球100進行識別定位由信息傳輸鏈218和210實現(xiàn)。無人機101可以懸停于球道上方，也可以跟蹤高爾夫球100。最后，每一桿擊打的高爾夫球100運動軌跡220，都可以收集、儲存、顯示在地面站108或/和高爾夫手持機109上。
[0026]所述無人機101機體上還設(shè)置有攝影機102，所述攝影機102通過實時通信單元301將航拍影像文件傳輸至無人機地面站108。設(shè)置攝影機102不僅能夠拍攝高爾夫球100的運動影像，還能夠使高爾夫球100員掌握高爾夫球100道三維立體信息。本實施例中的航道拍攝過程如圖2所示，無人機101通過攝影機102對發(fā)球臺(沒有標(biāo)示)、果嶺510、511、512、513等之間的球道520、521、522、523等和整個高爾夫球100場進行航拍和偵察，通過數(shù)據(jù)鏈502實時傳輸圖像和位置信息到無人機地面站108和高爾夫手持機109。這些裝置可以儲存和顯示這些數(shù)據(jù)，幫助高爾夫運動員熟悉球場、球道、果嶺、發(fā)球臺等重要位置，以及沙坑、水塘、樹林等障礙物(沒有標(biāo)示)。高爾夫運動員掌握高爾夫球100道的三維立體信息和環(huán)境信息等。無人機101巡航還可以實現(xiàn)高爾夫球100場的智能化管理，例如，發(fā)現(xiàn)哪里草坪需要澆水。無人機101巡航和數(shù)據(jù)傳輸，通過機載GPS定位、高爾夫手持機109無線輔助定位的球道等精確位置信息，進一步用于標(biāo)定或修正高爾夫球100場及球道的電子地圖，使高爾夫球100跟蹤和定位更加精確。
[0027]所述高爾夫手持機109包括無線定位單元、球場及球道電子地圖單元、無線網(wǎng)絡(luò)通信單元以及高爾夫訓(xùn)練模擬單元，所述無線定位單元連接衛(wèi)星用于輔助定位高爾夫球100員所在位置；所述球場及球道電子地圖單元通過無線網(wǎng)絡(luò)通信單元獲取球場及球道網(wǎng)絡(luò)地圖、通過無人機地面站108獲取球場及球道的修正地圖，能夠在現(xiàn)有電子地圖的基礎(chǔ)上對其進行實時的標(biāo)定和修正；所述高爾夫模擬訓(xùn)練單元包括成績記錄部分和軌跡記錄部分，所述成績記錄部分由球員手動輸入，所述軌跡記錄部分與無人機地面站108連接，用于接收高爾夫球100運動軌跡和航拍影像，有利于幫助球員快速進行軌跡分析以便提高運動成績。
[0028]所述高爾夫手持機109可以通過無線網(wǎng)絡(luò)通信單元將高爾夫訓(xùn)練模擬單元數(shù)據(jù)分享至網(wǎng)絡(luò)平臺，能夠分享高爾夫運動的精彩時刻。
[0029]所述高爾夫雷達103、天線單元、高爾夫手持機109、無人機地面站108、及無人機101實時通信單元301的通訊協(xié)議可以是RFID、WIF1、藍牙、UWB、GSM、4G LTE中的任意一種，通訊系統(tǒng)的射頻中心頻率沒有限制，可以是多頻段，典型頻率為13.56MHz、430MHz、900MHz、1.8GHz、2.4GHz、5.0GHz、24GHz，以及毫米波頻段，即等于或高于30GHz，例如60GHz。
[0030]圖3為基于無人機101的高爾夫球識別定位跟蹤方法示意圖。嵌入天線單元的高爾夫球100，接收來自高爾夫雷達103的射頻信息611，反射或再次發(fā)射電磁波通過鏈路612被雷達103接收。高爾夫雷達103獲得各種無線射頻信號和參數(shù)，例如，反射波或回波強度、相角、多普勒效應(yīng)、波長、頻率、時間差等。無人機101通過高爾夫雷達103接口和實時通信單元301把這些實時信息通過數(shù)據(jù)鏈610傳輸?shù)降孛嬲?08和高爾夫手持機109。地面站108根據(jù)球道電子地圖612和包含多普勒效應(yīng)的特定算法611定位高爾夫球100，計算高爾夫球100飛行參數(shù)等，由數(shù)據(jù)鏈610返回信息到飛行控制單元201。實時通訊信息用于控制飛行路線、跟蹤高爾夫球100、發(fā)現(xiàn)高爾夫球100等功能，實現(xiàn)高爾夫手持機109app或apk界面功能。
【主權(quán)項】
