姿态信息进行自稳，由此有效减小安装误差对导航精度的影响。
13.基于上述过程，本实用新型所述的一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置通过采用全新结构，实现了无人机的惯性/偏振光/光流/视觉组合导航，其能够有效减小无人机高频震动及安装误差对导航精度的影响，由此有效提高了导航精度。
14.本实用新型结构简单、设计合理，有效解决了惯性/偏振光/光流/视觉组合导航技术在应用于无人机导航时导航精度较差的问题，适用于无人机导航。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
16.图2是本实用新型中上层减震架、惯性/偏振光组合导航仪的结构示意图。
17.图3是本实用新型中下层减震架、自稳云台、惯性/光流/视觉组合导航仪的结构示意图。
18.图中：1-无人机，201-安装平板a，202-承载平板a，203-减震球a，301-箱形壳体a，302-矩形盖板a，303-探测孔，401-安装平板b，402-承载平板b，403-减震球b，5-自稳云台，601-箱形壳体b，602-矩形盖板b，603-光流传感器，604-视觉传感器。
具体实施方式
19.一种机载式惯性/偏振光/光流/视觉组合导航装置，包括无人机1、上层减震架、惯性/偏振光组合导航仪、下层减震架、自稳云台5、惯性/光流/视觉组合导航仪；
20.所述上层减震架包括安装平板a201、承载平板a202、四个减震球a203；安装平板a201固定于无人机1的机架上表面；承载平板a202位于安装平板a201的上方，且承载平板a202与安装平板a201相互正对；四个减震球a203均固定于安装平板a201和承载平板a202之间，且四个减震球a203呈矩形排列；
21.所述惯性/偏振光组合导航仪包括箱形壳体a301、矩形盖板a302、惯性测量单元a、
偏振探测器、微处理器a；
22.箱形壳体a301固定于承载平板a202的上表面，且箱形壳体a301的上端设有敞口；矩形盖板a302封盖于箱形壳体a301的上端敞口，且矩形盖板a302的表面中央贯通开设有探测孔303；惯性测量单元a、偏振探测器、微处理器a均固定于箱形壳体a301内；惯性测量单元a、偏振探测器均与微处理器a电连接；微处理器a与无人机1的飞控模块和自稳云台5电连接；
23.所述下层减震架包括安装平板b401、承载平板b402、四个减震球b403；安装平板b401固定于无人机1的机架下表面；承载平板b402位于安装平板b401的下方，且承载平板b402与安装平板b401相互正对；四个减震球b403均固定于安装平板b401和承载平板b402之间，且四个减震球b403呈矩形排列；
24.自稳云台5固定于承载平板b402的下表面；
25.所述惯性/光流/视觉组合导航仪包括箱形壳体b601、矩形盖板b602、惯性测量单元b、光流传感器603、视觉传感器604、激光传感器、微处理器b；箱形壳体b601固定于自稳云台5上，且箱形壳体b601的上端设有敞口；矩形盖板b602封盖于箱形壳体b601的上端敞口；惯性测量单元b固定于箱形壳体b601内；光流传感器603、视觉传感器604、激光传感器均贯穿固定于箱形壳体b601的下侧壁；惯性测量单元b、光流传感器603、视觉传感器604、激光传感器均与微处理器b电连接；微处理器b分别与微处理器a、无人机1的飞控模块、自稳云台5电连接。
26.惯性测量单元a的z轴、偏振探测器的z轴、惯性测量单元b的z轴、光流传感器603的z轴均重合。工作时，这一设计能够进一步减小安装误差对导航精度的影响。
27.所述无人机1为四旋翼无人机。
28.所述自稳云台5为三轴自稳云台。
29.安装平板a201的表面、承载平板a202的表面、箱形壳体a301的侧壁、矩形盖板a302的表面、安装平板b401的表面、承载平板b402的表面、箱形壳体b601的侧壁、矩形盖板b602的表面均贯通开设有一系列安装孔。
30.具体实施时，安装孔的排布形式根据实际需要而定。
31.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。