本實用新型涉及偵察領(lǐng)域，具體涉及基于虛擬現(xiàn)實第一視角警用的無人機偵察裝置。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機是由遙控設(shè)備或自備程序控制系統(tǒng)操縱的不載人飛機，簡稱無人機。與有人駕駛飛機相比，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、尺寸小、造價低廉，能完成有人駕駛飛機不宜執(zhí)行的某些任務(wù)，在軍事上已得到廣泛應(yīng)用。無人機可由載機攜帶從空中投放，也可從地面發(fā)射或起飛；可由操縱員在地面或空中利用遙控設(shè)備操縱，也可通過自備程序控制系統(tǒng)控制飛行。無人機的主要用途之一是作靶機，用于飛機、高射炮、導(dǎo)彈等兵器試驗和性能鑒定，訓(xùn)練飛行員和高射炮、地空導(dǎo)彈、雷達操縱人員。還可用于偵察、電子對抗、中繼通信，以及科學(xué)試驗(如核試驗取樣)等。

而警用無人機最為重要的用途在于偵察，在武警部隊遂行多樣化的任務(wù)中，在面對地形難開進、偵察大范圍的難題下，固定翼無人機可滿足部隊的偵察任務(wù)。但是，現(xiàn)有的固定翼無人機還存在較大缺陷，即攝像角度較為單一，可視范圍過小，飛手的飛行帶入感不強，進而導(dǎo)致偵察的效果大打折扣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型，目的在于提供基于虛擬現(xiàn)實第一視角警用的無人機偵察裝置，解決現(xiàn)有無人機攝像角度單一，可視范圍過小的問題。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于虛擬現(xiàn)實第一視角警用的無人機偵察裝置，包括無人機、視頻眼鏡，視頻眼鏡用于接收無人機輸出的視頻信號，在所述無人機底部固定有底座，底座內(nèi)設(shè)有主電機，主電機的輸出軸活動貫穿底座后與U形支架連接，在支架的兩個豎直段端部分別安裝有調(diào)節(jié)筒，調(diào)節(jié)筒內(nèi)固定有副電機，活動球體置于兩個調(diào)節(jié)筒之間，且在活動球體兩側(cè)壁上安裝有內(nèi)齒輪，在副電機的輸出端上固定有與內(nèi)齒輪嚙合的外齒輪，攝像頭安裝在活動球體上。面對地形難開進、偵察大范圍的難題，傳統(tǒng)的無人偵察機無法完成武警部隊的常規(guī)偵察任務(wù)，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，發(fā)明人對現(xiàn)有無人機進行了改進，在保證無人機具備正常的信號傳輸功能的前提下，特別針對圖像采集部分進行重新設(shè)計，即在無人機機身下方安裝底座，底座內(nèi)設(shè)置主電機，U形支架的水平段與主電機的輸出軸連接，而活動球體則置于支架的兩個豎直段之間，兩個分別位于豎直段端部上的調(diào)節(jié)筒內(nèi)的副電機輸出端上設(shè)置有外齒輪，而在活動球體的兩側(cè)安裝有與外齒輪配合的內(nèi)齒輪，即主電機可帶動支架沿水平方向做圓周運動，而兩個輔電機可保證活動球體在豎直方向上進行圓周運動，如此，活動球體上的攝像頭則能在三維空間內(nèi)進行全角度的拍攝采集，擴大了信息采集的范圍，同時提高了無人機攝像頭的靈活性，使得飛手在操作時無需改變無人機的移動方向，即能根據(jù)具體指令進行拍攝。并且，飛手通過佩戴視頻眼鏡，可直接從第一視角觀察后無人機所處環(huán)境的具體情況，更加切實地體會現(xiàn)場的環(huán)境狀態(tài)，有利于對部隊的行動決策提供更加準確的數(shù)據(jù)支持。

在所述內(nèi)齒輪外側(cè)端面安裝有限位塊，且在限位塊的兩側(cè)壁上分別設(shè)有行程開關(guān)，行程開關(guān)通過控制器與所述副電機連接，輸出軸上設(shè)有限位銷，在輸出軸正反向轉(zhuǎn)動180度后，限位銷與行程開關(guān)發(fā)生接觸，副電機停止工作?；顒忧蝮w在兩個副電機的帶動下能夠在豎直方向上進行360度的旋轉(zhuǎn)，但是受限于支架與無人機的本身結(jié)構(gòu)限制，攝像頭在旋轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)一定的盲區(qū)，即攝像頭由無人機底部掠過時，飛手的視角會出現(xiàn)一定限制，因此，發(fā)明人在內(nèi)齒輪外側(cè)端面上設(shè)置限位塊，而在輸出軸上設(shè)置有限位銷，當(dāng)活動球體沿豎直方向旋轉(zhuǎn)180度后，限位銷與限位塊上的行程開關(guān)發(fā)生碰撞接觸，控制器將控制命令輸送至副電機，副電機保持待機狀態(tài)，使得活動球體停止轉(zhuǎn)動，即可避免活動球體上的攝像頭出現(xiàn)盲區(qū)；在需要更換拍攝角度時，可通過主電機與兩個副電機的相互配合，即副電機的正反向轉(zhuǎn)動配合主電機的單向轉(zhuǎn)動，便能夠切換至最佳的拍攝位置。

