CN105292474A - 一种空中队列式农用无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空中队列式农用无人机系统，系统中的无人机在空中具有模块化的组合方式，能够以横向列队的方式实施编组，构成一个排面，无人机系统包括：可编组的旋翼无人机(1)，地面供电供料车(2)，空中输电输料系统(3)和喷洒系统(4)。本发明的系统适合具有一侧道路的大面积农田使用，可一次实施道路长度的农田农药播撒，使农用无人机在续航力和药品载重上都能够满足连续工作的要求，同时能够满足工作时效和工作面积这两方面的要求。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种空中队列式农用无人机系统。
背景技术
农用无人机的一个主要功能是播撒农药，但是对于大面积农田和超大面积农田(如东北平原的百万亩以上)，现行的农用无人机由于是单机飞行模式，续航力和药品载重无法同时提升，若增加药品载重必然会降低续航能力，因此不能满足连续工作要求，不能同时满足时效和面积这两个至关重要的要求。
现有农用无人机主要分为电动多轴无人飞行器(又称多旋翼)和油动单旋翼无人直升机两大类，各有优缺点。电动多轴无人飞行器(又称多旋翼)，由于全部使用机载锂电池，螺旋桨自身效率不如旋翼，导致载重系数小(需要承担电池机架等额外重量)，载重能力弱、续航时间小，不适合大载重大面积的喷洒。而油动单旋翼虽然载重系数大，但是机械部件复杂，导致价格高，部件易损性大，维护复杂。
因此，在目前工业水平条件下，单一的电动多轴飞行器和油动单旋翼都不太合适于大载重的农田喷洒作业，需要有新的设计方案来满足。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出了一种空中队列式农用无人机系统，采用模块化、地面供电、地面供料方式，实现农用药物播撒的目的，以适应大面积超大面积农药播撒作业。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种空中队列式农用无人机系统，系统中的无人机在空中具有模块化的组合方式，能够以横向列队的方式实施编组，构成一个排面，无人机系统包括：可编组的旋翼无人机(1)，地面供电供料车(2)，空中输电输料系统(3)和喷洒系统(4)；
所述可编组的旋翼无人机(1)，由多个数量可调整的多轴飞行器构成，多个多轴飞行器之间在空中通过刚性连接构成可编组的旋翼无人机(1)的机体部分，从而形成一个排面，防止相互之间产生碰撞；
所述地面供电供料车(2)，由车体(5)、发电设备(6)、供电塔(7)、药舱(8)、压力输药装置(9)组成，发电设备(6)为每一个多轴飞行器的动力部分、机载系统和喷洒部分供电，药舱(8)、压力输药装置(9)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供液体农药；
所述空中输电输料系统(3)，由输电线(10)和柔性农药输送管(11)构成，输电线(10)自地面供电供料车(2)的供电塔(7)引出，连接至可编组的旋翼无人机(1)，与可编组的旋翼无人机(1)的受电接口连接；柔性农药输送管(11)自地面供电供料车(2)引出，连接至可编组的旋翼无人机(1)，与可编组的旋翼无人机(1)的受料接口连接；
所述喷洒系统(4)，安装在可编组的旋翼无人机(1)的每一个多轴飞行器上，由输入管路(12)、临时存储箱(13)、喷洒动力装置(14)和喷洒器(15)构成。
所述可编组的旋翼无人机(1)的每个多轴飞行器螺旋桨的轴间距相同，从而形成一个排面，防止相互之间产生碰撞。
所述发电设备(6)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供220伏交流电，并在每一个多轴飞行器处经过整流、降压成为36伏直流电，为每一个多轴飞行器供电。
本发明的一种空中队列式农用无人机系统，适合具有一侧道路的大面积农田使用，可一次实施道路长度的农田农药播撒，使农用无人机在续航力和药品载重上都能够满足连续工作的要求，同时能够满足工作时效和工作面积这两个至关重要的要求。
附图说明
图1为空中队列式农用无人机系统整体结构图；
图2为地面供电供料车结构图；
图3为空中输电输料系统结构图；
图4为喷洒系统结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的一种空中队列式农用无人机系统，系统中的无人机在空中具有模块化的组合方式，能够以横队的方式实施编组，构成一个排面，无人机系统包括：可编组的旋翼无人机(1)，地面供电供料车(2)，空中输电输料系统(3)和喷洒系统(4)。
