本发明涉及无人机领域，具体涉及一种无人机超声红外避障系统。
背景技术：
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机 行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术，无人机在进行飞行过程中需要进行避障，来防止无人机撞击到障碍物而损坏，此时即会使用到避障系统。
现有的避障系统，即采集的障碍物数据的方向较为单一，导致无人机在飞行过程中容易撞击损坏，并且功耗较大，大大影响了无人机的飞行时长，给避障系统的使用带来了一定影响，因此，提出一种无人机超声红外避障系统。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的避障系统，即采集的障碍物数据的方向较为单一，导致无人机在飞行过程中容易撞击损坏，并且功耗较大，大大影响了无人机的飞行时长，给避障系统的使用带来了一定影响的问题，提供了一种无人机超声红外避障系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括红外发射模块、红外接收模块、避障数据模块、高度获取模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与无人机本体；
所述红外发射模块与红外接收模块均为六个，其分别安装在无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端；
所述红外发射模块用于发出红外光线，所述红外接收模块用于接收红外发射模块发出的红外光线的反射光，并生成障碍数据，所述高度获取模块用于获取无人机的高度信息，所述数据处接收模块用于接收障碍数据与高度信息，并将接收障碍数据与高度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于将障碍数据处理为无人机控制信息，将高度信息处理为避障运行信息；
所述无人机控制信息与避障运行信息均被发送到总控模块，所述无人机控制信息被转化为无人机控制指令发送到无人机本体，所述避障运行信息被发送到红外发射模块控制红外发射模块运行发射红外光线。
优选的，所述高度信息为无人机的飞行高度信息，所述数据处理模块对飞行高度信息进行处理得到避障运行信息。
优选的，所述数据处理模块处理飞行高度信息的具体过程如下：将无人机飞行高度信息标记为g，设置了启动高度值g预，计算出飞行高度信息g与启动高度值g预之间的差值得到g差，当g差大于0时即生成避障运行信息。
优选的，所述避障运行信息包括第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信息。
优选的，所述第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信息分别对应无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端。
优选的，所述第一避障运行信息的具体处理过程如下：
步骤一：提取出红外发射模块发射红外光线的时间点将其标记为t1点；
步骤二：再提取出红外接收模块接收红外发射模块发出的红外光线的反射光的时间点将其标记为t2点；
步骤三：计算出接收时间点t2点与发出时间点t1点的时间差t差；
步骤四：获取出激光发射速度，将其标记为mz；
步骤五：通过公式t差*mz＝tm得到障碍距离tm，太阳光等其他光线中也含有红外光，设置修正系数qz，通过公式得到mz*qz＝mq，得到最终障碍距离qz，即第一避障运行信息。
优选的，所述第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信数据均通过步骤一到步骤五的过程获取。
优选的，所述无人机接收到第一避障运行信息运行时，即向上运行进行前方避障，所述无人机接收到第二避障运行信息运行时，即向上运行进行后方避障，所述无人机接收到第三避障运行信息运行时，即向右侧运行进行左侧方避障，无人机接收到第四避障运行信息运行时，即向左侧运行进行右侧方避障，无人机接收到第五避障运行信息运行时，即向下侧运行进行上方避障，无人机接收到第六避障运行信息运行时，即向下方运行进行上方避障。
本发明相比现有技术具有以下优点：该无人机超声红外避障系统，通过实时监测无人的多个不同方向的障碍物信息，通过对障碍物距离的分析来实现对无人机进行避障操控，从而使得使用该系统的无人机能够更加安全的进行飞行，避免了无人机撞到障碍物造成的无人机损坏，并且该系统在无人飞行到预设高度之后才会运行，使得无人机在操控人员能够观察的范围内时避障系统不运行，有效的减少了该系统的运行时长，即降低了该系统的能耗，使得无人机能够更加持久的飞行，从而使得该系统更加值得推广使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种无人机超声红外避障系统，包括红外发射模块、红外接收模块、避障数据模块、高度获取模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与无人机本体；
所述红外发射模块与红外接收模块均为六个，其分别安装在无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端；
所述红外发射模块用于发出红外光线，所述红外接收模块用于接收红外发射模块发出的红外光线的反射光，并生成障碍数据，所述高度获取模块用于获取无人机的高度信息，所述数据处接收模块用于接收障碍数据与高度信息，并将接收障碍数据与高度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于将障碍数据处理为无人机控制信息，将高度信息处理为避障运行信息；
所述无人机控制信息与避障运行信息均被发送到总控模块，所述无人机控制信息被转化为无人机控制指令发送到无人机本体，所述避障运行信息被发送到红外发射模块控制红外发射模块运行发射红外光线。
所述高度信息为无人机的飞行高度信息，所述数据处理模块对飞行高度信息进行处理得到避障运行信息。
所述数据处理模块处理飞行高度信息的具体过程如下：将无人机飞行高度信息标记为g，设置了启动高度值g预，计算出飞行高度信息g与启动高度值g预之间的差值得到g差，当g差大于0时即生成避障运行信息。
