CN105607644A - 一种无障碍飞行系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种无障碍飞行系统。所述无障碍飞行系统包括旋翼飞艇，所述旋翼飞艇上设有碰撞感应模块、超声波发射感应模块和动力控制模块，所述碰撞感应模块用于检测碰撞信号，并将碰撞信号传输至动力控制模块；所述超声波发射感应模块用于侦测旋翼飞艇四周的障碍物，发现障碍物则将障碍物及其距离信号传输至动力控制模块；所述动力控制模块根据碰撞信号或障碍物及其距离信号自动调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。本发明可自动侦测及避让障碍物，或即使在发生碰撞后可自动调整飞行路线，实现了自主、智能化飞行，有效解决室内(外)飞行器上升动力以及飞行安全性、稳定性及持久性的问题。

Description

一种无障碍飞行系统
技术领域
本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及一种无障碍飞行系统。
背景技术
飞艇作为一种被广泛使用的航空器，具有空中悬浮能力，而且操作驾驶简单方便，能够低速飞行，安全性能好，对起落的场地要求不高，运营成本低，且易于维护保养。飞艇可广泛用于监控、测绘、定位、通信及信号增强和货物运输等领域，可以提供良好的周边视界，可以进行航拍、电视转播和安全监控等活动。而飞艇作为机动性飞行器可用于大型室内空间操作，如大型展览馆和博览会。
现有的简易飞行系统多采用无人机，其缺陷在于：缺乏自我保护，易发生碰撞导致坠落损坏；无法实现基于障碍物及碰撞的飞行路线改变，无法实现自动避让(需人工操作干预)；主要能源消耗于无人机悬空及上升，易导致动力不足。
发明内容
本发明提供了一种无障碍飞行系统，旨在解决现有的简易飞行系统易发生碰撞导致坠落损坏且无法实现基于障碍物及碰撞的飞行路线自动改变避让，以及存在的动力不足问题。
本发明实现方式如下，一种无障碍飞行系统，包括旋翼飞艇，所述旋翼飞艇上设有碰撞感应模块、超声波发射感应模块和动力控制模块，所述碰撞感应模块用于检测碰撞信号，并将碰撞信号传输至动力控制模块；所述超声波发射感应模块用于侦测旋翼飞艇四周的障碍物，发现障碍物则将障碍物及其距离信号传输至动力控制模块；所述动力控制模块根据碰撞信号或障碍物及其距离信号自动调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。
本发明实施例采取的技术方案还包括：所述旋翼飞艇上还设有无线电通信控制模块，所述无线电通信控制模块与动力控制系统相集成，用于完成地面站到旋翼飞艇的遥控指令的发送接收，以及旋翼飞艇到地面站的遥测数据或视频图像的发送接收，并将地面站的遥控指令传输至动力控制模块，所述动力控制模块根据地面站的遥控指令调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。
本发明实施例采取的技术方案还包括：所述旋翼飞艇为多旋翼动力飞艇，所述碰撞感应模块设置于旋翼飞艇艇囊外侧的多个突出部位，且所述碰撞感应模块与动力控制模块相集成。
本发明实施例采取的技术方案还包括：所述旋翼飞艇的旋翼四周还设有碳纤维护栏，所述碰撞感应模块设置于碳纤维护栏的突出部位上，通过所述碳纤维护栏保护旋翼，避免碰撞导致损坏。
本发明实施例采取的技术方案还包括：所述超声波发射感应模块设置于旋翼飞艇的前后部位，并与动力控制系统相集成。
本发明实施例采取的技术方案还包括：所述无线电通信控制模块无线电数据链系统调制模式包括2FSK、BPSK、OFDM及直接扩频。
本发明实施例的无障碍飞行系统，通过在旋翼飞艇上增加碰撞感应、超声波发射感应和无线电通信控制功能，在飞行过程中自动侦测及避让障碍物，或在发生碰撞后自动调整飞行路线，从而有效避免坠落、中断及损坏，实现了自主智能，使旋翼飞艇能够克服外部约束(障碍、碰撞、动力不足等)，自由飞行于室内(外)任意高度或任意位置，并可穿越门窗通道，在不同房间之间飞行，有效解决了室内(外)飞行器上升动力以及飞行安全性、稳定性及持久性的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的无障碍飞行系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，是本发明实施例的无障碍飞行系统的结构示意图。本发明实施例的无障碍飞行系统包括旋翼飞艇、碰撞感应模块、超声波发射感应模块、无线电通信控制模块和动力控制模块，其中，碰撞感应模块、超声波发射感应模块、无线电通信控制模块和动力控制模块分别设置于旋翼飞艇上，且碰撞感应模块、超声波发射感应模块和无线电通信控制模块分别与动力控制模块相集成；在本发明实施例中，所述旋翼飞艇为多旋翼动力飞艇，本发明同样适用于其他类型的旋翼飞艇或飞行器；具体地，