可编组的旋翼无人机(1)，由多个数量可调整的多轴飞行器构成，多轴飞行器在空中通过刚性连接将机体连接起来，使每个螺旋桨的轴间距相同，从而形成一个排面，防止相互之间产生碰撞。参见附图1，无人机飞行控制是此次发明的关键。将多个4轴飞行器，按照图示将各个4轴飞行器螺旋桨的轴硬连接起来，并使每个螺旋桨的轴间距相同，从而形成一个横向排面。无人机飞行控制系统能够将实施刚性连接后的可编组无人机，作为一个无人机整体实施控制。可编组的旋翼无人机(1)自身不带电池和药箱，由地面供电供药车提供电力和液体状农药。
地面供电供料车(2)，由车体(5)、发电设备(6)、供电塔(7)、药舱(8)、压力输药装置(9)组成，发电设备(6)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供220伏交流电，并在每一个多轴飞行器经过整流、降压成为36伏直流电，供每一个多轴飞行器动力、机载系统和喷洒使用，药舱(8)、压力输药装置(9)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供液体农药；
空中输电输料系统(3)，由输电线(10)和柔性农药输送管(11)构成，输电线(10)自地面供电供料车(2)的供电塔(7)引出，连接至可编组的旋翼无人机(1)，与可编组的旋翼无人机(1)的受电接口连接；柔性农药输送管(11)自地面供电供料车(2)引出，连接至可编组的旋翼无人机(1)，与可编组的旋翼无人机(1)的受料接口连接；
喷洒系统(4)，安装在可编组的旋翼无人机(1)的每一个多轴飞行器上，由输入管路(12)、临时存储箱(13)、喷洒动力装置(14)和喷洒器(15)构成。
空中队列式农用无人机系统工作时，由地面供电供料车(2)通过空中输电输料系统(3)连接空中的可编组的旋翼无人机(1)，地面供电供料车(2)的发电设备(6)负责为可编组的旋翼无人机(1)供电，药舱(8)、压力输药装置(9)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供液体农药。可编组的旋翼无人机(1)的受电接口和受料接口接受地面供电供料车(2)的供电和供料后，由可编组的旋翼无人机(1)的机载无人机飞行控制系统控制喷洒系统(4)的喷洒动力装置(14)和喷洒器(15)进行喷洒工作。
Claims (3)
1.一种空中队列式农用无人机系统，系统中的无人机在空中具有模块化的组合方式，能够以横向列队的方式实施编组，构成一个排面，无人机系统包括：可编组的旋翼无人机(1)，地面供电供料车(2)，空中输电输料系统(3)和喷洒系统(4)；
所述可编组的旋翼无人机(1)，由多个数量可调整的多轴飞行器构成，多个多轴飞行器之间在空中通过刚性连接构成可编组的旋翼无人机(1)的机体部分，从而形成一个排面，防止相互之间产生碰撞；
所述地面供电供料车(2)，由车体(5)、发电设备(6)、供电塔(7)、药舱(8)、压力输药装置(9)组成，发电设备(6)为每一个多轴飞行器的动力部分、机载系统和喷洒部分供电，药舱(8)、压力输药装置(9)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供液体农药；
所述空中输电输料系统(3)，由输电线(10)和柔性农药输送管(11)构成，输电线(10)自地面供电供料车(2)的供电塔(7)引出，连接至可编组的旋翼无人机(1)，与可编组的旋翼无人机(1)的受电接口连接；柔性农药输送管(11)自地面供电供料车(2)引出，连接至可编组的旋翼无人机(1)，与可编组的旋翼无人机(1)的受料接口连接；
所述喷洒系统(4)，安装在可编组的旋翼无人机(1)的每一个多轴飞行器上，由输入管路(12)、临时存储箱(13)、喷洒动力装置(14)和喷洒器(15)构成。
2.如权利要求1所述的一种空中队列式农用无人机系统，其特征在于：所述可编组的旋翼无人机(1)的每个多轴飞行器螺旋桨的轴间距相同，从而形成一个排面，防止相互之间产生碰撞。
3.如权利要求1所述的一种空中队列式农用无人机系统，其特征在于：所述发电设备(6)负责为可编组的旋翼无人机(1)提供220伏交流电，并在每一个多轴飞行器处经过整流、降压成为36伏直流电，为每一个多轴飞行器供电。
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