一种用于绳弹发射的瞄准控制装置及发射系统的制作方法

2021-02-15 15:02:27|

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本实用新型涉及输电线路施工领域，具体涉及一种用于绳弹发射的瞄准控制装置及发射系统。

背景技术：

无人机展放导引绳是架空输电线路张力架线中使用的施工工艺。目前，由于无人机控制精度的限制，无法实现将导引绳直接穿过放线滑车钢丝绳轮槽，只能通过无人机将导引绳展放到铁塔横担上，再由高空作业人员将导引绳转移到放线滑车钢丝绳轮槽内，导致施工效率较低，因为需要高空作业从而存在安全风险。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供了一种用于绳弹发射的微电子瞄准控制装置，通过电子传感器数据采集辅助光学瞄准并通过姿态调整来执行，实现用无人机发射“绳弹”，并牵引导引绳穿过放线滑车钢丝绳轮槽。

本实用新型提供的一种用于绳弹发射的瞄准控制装置，包括：

电子传感器和数字信号处理器(5)；所述电子传感器和数字信号处理器(5)连接；

所述电子传感器用于测量无人机的绳弹发射平台(8)与供所述绳弹发射平台(8)中绳弹穿过的滑车之间的信息；

所述数字信号处理器(5)用于与上位机(6)、无人机的舵机(7)和绳弹发射平台(8)连接，所述数字信号处理器(5)将所述信息发送给上位机(6)，并通过上位机反馈的信号，对舵机(7)的参数进行调整，使绳弹发射平台(8)瞄准供绳弹穿过的滑车。

优选的，所述电子传感器包括：激光测距机(1)、角传感器(2)和陀螺仪传感器(3)；

所述激光测距机(1)用于测量绳弹发射平台(8)和滑车之间的距离；

所述角传感器(2)用于测量绳弹发射平台(8)和滑车的水平和俯仰角度；

所述陀螺仪传感器(3)用于获取无人机的运动姿态。

优选的，所述电子传感器，还包括：视频处理器(4)。

优选的，所述电子传感器、绳弹发射平台(8)和舵机(7)均用于安装于无人机上的云台。

优选的，所述控制装置包括：数字信号处理器(5)和上位机(6)；

所述数字信号处理器(5)用于安装于无人机上的云台；上位机(6)与数字信号处理器(5)和地面控制站通信连接；

所述数字信号处理器(5)用于接收电子传感器获取的信息，并将所述信息通过上位机(6)发送给地面控制站。

优选的，所述上位机(6)还用于基于地面控制站的指令调整舵机(7)的参数；

其中，所述指令为地面控制站基于所述信息生成舵机位置调整指令。

优选的，所述上位机(6)还用于基于地面控制站的指令控制电子传感器测量绳弹发射平台(8)、滑车和无人机的信息；其中所述指令为测量指令。

优选的，所述上位机(6)还用于基于地面控制站的指令控制绳弹发射平台(8)动作；其中所述指令为发射绳弹指令。

基于同一发明构思，还提供了一种利用瞄准控制装置的绳弹发射瞄准方法，包括：

电子传感器测量无人机的绳弹发射平台(8)与供绳弹穿过的滑车之间的信息；

数字信号处理器(5)将电子传感器测量的信息发送给上位机(6)，并通过上位机反馈的信号，对舵机(7)的参数进行调整，使绳弹发射平台(8)瞄准供绳弹穿过的滑车。

优选的，所述数字信号处理器(5)将电子传感器测量的信息发送给上位机(6)，并通过上位机反馈的信号，对舵机(7)的参数进行调整，包括：

所述数字信号处理器(5)接收电子传感器获取的信息，并将所述信息通过上位机(6)发送给地面控制站；

地面控制站基于所述信息生成舵机位置调整指令；

上位机(6)接收舵机位置调整指令，并发送给所述数字信号处理器，由所述数字信号处理器执行指令，对舵机(7)的参数进行调整。

优选的，所述数字信号处理器(5)将电子传感器测量的信息发送给上位机(6)之前，还包括：

上位机(6)将地面控制站的测量指令转发给数字信号处理器(5)；

数字信号处理器(5)控制电子传感器测量绳弹发射平台(8)、滑车和无人机的信息。

优选的，所述数字信号处理器(5)将电子传感器测量的信息发送给上位机(6)，并通过上位机反馈的信号，对舵机(7)的参数进行调整之后，还包括：

上位机(6)基于地面控制站的发射绳弹指令控制绳弹发射平台(8)动作。

基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种发射系统，包括：绳弹发射平台、瞄准控制装置、上位机和舵机；

