CN104494832B - 一种无人机高空飞行防冻系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，公开了一种无人机高空飞行防冻系统，包括：发热结构、供电电池、机载控制器、无线收发模块以及地面遥控终端；所述发热结构通过控制开关与所述供电电池相连，获取电能产热；所述发热结构分布在无人机的机翼和尾翼的迎风面；所述控制开关与所述机载控制器相连，控制发热结构的供电；所述机载控制器通过所述无线收发模块与地面遥控终端通信。本发明通过在无人机的机翼和尾翼上安装发热结构应对高空飞行时迎风面结冰的问题，避免结冰影响气动外形和信号传输失真；同时建立远程遥控通信机制，实现灵活的除冰防冻控制，实现预防冰冻影响的目的。

Description

一种无人机高空飞行防冻系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机高空飞行防冻系统。

背景技术

无人机的应用环境复杂多样，各种因素影响无人机的飞行性能和状态。无人机在高空飞行时，容易因低温和遇到水汽而结冰，尤其是机翼前缘、尾翼前缘、机头等迎风面。无人机结冰后，增加机体重量，从而导致机身的重心不稳，对于无人的飞行和动作产生不可预见的影响，甚至导致飞行事故；同时破坏飞机的气动外形，增加阻力，减小升力，还可能会导致信号失真或阻滞。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提升无人机抗冰冻能力的的系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机高空飞行防冻系统，包括：发热结构、供电电池、机载控制器、无线收发模块以及地面遥控终端；

所述发热结构通过控制开关与所述供电电池相连，获取电能产热；所述发热结构分布在无人机的机翼和尾翼的迎风面；

所述控制开关与所述机载控制器相连，控制发热结构的供电；所述机载控制器通过所述无线收发模块与地面遥控终端通信；

其中，所述机载控制器包括：温度诊断模块；

所述温度诊断模块的输入端连接所述温度传感器组，获取无人机机翼内侧、尾翼内侧以及机身内侧的温度；

其中，温度诊断模块设定无人机机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度的报警温度值和极限温度值，且所述报警温度值高于所述极限温度值；

在机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度中的至少两种温度低于报警温度的情况下，温度诊断模块通过无线收发模块向所述地面遥控终端发送实时检测温度和报警信号；

在机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度中的任一种温度低于极限温度的情况下，温度诊断模块发送控制信号，通过所述机载控制器控制所述控制开关开启，向所述发热结构供电产热；直至机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度高于其对应的报警温度，关断所述控制开关。。

进一步地，所述发热结构包括：电阻发热带；所述电阻发热带固定在所述机翼和尾翼迎风面内侧。

进一步地，还包括：温度传感器组；所述温度传感器组包括多个温度传感器，分别设置在无人机机翼、尾翼以及机身内部；所述多个温度传感器输出端与所述机载控制器相连，将实时检测到的温度回传给地面遥控终端。

本发明提供的无人机高空飞行防冻系统通过在无人机的机翼和尾翼上设置发热结构提升抗冰冻能力；通过实时监测无人机所处环境的温度，自动开启或者关断发热操作，实现高效除冰。通过温度实时监测实时掌握机身温度状况，并通过自动处理和人工遥控处理两种机制，保障机身温度状态稳定。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无人机高空飞行防冻系统的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种无人机高空飞行防冻系统，包括：发热结构3、供电电池、机载控制器、无线收发模块以及地面遥控终端.

发热结构3通过控制开关与供电电池相连，获取电能产热；发热结构3分布在无人机的机翼和尾翼的迎风面；发热结构3包括：电阻发热带；电阻发热带固定在机翼1和尾翼2迎风面内侧；通过机翼和尾翼内侧铺设，一方面，提升机身内的空气温度，防止内部设备结冰受冻导致运转故障；另一方面，直接接触机翼和尾翼内侧壁，通过热传递提升机翼面的除冰能力。

当无人机高空飞行导致机内温度低于设定温度时，连通供电电池和发热结构，实现供电；发热结构分布在无人机的机翼1和尾翼2的迎风面，针对性的提升无人机迎风面的除冰抗冻能力。