所述避障运行信息包括第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信息。
所述第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信息分别对应无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端。
所述第一避障运行信息的具体处理过程如下：
步骤一：提取出红外发射模块发射红外光线的时间点将其标记为t1点；
步骤二：再提取出红外接收模块接收红外发射模块发出的红外光线的反射光的时间点将其标记为t2点；
步骤三：计算出接收时间点t2点与发出时间点t1点的时间差t差；
步骤四：获取出激光发射速度，将其标记为mz；
步骤五：通过公式t差*mz＝tm得到障碍距离tm，太阳光等其他光线中也含有红外光，设置修正系数qz，通过公式得到mz*qz＝mq，得到最终障碍距离qz，即第一避障运行信息。
所述第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信数据均通过步骤一到步骤五的过程获取。
所述无人机接收到第一避障运行信息运行时，即向上运行进行前方避障，所述无人机接收到第二避障运行信息运行时，即向上运行进行后方避障，所述无人机接收到第三避障运行信息运行时，即向右侧运行进行左侧方避障，无人机接收到第四避障运行信息运行时，即向左侧运行进行右侧方避障，无人机接收到第五避障运行信息运行时，即向下侧运行进行上方避障，无人机接收到第六避障运行信息运行时，即向下方运行进行上方避障。
综上，本发明在使用时，红外发射模块与红外接收模块分别安装在无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端，红外发射模块用于发出红外光线，红外接收模块用于接收红外发射模块发出的红外光线的反射光，并生成障碍数据，高度获取模块用于获取无人机的高度信息，数据处接收模块用于接收障碍数据与高度信息，并将接收障碍数据与高度信息发送到数据处理模块，数据处理模块用于将障碍数据处理为无人机控制信息，将高度信息处理为避障运行信息，无人机控制信息与避障运行信息均被发送到总控模块，无人机控制信息被转化为无人机控制指令发送到无人机本体，避障运行信息被发送到红外发射模块控制红外发射模块运行发射红外光线。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种无人机超声红外避障系统，其特征在于，包括红外发射模块、红外接收模块、避障数据模块、高度获取模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与无人机本体；
所述红外发射模块与红外接收模块均为六个，其分别安装在无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端；
所述红外发射模块用于发出红外光线，所述红外接收模块用于接收红外发射模块发出的红外光线的反射光，并生成障碍数据，所述高度获取模块用于获取无人机的高度信息，所述数据处接收模块用于接收障碍数据与高度信息，并将接收障碍数据与高度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于将障碍数据处理为无人机控制信息，将高度信息处理为避障运行信息；
所述无人机控制信息与避障运行信息均被发送到总控模块，所述无人机控制信息被转化为无人机控制指令发送到无人机本体，所述避障运行信息被发送到红外发射模块控制红外发射模块运行发射红外光线。
2.根据权利要求1所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述高度信息为无人机的飞行高度信息，所述数据处理模块对飞行高度信息进行处理得到避障运行信息。
3.根据权利要求2所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述数据处理模块处理飞行高度信息的具体过程如下：将无人机飞行高度信息标记为g，设置了启动高度值g预，计算出飞行高度信息g与启动高度值g预之间的差值得到g差，当g差大于0时即生成避障运行信息。
4.根据权利要求1所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述避障运行信息包括第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信息。
5.根据权利要求4所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信息分别对应无人机的前端、后端、左侧、右侧、上端和下端。
6.根据权利要求4所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述第一避障运行信息的具体处理过程如下：
步骤一：提取出红外发射模块发射红外光线的时间点将其标记为t1点；
步骤二：再提取出红外接收模块接收红外发射模块发出的红外光线的反射光的时间点将其标记为t2点；
步骤三：计算出接收时间点t2点与发出时间点t1点的时间差t差；
步骤四：获取出激光发射速度，将其标记为mz；
步骤五：通过公式t差*mz＝tm得到障碍距离tm，太阳光等其他光线中也含有红外光，设置修正系数qz，通过公式得到mz*qz＝mq，得到最终障碍距离qz，即第一避障运行信息。
7.根据权利要求4和6所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述第一避障运行信息、第二避障运行信息、第三避障运行信息、第四避障运行信息、第五避障运行信息与第六避障运行信数据均通过步骤一到步骤五的过程获取。
8.根据权利要求4所述的一种无人机超声红外避障系统，其特征在于：所述无人机接收到第一避障运行信息运行时，即向上运行进行前方避障，所述无人机接收到第二避障运行信息运行时，即向上运行进行后方避障，所述无人机接收到第三避障运行信息运行时，即向右侧运行进行左侧方避障，无人机接收到第四避障运行信息运行时，即向左侧运行进行右侧方避障，无人机接收到第五避障运行信息运行时，即向下侧运行进行上方避障，无人机接收到第六避障运行信息运行时，即向下方运行进行上方避障。
技术总结