所述瞄准控制装置用于使绳弹发射平台(8)瞄准滑车；

所述上位机用于在瞄准控制装置瞄准的过程中通过舵机调整绳弹发射平台的角度；

当绳弹发射平台(8)瞄准滑车时，上位机向绳弹发射平台发送发射指令，使绳弹发射平台(8)发射绳弹。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的瞄准控制装置包括电子传感器和数字信号处理器；所述电子传感器和数字信号处理器连接；所述电子传感器用于测量无人机的绳弹发射平台与供所述绳弹发射平台中绳弹穿过的滑车之间的信息；所述数字信号处理器用于与上位机、无人机的舵机和绳弹发射平台连接，所述数字信号处理器将所述信息发送给上位机，并通过上位机反馈的信号，对舵机的参数进行调整，使绳弹发射平台瞄准供绳弹穿过的滑车。当无人机抵达滑车时获取相关信息，通过瞄准装置能够准确发射绳弹，实现绳弹中的导引绳穿过滑车的放线作业目的，从而提高了施工效率，避免了高空作业带来的安全风险。

本实用新型提供的技术方案，通过电子传感器测量的数据引导地面操作人员绳弹发射，可以实时瞄准并调整发射姿态，实现绳弹发射，具有较高的准确性。

附图说明

图1为本实用新型提供的瞄准控制装置结构示意图；

图2为本实用新型的绳弹发射的瞄准控制装置外观图；

1-激光测距机；2-角传感器；3-陀螺仪传感器；4-视频处理器；5-数字信号处理器；6-上位机；7-舵机；8-绳弹发射平台。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合说明书附图和实例对本实用新型的内容做进一步的说明。

实施例1

用于绳弹发射的微电子瞄准控制装置在空中通过测距测角光学瞄准等获取相关发射数据，由施工人员远程控制并发射绳弹穿滑车，以此完成“绳弹”牵引导引绳实现穿越放线滑车的功能。

如图1和图2所示的瞄准控制装置，绳弹发射的瞄准控制装置包括电子传感器和数字信号处理器，所述电子传感器用于测量无人机的绳弹发射平台8与供所述绳弹发射平台8中绳弹穿过的滑车之间的信息；本实施例中因为瞄准控制装置中包括电子传感器等微电子设备因此也称微电子瞄准控制装置；

所述数字信号处理器5分别与电子传感器、无人机的舵机7和绳弹发射平台8连接，所述数字信号处理器5将所述信息发送给上位机6，并通过上位机反馈的信号，对舵机7的参数进行调整，使绳弹发射平台8瞄准供绳弹穿过的滑车。

具体的，电子传感器包括激光测距机1、角传感器2、陀螺仪传感器3、视频处理器4和数字信号处理器5通过线路相连。数字信号处理器5与上位机、舵机7、绳弹发射平台8相连。

激光测距机1用于测量绳弹发射平台8和滑车之间的距离；

角传感器2用于测量绳弹发射平台8和滑车的水平和俯仰角度；

陀螺仪传感器3用于获取无人机的运动姿态。

数字信号处理器接收来自上位机的指令执行瞄准任务，同时通过激光测距机1、角传感器2、陀螺仪传感器3和视频处理器4进行执行。用激光测距机1测量目标距离，过远或过近都需要调整到适当距离；用角传感器2和陀螺仪传感器3调整发射管俯仰角度和云台姿态；用视频处理器4进行光学瞄准，就是三点一线；激光测距机1和视频处理器4的瞄准方向与发射管方向一致；角传感器2和陀螺仪传感器3位于中心位置感知状态，相当于状态传感器。

执行时数字信号处理器5接到上位机6指令后数字信号处理器5打开激光测距仪1测量本机到发射目标之间的距离，打开角传感器2接通陀螺仪传感器3测量发射平台的水平与目标相对位置的俯仰角度，打开视频处理器4通过视频图像指导激光测角机测量到目标的距离，并将数据通过上位机6发给地面控制站，并根据地面控制站到上位机6的指令调整舵机7的参数直至到达可发射绳弹状态。根据上位机6发射指令将发射信号送达发射平台8最终将发射信号送达绳弹执行芯片，由绳弹执行芯片控制弹绳发射，从而实现绳弹发射的微电子瞄准控制装置发射的功能。

陀螺仪传感器3可以用于确定无人机的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器确定无人机围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。

本实用新型使用测量传感器获取发射参数(距离、俯仰角、与滑车的相当位置等)，发送相关数据到地面站引导施工人员实现绳弹发射，进而完成绳弹发射和导引绳牵引。

本实施例中的绳弹就是搭载引导绳的弹体。

实施例2

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种利用瞄准控制装置的绳弹发射瞄准方法，包括：

电子传感器测量无人机的绳弹发射平台8与供绳弹穿过的滑车之间的信息；

数字信号处理器5将电子传感器测量的信息发送给上位机6，并通过上位机反馈的信号，对舵机7的参数进行调整，使绳弹发射平台8瞄准供绳弹穿过的滑车。

优选的，所述数字信号处理器5将电子传感器测量的信息发送给上位机6，并通过上位机反馈的信号，对舵机7的参数进行调整，包括：

所述数字信号处理器5接收电子传感器获取的信息，并将所述信息通过上位机6发送给地面控制站；

地面控制站基于所述信息生成舵机位置调整指令；

上位机6接收舵机位置调整指令，并发送给所述数字信号处理器，由所述数字信号处理器执行指令，对舵机7的参数进行调整。

优选的，所述数字信号处理器5将电子传感器测量的信息发送给上位机6之前，还包括：