碰撞感应模块设置于旋翼飞艇艇囊外侧的多个突出部位，用于在发生碰撞时检测碰撞信号，并将碰撞信号传输至动力控制模块，动力控制模块根据碰撞信号自动调整旋翼飞艇动力、飞行姿态及飞行方向；在本发明实施例中，旋翼飞艇的旋翼四周还设有碳纤维护栏，碰撞感应模块还设置于碳纤维护栏的突出部位上，通过碳纤维护栏保护旋翼，避免碰撞导致损坏。
超声波发射感应模块设置于旋翼飞艇的前后部位，用于侦测旋翼飞艇四周一定范围内的障碍物，发现障碍物则将障碍物及距离信号传输至动力控制模块，动力控制模块根据障碍物及距离信号自动改变飞行姿态及路线，使旋翼飞艇及时避让碰撞。
无线电通信控制模块用于完成地面站到旋翼飞艇的遥控指令的发送接收，以及旋翼飞艇到地面站的遥测数据或视频图像的发送接收，并将地面站的遥控指令传输至动力控制模块，动力控制模块根据地面站的遥控指令调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向，实现旋翼飞艇的人工控制及与地面站的实时数据传输；其中，无线电数据链路是多模式通信系统，分为上行链路和下行链路，上行链路完成地面站到无人机遥控指令的发送接收，下行链路完成无人机到地面站的遥测数据或视频图像的发送接收，并根据定位信息的传输，利用上下行链路进行测距；无线电数据链系统调制模式包括2FSK、BPSK、OFDM及直接扩频等。
本发明实施例的无障碍飞行系统通过在旋翼飞艇上增加碰撞感应、超声波发射感应和无线电通信控制功能，在飞行过程中自动侦测及避让障碍物，或在发生碰撞后自动调整飞行路线，从而有效避免坠落、中断及损坏，实现了自主智能，使旋翼飞艇能够克服外部约束(障碍、碰撞、动力不足等)，自由飞行于室内(外)任意高度或任意位置，并可穿越门窗通道，在不同房间之间飞行，有效解决了室内(外)飞行器上升动力以及飞行安全性、稳定性及持久性的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无障碍飞行系统，包括旋翼飞艇和动力控制模块，所述动力控制模块设置于旋翼飞艇上，其特征在于，所述旋翼飞艇上还设有碰撞感应模块和超声波发射感应模块，所述碰撞感应模块用于检测碰撞信号，并将碰撞信号传输至动力控制模块；所述超声波发射感应模块用于侦测旋翼飞艇四周的障碍物，发现障碍物则将障碍物及其距离信号传输至动力控制模块；所述动力控制模块根据碰撞信号或障碍物及其距离信号自动调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。
2.根据权利要求1所述的无障碍飞行系统，其特征在于，所述旋翼飞艇上还设有无线电通信控制模块，所述无线电通信控制模块与动力控制系统相集成，用于完成地面站到旋翼飞艇的遥控指令的发送接收，以及旋翼飞艇到地面站的遥测数据或视频图像的发送接收，并将地面站的遥控指令传输至动力控制模块，所述动力控制模块根据地面站的遥控指令调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。
3.根据权利要求1所述的无障碍飞行系统，其特征在于，所述旋翼飞艇为多旋翼动力飞艇，所述碰撞感应模块设置于旋翼飞艇艇囊外侧的多个突出部位，且所述碰撞感应模块与动力控制模块相集成。
4.根据权利要求3所述的无障碍飞行系统，其特征在于，所述旋翼飞艇的旋翼四周还设有碳纤维护栏，所述碰撞感应模块还设置于碳纤维护栏的突出部位上，通过所述碳纤维护栏保护旋翼，避免碰撞导致损坏。
5.根据权利要求1所述的无障碍飞行系统，其特征在于，所述超声波发射感应模块设置于旋翼飞艇的前后部位，并与动力控制系统相集成。
6.根据权利要求2所述的无障碍飞行系统，其特征在于，所述无线电通信控制模块的无线电数据链系统调制模式包括2FSK、BPSK、OFDM及直接扩频。
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