所述無人機包括機身、設(shè)置在機身內(nèi)的主控模塊以及與主控模塊連接的無線傳輸模塊、存儲器，所述主電機、副電機以及攝像頭分別與主控模塊連接。飛手在地面控制終端上發(fā)出控制指令，無人機接收到后開始由主控模塊解析相應(yīng)的指令，并且根據(jù)指令及時完成相應(yīng)的飛行以及攝像頭的拍攝位置的調(diào)試，并且通過無線傳輸模塊將視頻畫面實時傳送至地面控制終端、視頻眼鏡上，以實現(xiàn)飛手第一視角的飛行體驗。使用時，攝像頭將拍攝到的視頻畫面暫存在存儲器內(nèi)的同時，還能通過無線傳輸模塊傳輸至地面控制終端，而所謂的無線傳輸模塊可選用LE806T無線高清圖像實時傳輸系統(tǒng)，其尺寸小(100㎜*62㎜*16㎜)，質(zhì)量輕(125g)，分辨率高(1080P/60tps)，采用COFDM調(diào)制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在高速運動中拍攝并實時非視距傳輸高質(zhì)量的全高清視頻圖像，特別適合于復(fù)雜環(huán)境下使用，其實測傳輸距離在15公里以上，能夠滿足武警部隊在復(fù)雜地形勘察中的需求。

所述主電機與副電機均為步進電機。作為優(yōu)選，主電機與副電機均采用步進電機，步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件，在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為"步距角"，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的，可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的，同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的；在攝像頭的拍攝角度確定后，電機的輸出端能夠保證外齒輪與內(nèi)齒輪的嚙合穩(wěn)定而不會出現(xiàn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，即避免在固定在拍攝角度進行圖像采集時出現(xiàn)攝像頭自身的擺動，以確保拍攝畫面的穩(wěn)定質(zhì)量。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型基于虛擬現(xiàn)實第一視角警用的無人機偵察裝置，主電機可帶動支架沿水平方向做圓周運動，而兩個輔電機可保證活動球體在豎直方向上進行圓周運動，如此，活動球體上的攝像頭則能在三維空間內(nèi)進行全角度的拍攝采集，擴大了信息采集的范圍，同時提高了無人機攝像頭的靈活性，使得飛手在操作時無需改變無人機的移動方向，即能根據(jù)具體指令進行拍攝；

2、本實用新型基于虛擬現(xiàn)實第一視角警用的無人機偵察裝置，當(dāng)活動球體沿豎直方向旋轉(zhuǎn)180度后，限位銷與限位塊上的行程開關(guān)發(fā)生碰撞接觸，控制器將控制命令輸送至副電機，副電機保持待機狀態(tài)，使得活動球體停止轉(zhuǎn)動，即可避免活動球體上的攝像頭出現(xiàn)盲區(qū)；在需要更換拍攝角度時，可通過主電機與兩個副電機的相互配合，即副電機的正反向轉(zhuǎn)動配合主電機的單向轉(zhuǎn)動，便能夠切換至最佳的拍攝位置；

3、本實用新型基于虛擬現(xiàn)實第一視角警用的無人機偵察裝置，在攝像頭的拍攝角度確定后，電機的輸出端能夠保證外齒輪與內(nèi)齒輪的嚙合穩(wěn)定而不會出現(xiàn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，即避免在固定在拍攝角度進行圖像采集時出現(xiàn)攝像頭自身的擺動，以確保拍攝畫面的穩(wěn)定質(zhì)量。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型的框圖；

圖2為底座以及支架的配合圖；

圖3為底座以及支架的截面圖；

圖4為內(nèi)齒輪的截面圖。

附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-底座、2-支架、3-攝像頭、4-活動球體、5-調(diào)節(jié)筒、6-輸出軸、7-內(nèi)齒輪、8-副電機、9-軸承、10-主電機、11-限位塊、12-行程開關(guān)、13-外齒輪、14-限位銷。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1

如圖1～4所示，本實施例包括無人機、視頻眼鏡，視頻眼鏡用于接收無人機輸出的視頻信號，在所述無人機底部固定有底座1，底座1內(nèi)設(shè)有主電機10，主電機10的輸出軸6活動貫穿底座1后與U形支架2連接，在支架2的兩個豎直段端部分別安裝有調(diào)節(jié)筒5，調(diào)節(jié)筒5內(nèi)固定有副電機8，活動球體4置于兩個調(diào)節(jié)筒5之間，且在活動球體4兩側(cè)壁上安裝有內(nèi)齒輪7，在副電機8的輸出端上固定有與內(nèi)齒輪7嚙合的外齒輪13，攝像頭3安裝在活動球體4上。