控制开关与机载控制器相连，控制发热结构3的供电；机载控制器通过无线收发模块与地面遥控终端通信。通过地面控制终端调控，实现发热结构的供断电控制。

针对翼展较大的无人机，电阻发热带折叠铺设，迎风面的铺设密度大于其他部位，从而提升抗冻能力。

为了提升温度控制的效率，本实施例提供的无人机高空飞行抗冻系统还包括：温度传感器组；温度传感器组用于获取无人机机身个部位的温度，为实现策略性抗冻提供基础；包括多个温度传感器，分别设置在无人机机翼、尾翼以及机身内部；多个温度传感器输出端与机载控制器相连，将实时检测到的温度回传给地面遥控终端，便于地面控制终端或者操作人员了解并作出有效控制操作。

本实施例提供一种温度控制策略，即机载控制器包括：温度诊断模块；

温度诊断模块的输入端连接所述温度传感器组，获取无人机机翼内侧、尾翼内侧以及机身内侧的温度；

其中，温度诊断模块设定无人机机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度的报警温度值和极限温度值，且报警温度高于极限温度；

在上述机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度中的至少两种温度低于报警温度的情况下，温度诊断模块通过无线收发模块向所述地面遥控指挥终端发送实时检测温度和报警信号；

在上述机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度中的任一种温度低于极限温度的情况下，温度诊断模块发送控制信号，通过所述机载控制器控制所述控制开关开启，向所述发热结构供电产热；直至上述机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度高于其对应的报警温度，关断所述控制开关。

本实施例通过设置报警和极限温度知己，实现机载控制器的自动控制和地面控制终端的人工控制向结合的模式，大大提升了温度高控制的可靠性和效率；地面控制终端根据操作人员操作，实现灵活的温度控制，灵活有效；机载控制器自动控制，准确高效，无人为因素缺陷；两种机制互补，大大提升了温度控制的可靠性，进而提升了无人机抗冻性能。

本发明实施例提供的无人机高空飞行防冻系统通过在无人机的机翼和尾翼上设置发热结构提升抗冰冻能力；通过实时监测无人机所处环境的温度，自动开启或者关断发热操作，实现高效除冰。通过温度实时监测实时掌握机身温度状况，并通过自动处理和人工遥控处理两种机制，保障机身温度状态稳定。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种无人机高空飞行防冻系统，其特征在于，包括：发热结构、供电电池、机载控制器、无线收发模块以及地面遥控终端；

所述发热结构通过控制开关与所述供电电池相连，获取电能产热；所述发热结构分布在无人机的机翼和尾翼的迎风面；

所述控制开关与所述机载控制器相连，控制发热结构的供电；所述机载控制器通过所述无线收发模块与地面遥控终端通信；

其中，所述机载控制器包括：温度诊断模块；

所述温度诊断模块的输入端连接温度传感器组，获取无人机机翼内侧、尾翼内侧以及机身内侧的温度；

其中，温度诊断模块设定无人机机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度的报警温度值和极限温度值，且所述报警温度值高于所述极限温度值；

在机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度中的至少两种温度低于报警温度的情况下，温度诊断模块通过无线收发模块向所述地面遥控终端发送实时检测温度和报警信号；

在机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度中的任一种温度低于极限温度的情况下，温度诊断模块发送控制信号，通过所述机载控制器控制所述控制开关开启，向所述发热结构供电产热；直至机翼内侧温度、尾翼内侧温度以及机身内侧温度高于其对应的报警温度，关断所述控制开关。

2.如权利要求1所述的无人机高空飞行防冻系统，其特征在于，所述发热结构包括：电阻发热带；所述电阻发热带固定在所述机翼和尾翼迎风面内侧。

3.如权利要求1所述的无人机高空飞行防冻系统，其特征在于，还包括：温度传感器组；所述温度传感器组包括多个温度传感器，多个温度传感器分别设置在无人机机翼、尾翼以及机身内部；所述多个温度传感器输出端与所述机载控制器相连。