1.基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤和信息通訊系統(tǒng)，其特征在于:包括無人機、高爾夫球模塊、無人機地面站以及手持機；所述無人機包括無人機機體、設(shè)置于機體上的高爾夫雷達、飛行控制單元和實時通信單元；所述實時通信單元分別連接無人機地面站、高爾夫雷達和飛行控制單元，所述高爾夫雷達連接高爾夫球模塊，所述飛行控制單元連接無人機機體用于控制機體飛行；所述高爾夫球模塊包括球體以及設(shè)置于球體內(nèi)的天線單元；所述高爾夫手持機通過無線網(wǎng)絡(luò)連接無人機地面站。2.如權(quán)利要求1所述的基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤和信息通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述無人機機體上還設(shè)置有攝影機，所述攝影機通過實時通信單元將航拍影像文件傳輸至無人機地面站。3.如權(quán)利要求2所述的基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤和信息通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述高爾夫手持機包括無線定位單元、球場及球道電子地圖單元、無線網(wǎng)絡(luò)通信單元以及高爾夫訓(xùn)練模擬單元，所述無線定位單元連接衛(wèi)星用于輔助定位高爾夫球員所在位置；所述球場及球道電子地圖單元通過無線網(wǎng)絡(luò)通信單元獲取球場及球道網(wǎng)絡(luò)地圖、通過無人機地面站獲取球場及球道的修正地圖；所述高爾夫模擬訓(xùn)練單元包括成績記錄部分和軌跡記錄部分，所述成績記錄部分由球員手動輸入，所述軌跡記錄部分與無人機地面站連接，用于接收高爾夫球運動軌跡和航拍影像。4.如權(quán)利要求3所述的基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤和信息通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述高爾夫手持機可以通過無線網(wǎng)絡(luò)通信單元將高爾夫訓(xùn)練模擬單元數(shù)據(jù)分享至網(wǎng)絡(luò)平臺。5.如權(quán)利要求1所述的基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤和信息通訊系統(tǒng)，其特征在于:高爾夫雷達、天線單元、高爾夫手持機、無人機地面站、及無人機實時通信單元的通訊協(xié)議可以是RFID、WIF1、藍牙、UffB, GSM、4G LTE中的任意一種，通訊系統(tǒng)的射頻中心頻率沒有限制，可以是多頻段，典型頻率為 13.56MHz、430MHz、900MHz、1.8GHz、2.4GHz、5.0GHz、.24GHz，以及毫米波頻段，即等于或高于30GHz，例如60GHz。6.基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤方法，包括以下步驟: S1、高爾夫球被擊打后，通過天線與高爾夫雷達連接，接收來自高爾夫雷達的射頻信息; S2、天線反射或再次發(fā)射電磁波至雷達；雷達獲得無線射頻信號和參數(shù)； S3、無人機通過高爾夫雷達和實時通信單元把這些實時信息傳輸?shù)綗o人機地面站和高爾夫手持機； S4、無人機地面站根據(jù)球道電子地圖和包含多普勒效應(yīng)的特定算法定位高爾夫球，計算高爾夫球飛行參數(shù)，并將實時信息返回到飛行控制單元； S5、飛行控制單元利用實時信息控制無人機飛行路線、跟蹤高爾夫球。
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于無人機的高爾夫球識別定位跟蹤和信息通訊系統(tǒng)，包括無人機、高爾夫球模塊、無人機地面站以及手持機；所述無人機包括無人機機體、設(shè)置于機體上的攝影機以及高爾夫雷達、飛行控制單元和實時通信單元；所述無人機通過實時通信單元連接無人機地面站、通過高爾夫雷達連接高爾夫球模塊；所述高爾夫球模塊包括球體以及天線單元；所述高爾夫手持機通過無線網(wǎng)絡(luò)連接無人機地面站。本發(fā)明提供無人機識別、定位、跟蹤、和尋找高爾夫球并航拍高爾夫球飛行軌跡，還提供無人機航拍和巡航高爾夫球場，使高爾夫參賽者或運動者掌握高爾夫球道三維立體信息，并提供環(huán)境如球道風(fēng)向信息，進一步標(biāo)定或修正高爾夫球場及球道的電子地圖。
【IPC分類】A63B69/36, A63B43/00, A63B71/06
【公開號】CN105214288
【申請?zhí)枴緾N201510788104
【發(fā)明人】錢正芳
【申請人】丹陽正方納米電子有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月17日