一种基于无人机的轨道转移演示系统的制作方法

专利检索2022-05-10  20



1.本技术涉及科普装置技术领域,尤其涉及一种基于无人机的轨道转移演示系统。


背景技术:

2.目前的太阳系演示系统均为只有太阳以及八大行星,大多为静态辅助人力驱动,少量的能通过简单的动力装置驱动行星转动。对于航天器在不同的星体间转移,如地球到月球,地球到火星等等,只有通过动画方式来进行演示,普通群众很难从局部的动画演示中理解复杂的行星间轨道转移方式,此外,动画演示带来的视觉冲击也无法比拟实物演示。总体而言,目前没有演示太阳系内星体间轨道转移的实物系统,限制了对于人类探索太阳系的飞行过程的科普方式。


技术实现要素:

3.本技术实施例的目的在于提出一种基于无人机的轨道转移演示系统,旨在解决没有实物系统可以演示太阳系内星体间轨道转移的问题。
4.为了解决上述技术问题,本技术实施例提供一种外置显卡带显示回传的笔记本电脑,采用了如下所述的技术方案:
5.所述系统包括:安装在固定位置的中心星球模型、至少一个普通星球模型、至少一个航天器模型以及总控台;其中,
6.所述航天器模型由无人机制成;
7.所述普通星球模型设有围绕所述中心星球模型的公转模拟轨道,所述普通星球模型设置在其所对应的公转模拟轨道上;
8.所述总控台与所述星球模型和所述航天器模型有线或无线连接;用于控制所述星球模型、所述航天器模型的运转和停止。
9.进一步地,所述系统还包括:星球车,所述星球车设置在公转模拟轨道上;
10.所述中心星球模型为太阳模型;
11.所述普通星球模型包括:水星模型、金星模型、地球模型、火星模型、木星模型、土星模型、天王星模型和海王星模型;所述普通星球模型安装在所述星球车上。
12.进一步地,所述中心星球模型和普通星球模型用光学树脂材料按照实际星球大小等比例缩小制成,模型直径为66

200cm。
13.进一步地,所述系统在所述太阳模型周围设有3台投影机,3台所述投影机设置位置满足其叠加投影影像覆盖所述太阳模型,3台所述投影机均连接到同一融合设备以及同一控制主机。
14.进一步地,所述公转模拟轨道为设置在地面的带电金属轨道。
15.进一步地,所述星球车还包括:星球安装架、上封板、电脑主机、中控面板和搭配鱼眼镜头的投影仪;
16.所述星球安装架设置在所述星球车上,其内部设有所述电脑主机、所述中控面板
和所述投影仪;其顶部设有所述上封板,所述普通星球模型设置在所述上封板上,所述投影仪的鱼眼镜头设置在所述上封板的中心位置。
17.进一步地,所述星球车还包括:音响、传动装置、导电装置、移动轮;
18.所述音响设置在所述星球安装架上;所述移动轮连接在所述星球车底部,并与所述传动装置连接;所述传动装置为驱动电机,所述驱动电机安装在所述星球车底部,通过所述导电装置连接所述带电金属轨道。
19.进一步地,所述带电金属轨道设有明暗亮度可调节的灯带。
20.进一步地,所述系统安装的场地内设有定位基站,所述航天器配备定位标签。
21.与现有技术相比,本技术实施例主要有以下有益效果:
22.1、本技术方案通过设置由无人机制成航天器模型,可以实现有航天器运行的太阳系演示系统的科普演示;
23.2、轨道采用灯带,星体用内投方式点亮,且可以随着故事的进展控制星体的明暗亮度以控制观众的注意力,较以往系统更美观,演示效果好;
24.3、基于无人机平台的航天器的外观设计以及路线规划灵活,可以实现不同轨道、不同航天器的演示案例。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术中的方案,下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术一实施例基于无人机的轨道转移演示系统的结构示意图;
27.图2是本技术一实施例投影机和融合设备以及控制主机的连接的结构示意图;
28.图3是本技术一实施例星球车的结构示意图;
29.图4是本技术另一实施例星球车的结构示意图。
30.附图标记:球幕1、星球安装架2、传动装置3、上封板44、电脑主机5、中控面板66、鱼眼镜头77、投影仪88、音响99、移动轮10、导电装置11、缓冲装置12。
具体实施方式
31.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
32.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合附图,对本技术实
施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.参照图1

