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专利号: 2016104049641
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于光波信息的无人机身份识别装置,包括壳体(1)、显示屏、物镜(3)、激光接收头(5)、激光发射头(6)、半透反射镜(7)、目镜(8)、光信号接收器(9)和控制芯片(10),其特征在于:所述壳体(1)一侧有显示屏,所述壳体(1)一端有物镜(3)和开口(4),所述开口(4)在物镜(3)下方,所述壳体(1)另一端有目镜(8),所述物镜(3)与目镜(8)相互对应,所述壳体(1)内的电路板上有激光接收头(5)、激光发射头(6)、光信号接收器(9)和控制芯片(10),所述壳体(1)内有半透反射镜(7),光通过物镜(3)至半透反射镜(7)后反射至光信号接收器(9),所述激光接收头(5)和激光发射头(6)的端部在开口(4)内;

基于光波信息的无人机身份识别装置所能识别的无人机的飞机控制器连有灯带或单个LED灯;

所述显示屏为可折叠显示屏(2),所述可折叠显示屏(2)端部通过铰链与壳体(1)侧面相连;

所述光信号接收器(9)为LED接收芯片或CDD芯片;

所述壳体(1)内的电路板上还有GPS芯片(11)。

2.一种如权利要求1所述的基于光波信息的无人机身份识别装置的信息调制解调方法,具体步骤如下,其特征在于:

1)无人机将无人机识别号和其他相关信息组合成相应格式的数据帧后编译成曼彻斯特码,再把该数据帧的曼彻斯特码调制到相应频率的载波上由LED发射出去;首先根据无人机端用于发射光信息的LED类型决定载波频率fL,LED类型由LED的颜色决定,其中fL应小于该颜色LED所允许的通信带宽Gc;其次设无人机的识别号为n位十六进制数,则将识别号数据长度n、识别号自身和校验码转换为二进制代码按先后顺序拼接,从而构成一组完整的数据帧;之后将上述过程得到的二进制数据帧转换成曼彻斯特码格式,其中从1到0的跳变代表数字1,从0到1的跳变代表数字0,再在此曼彻斯特码序列的前端加上数据同步位,所述数据同步位为n1个二进制1,后端加上数据停止位,所述数据停止位为n2个二进制0,然后将组合后的曼彻斯特码序列使用数字调制器调制至载波上;最后根据载波信号通过驱动电路控制流过LED的电流大小,由LED的亮灭将二进制信息发射出去;

2)通过无人机身份识别装置中接收端对LED光信息采用视距内采集,将LED所发射的光强度由下式确定: ;

其中,I(0)为LED的中心发光强度, 为辐射角,m为朗伯辐射级数;

3)使用感光器件对机载LED发射出来的光线强度进行采集,将LED的亮灭转换成所对应的数字量0或1,根据事先约定好的载波频率设置接收端的定时器,令感光器件每隔T/2的时间,其中T为每个二进制数据位所占用的时间,采样一次,使用这种方法将每一次曼彻斯特码的跳变捕捉到,通过寻找同步位实现对有效数据帧的捕捉,最后根据数据停止位结束本次接收过程;

4)根据曼彻斯特码的编码协议,将有效数据帧解码还原为普通二进制格式,最终获得无人机识别号。

3.根据权利要求2所述的基于光波信息的无人机身份识别装置的信息调制解调方法,其特征在于:步骤1)中将识别号数据长度n、识别号自身和校验码转换为二进制代码按先后顺序拼接过程中通过密钥对数据内容进行加密,设密后由步骤四将有效数据帧解码还原为普通二进制格式的过程中对其进行解密处理。