[发明专利]一种基于全息投影的无人机表演装置

权利要求书

1.一种基于全息投影的无人机表演装置，其特征在于，包括主控模块、定姿模块、位置测量模块、数据传输模块、通信模块、地面控制模块、全息投影模块、电源模块、电机模块，所述主控模块连接数据传输模块、通信模块、电源模块和电机模块；所述数据传输模块连接位置测量模块、定姿模块和全息投影模块，所述主控模块连接定姿模块、位置测量模块、数据交换模块、全息投影模块和电源模块，主要用于控制无人机的飞行和全息投影的展示效果，所述定姿模块，由定姿模块a惯性测量装置（IMU）和定姿模块b北斗模块组成,用于测量无人机在空中的姿态信息，为无人机的飞行提供必要的数据，所述位置测量模块，用于测量无人机的飞行高度，控制无人机飞行的有效距离，确保无人机的安全，所述数据传输模块，由数据传输模块a和数据传输模块b组成，数据传输模块a用于将所述定姿模块和所述位置测量模块测量的数据传输给主控模块；数据传输模块b用于把主控模块的视频和图片传给所述全息投影模块，所述通信模块，是地面控制器和无人机数据交换的桥梁，主要用于视频、图片、指令等数据传输，所述全息投影模块，用于展现无人机接受的视频和图片，所述地面控制模块，向无人机发送指令，控制无人机的飞行和表演，所述电源模块，采用锂电池，给无人机提供电源，所述电机模块，给无人机提供飞行的动力。

2.如权利要求1所述的一种基于全息投影的无人机表演装置，其特征在于，所述主控模块采用的模块为STM32F407ZGT6的微控制器芯片。

3.如权利要求1所述的一种基于全息投影的无人机表演装置，其特征在于，所述定姿模块由定姿模块a惯性测量装置（IMU）和定姿模块b北斗模块组成；惯性测量装置（IMU）主要是由陀螺仪传感器和加速器传感器组成，陀螺仪传感器测量角度位置变化，随时间进行角速度积分可测得行程角度，用于追踪方向变化；加速计测量线性加速度，包括设备运动造成的加速度分量和重力造成的加速度；测得角速度和线速度便能够通过四元法计算出无人机的姿态，北斗模块主要是测量出无人机上三根天线不同位置的空间坐标位置信息，从而确定无人机的姿态，两种方式相互结合，获得更加精确的数据。

4.如权利要求1所述的一种基于全息投影的无人机表演装置，其特征在于，位置测量模块主要是由高度计和气压计组成，高度计和气压计测量出无人机的高度位置信息、气压等信息，并且通过所述数据传输模块a传输给所述主控模块。

5.如权利要求1所述的一种基于全息投影的无人机表演，其特征在于，通信模块主要采用NRF2401模块，通过NRF2401的组网，一个地面控制器可以控制多架无人机，从而实现地面控制器控制无人机组合编队进行表演，同时，地面控制器也可以通过NRF2401发送指令给无人机，实现控制无人机的飞行。

6.如权利要求1所述的一种基于全息投影的无人机表演装置，其特征在于，全息投影模块主要是利用干涉原理记录并再现物体真实的三维图像的技术，它通过所述数据传输模块b模块接收主控模块的视频或图片，并且以3D形式展现出来。

7.一种基于全息投影的无人机表演装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在所述主控模块通过所述数据交换模块连接所述定姿模块、所述位置测量模块、和所述全息投影模块，所述定姿模块由IMU和北斗模块构成、所述通信模块主要是通过NRF2401组网进行数据传输、所述全息投影用于展示视频图像，从而达到表演娱乐效果；

步骤二、无人机的机架3个不同的位置安装3根天线，用于接收北斗模块的定位信息，接受这3点不同的位置后，便可以确定出无人机的姿态；同时惯性测量装置的陀螺仪和加速度传感器分别测量出无人机的角速度和重力加速度后，通过卡尔曼滤波得到无人机的姿态数据；将两者的数据融合比对取便可以得到更加精确的姿态数据；

步骤三、地面控制器通过2.4G频段的NRF2401与多架无人机进行组网，地面控制器可以发送不同的对无人机进行编队，控制使每一架无人机的全息投影展现出不同的图案，组合图案展现出更加炫彩的效果；

步骤四、所示主控模块接收所述地面控制器的指令进行控制飞行，定姿模块和测量位置模块将无人机的位置和姿态通过传输模块a传输给无人机，使得无人机能够更加精准的停留在某个位置；最后无人机将接收到的视频和图像通过数据传输模块b传输给全息投影模块，由全息投影模块展示出3D效果。