图4,本技术实施例提供所述系统包括:安装在固定位置的中心星球模型、至少一个普通星球模型、至少一个航天器模型以及总控台;其中,
35.所述航天器模型由无人机制成;
36.所述普通星球模型设有围绕所述中心星球模型的公转模拟轨道,所述普通星球模型设置在其所对应的公转模拟轨道上;
37.所述总控台与所述星球模型和所述航天器模型有线或无线连接;用于控制所述星球模型、所述航天器模型的运转和停止。
38.在本实施例中,上述中心星球模型可以是地球模型,普通星球模型可以是月球模型,两个模型可以按照等比例缩小制成。具体的,可以将地球模型安装的一固定位置,该位置可以设置在系统所在场地的中心或靠近中心的位置等;公转模拟轨道则是按照前述比例缩小制成月球公转轨道,月球模型在该月球公转轨道上可以等比例的模拟月球的绕地球的公转。上述航天器模型可以有一个或多个,可以模拟包括火箭、空间站、人造卫星等等。举例而言,总控台可以通过无线连接的方式,控制航天器模型模拟如空间站的建造过程,包括交会对接过程、舱段分离过程、返回再入过程等;卫星星座建设过程、卫星编队飞行过程、卫星回收过程等;以及探月航天器的绕月、登月过程等等。
39.在一些实施例中,所述系统还包括:星球车,所述星球车设置在公转模拟轨道上;
40.所述中心星球模型为太阳模型;
41.所述普通星球模型包括:水星模型、金星模型、地球模型、火星模型、木星模型、土星模型、天王星模型和海王星模型;所述普通星球模型安装在所述星球车上。
42.在本实施例中,上述系统为太阳系统科普模拟系统,中心星球模型为太阳模型,普通星球模型包括:水星模型、金星模型、地球模型、火星模型、木星模型、土星模型、天王星模型和海王星模型;上述普通星球模型安装在所述星球车上;上述任一普通星球模型都设置有其对应的绕日公转轨道,其星球车设置在对应的绕日公转轨道上。
43.在一些实施例中,所述中心星球模型和普通星球模型用光学树脂材料按照实际星球大小等比例缩小制成,模型直径为66

200cm。
44.在一些实施例中,所述系统在所述太阳模型周围设有3台投影机,3台所述投影机设置位置满足其叠加投影影像覆盖所述太阳模型,3台所述投影机均连接到同一融合设备以及同一控制主机。
45.在本实施例中,上述融合设备和控制主机均可以为电脑主机,其均连接3 台投影机,融合设备通过投影融合技术就是将3台投影机投射出的画面进行边缘重叠,并通过融合技术显示出一个没有缝隙更加明亮,超大,高分辨率的整幅画面,画面的效果就象是一台投影机投射的画面,最终在整个太阳模型上显示出逼真的太阳画面效果。
46.在一些实施例中,所述公转模拟轨道为设置在地面的带电金属轨道。
47.在一些实施例中,所述星球车还包括:星球安装架2、上封板4、电脑主机5、中控面板6和搭配鱼眼镜头7的投影仪8;
48.所述星球安装架2设置在所述星球车上,其内部设有所述电脑主机5、所述中控面板6和所述投影仪8;其顶部设有所述上封板4,所述普通星球模型设置在所述上封板4上,所述投影仪8的鱼眼镜头7设置在所述上封板4的中心位置。
49.在一些实施例中,所述星球车还包括:音响9、传动装置3、导电装置11、移动轮10;
50.所述音响9设置在所述星球安装架2上;所述移动轮10连接在所述星球车底部,并与所述传动装置3连接;所述传动装置3为驱动电机,所述驱动电机安装在所述星球车底部,通过所述导电装置11连接所述带电金属轨道。其中,驱动电机与星球安装架2连接有缓冲装置12,该缓冲装置12用来缓和星球车在运行中由于星球车牵引力的变化或在起动、制动等引起的纵向冲击和振动。从而减轻对车体结构的破坏作用,使得星球车运行更平稳。
51.在一些实施例中,所述带电金属轨道设有明暗亮度可调节的灯带。
52.在本实施例中,星球车可以设置在带电金属轨道上,通过带电金属轨道对星球车的驱动电机以及其他设备进行供电,使得星球车可以无障碍绕带电金属轨道旋转。另外,通过带鱼眼镜头7的投影仪8,通过该投影仪8,可以在以光学树脂材料制成的星球模型的球幕1内投影出其模拟的星球样子;电脑主机5则控制投影仪8的投影变化,可以模拟星球自传等情景。
53.在一些实施例中,所述系统安装的场地内设有定位基站,所述航天器配备定位标签。
54.在本实施例中,上述中心星球模型可以为太阳模型,普通星球模型包括:水星模型、金星模型、地球模型、火星模型、木星模型、土星模型、天王星模型和海王星模型。具体的,可以将太阳模型安装的一固定位置,该位置可以设置在系统所在场地的中心或靠近中心的位置等;公转模拟轨道则是按照各行星的绕日公转轨道等比例缩小制成。上述航天器模型可以有一个或多个,可以模拟包括火箭、空间站、人造卫星等等。并且,在场地内可以设置定位基站,航天器配备定位标签。具体应用时,总控台可以通过无线连接的方式,通过对航天器模型位置的精准控制,模拟如空间站的建造过程,包括交会对接过程、舱段分离过程、返回再入过程等;卫星星座建设过程、卫星编队飞行过程、火星探测等等。
55.显然,以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本技术的较佳实施例,但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现,相反地,提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本技术专利保护范围之内。
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