在保證無人機具備正常的信號傳輸功能的前提下，特別針對圖像采集部分進行重新設(shè)計，即在無人機機身下方安裝底座1，底座1內(nèi)設(shè)置主電機10，在底座1上設(shè)有軸承9，主電機10的輸出軸6活動貫動軸承9后與U形支架2的水平段連接，而活動球體4則置于支架2的兩個豎直段之間，兩個分別位于豎直段端部上的調(diào)節(jié)筒5內(nèi)的副電機8輸出端上設(shè)置有外齒輪13，而在活動球體4的兩側(cè)安裝有與外齒輪13配合的內(nèi)齒輪7，即主電機10可帶動支架2沿水平方向做圓周運動，而兩個輔電機可保證活動球體4在豎直方向上進行圓周運動，如此，活動球體4上的攝像頭3則能在三維空間內(nèi)進行全角度的拍攝采集，擴大了信息采集的范圍，同時提高了無人機攝像頭3的靈活性，使得飛手在操作時無需改變無人機的移動方向，即能根據(jù)具體指令進行拍攝。并且，飛手通過佩戴視頻眼鏡，可直接從第一視角觀察后無人機所處環(huán)境的具體情況，更加切實地體會現(xiàn)場的環(huán)境狀態(tài)，有利于對部隊的行動決策提供更加準確的數(shù)據(jù)支持。

其中，在所述內(nèi)齒輪7外側(cè)端面安裝有限位塊11，且在限位塊11的兩側(cè)壁上分別設(shè)有行程開關(guān)12，行程開關(guān)12通過控制器與所述副電機8連接，輸出軸6上設(shè)有限位銷14，在輸出軸6正反向轉(zhuǎn)動180度后，限位銷14與行程開關(guān)12發(fā)生接觸，副電機8停止工作。活動球體4在兩個副電機8的帶動下能夠在豎直方向上進行360度的旋轉(zhuǎn)，但是受限于支架2與無人機的本身結(jié)構(gòu)限制，攝像頭3在旋轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)一定的盲區(qū)，即攝像頭3由無人機底部掠過時，飛手的視角會出現(xiàn)一定限制，因此，發(fā)明人在內(nèi)齒輪7外側(cè)端面上設(shè)置限位塊11，而在輸出軸6上設(shè)置有限位銷14，當(dāng)活動球體4沿豎直方向旋轉(zhuǎn)180度后，限位銷14與限位塊11上的行程開關(guān)12發(fā)生碰撞接觸，控制器將控制命令輸送至副電機8，副電機8保持待機狀態(tài)，使得活動球體4停止轉(zhuǎn)動，即可避免活動球體4上的攝像頭3出現(xiàn)盲區(qū)；在需要更換拍攝角度時，可通過主電機10與兩個副電機8的相互配合，即副電機8的正反向轉(zhuǎn)動配合主電機10的單向轉(zhuǎn)動，便能夠切換至最佳的拍攝位置。

本實施例中，無人機包括機身、設(shè)置在機身內(nèi)的主控模塊以及與主控模塊連接的無線傳輸模塊、存儲器，所述主電機10、副電機8以及攝像頭3分別與主控模塊連接。飛手在地面控制終端上發(fā)出控制指令，無人機接收到后開始由主控模塊解析相應(yīng)的指令，并且根據(jù)指令及時完成相應(yīng)的飛行以及攝像頭3的拍攝位置的調(diào)試，并且通過無線傳輸模塊將視頻畫面實時傳送至地面控制終端、視頻眼鏡上，以實現(xiàn)飛手第一視角的飛行體驗。使用時，攝像頭3將拍攝到的視頻畫面暫存在存儲器內(nèi)的同時，還能通過無線傳輸模塊傳輸至地面控制終端，而所謂的無線傳輸模塊可選用LE806T無線高清圖像實時傳輸系統(tǒng)，其尺寸小(100㎜*62㎜*16㎜)，質(zhì)量輕(125g)，分辨率高(1080P/60tps)，采用COFDM調(diào)制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在高速運動中拍攝并實時非視距傳輸高質(zhì)量的全高清視頻圖像，特別適合于復(fù)雜環(huán)境下使用，其實測傳輸距離在15公里以上，能夠滿足武警部隊在復(fù)雜地形勘察中的需求。

作為優(yōu)選，主電機10與副電機8均采用步進電機，步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件，在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為"步距角"，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的，可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的，同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的；在攝像頭3的拍攝角度確定后，電機的輸出端能夠保證外齒輪13與內(nèi)齒輪7的嚙合穩(wěn)定而不會出現(xiàn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，即避免在固定在拍攝角度進行圖像采集時出現(xiàn)攝像頭3自身的擺動，以確保拍攝畫面的穩(wěn)定質(zhì)量。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。