舞臺自動追燈系統

大部分情況下，大型活動都需用到舞臺追光燈。目前，舞臺追光燈需人工操作，其效果取決于操作人員的經驗。一場活動至少有兩個追光燈，這就需要至少兩位工作人員操作，浪費人力。

如果能讓舞臺追光燈自動跟隨演員照射就好了。看看我的設計吧！

一、方案設計

舞臺自動追燈系統采用三基站一標簽的方式，標簽由演員隨身攜帶。基站對標簽定位，進而實現對演員的定位。使用Arduino進行算法計算，控制舵機轉動相應的角度來實現追燈對人員的追蹤。標簽模塊及電池被置于話筒內。

二、定位原理

該系統通過UWB無線定位的方式來實現演員定位。UWB的室內定位原理和衛星定位原理相似，在室內布置3個已知坐標的定位基站，需要定位的人員攜帶定位標簽，標簽按照一定的頻率發送脈沖，不斷與3個已知位置的基站進行測距，通過精確算法定位標簽的位置。

假設定位到標簽的位置為（x，y），追燈安裝高度為h。

在水平面上，偏航角α可由以下公式得出：

標簽距離A基站的距離

則探照燈的俯仰角β有：

通過兩個舵機，分別在水平方向轉α度、俯仰方向轉β度，即可讓追燈射向標簽所在位置。

實驗表明，舞臺自動追燈系統能實現對攜帶標簽的演員的跟隨照射。