CN106300596A - 一种高续航航拍无人机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高续航航拍无人机控制系统，包括航拍系统，航拍系统用于对无人机飞行区域进行拍摄，还包括传感系统、数据处理模块、太阳能充电模块、无线充电模块、基站及遥控终端；其中，传感系统包括超声波传感器、电子罗盘、速度传感器；太阳能充电模块包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池；无线充电模块包括磁电转换装置、蓄电池。本发明通过太阳能发电与无线充电技术的巧妙结合，有效提高了无人机的远距离续航能力，避免了中途断电的困扰，充分利用太阳能资源，且无需返航充电，大幅提高了航拍效率，延长了无人机的续航时间，消除了无人机在实际应用当中受到的时间限制与空间限制。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，尤其涉及一种高续航航拍无人机控制系统。
背景技术
无人机也称多旋翼飞行器，它具有便携、质轻、飞行稳定、噪音低等特点，携带影像设备与侦测设备可以为秘密侦察提供强有力的手段，尤其是人不易接近的区域，可以提供空中第一手影像资料。同样在群体性事件中也可以发挥巨大的作用，除侦察外甚至可以携带小型催泪瓦斯进行空中投掷。
目前市面上的无人机系统，最大的问题是续航问题，不管是目前世界上占有率最高的大疆无人机，还是一些行业应用的无人机，一般民用的无人机系统航时为20多分钟，行业应用的无人机系统航时也仅有1-2小时。而且，目前市面上完全没有续航很长，或者是无限续航的技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种高续航航拍无人机控制系统，能够有效结合太阳能发电与无线充电技术，有效提高无人机的续航能力。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种高续航航拍无人机控制系统，包括航拍系统，所述航拍系统用于对无人机飞行区域进行拍摄，还包括传感系统、数据处理模块、太阳能充电模块、无线充电模块、基站及遥控终端；
其中，所述传感系统包括超声波传感器、电子罗盘、速度传感器；
所述超声波传感器用于检测无人机与基站的距离并形成距离信号传送至数据处理模块；
所述电子罗盘用于收集无人机方位信息并形成方位信号传送至数据处理模块；
所述速度传感器用于收集无人机速度信息并形成速度信号传送至数据处理模块；
所述太阳能充电模块包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池；
其中，所述太阳能电池板与太阳能控制器输入端电连接，所述太阳能控制器输出端与蓄电池电连接，所述蓄电池另一端与供电模块相互连接；
所述无线充电模块包括磁电转换装置、蓄电池；
其中，所述磁电转换装置用于将电磁波转换成电能并存储至蓄电池；
所述供电模块同时连接有电源检测模块、数据处理模块；
其中，所述电源检测模块用于收集供电模块中的剩余电量，并控制供电模块发送充电信号至数据处理模块；
所述数据处理模块与无线传输模块双向通信连接，所述无线通讯模块分别与遥控终端、基站进行双向通信连接；
所述基站包括充电基点、充电台、电磁转换装置；
其中，所述充电基点均布在无人机航拍区域内，所述充电基点用于接收无线传输模块的充电信号，并形成启动信号发送至充电台，所述充电台接收到启动信号后控制开启电磁转换装置；
所述数据处理模块根据超声波传感器的距离信号、速度传感器的速度信号及供电模块的电量消耗值，计算得出单位消耗值，所述单位消耗值为当前速度下单位距离的电量消耗值，等于当前速度下电量消耗值除以飞行距离；
所述超声波传感器实时检测无人机与最近充电基点的距离，并作为极限充电距离：
当所述单位消耗值与极限充电距离的乘积等于供电模块的剩余电量时，所述供电模块发送充电信号至数据处理模块，并通过无线传输模块传送至充电基点，所述充电基点发送启动信号发送至充电台，所述充电台接收到启动信号后控制开启电磁转换装置，同时所述数据处理模块控制无人机飞往充电台；
当无人机到达充电台时，所述电磁转换装置将电能转换成电磁波并发送至磁电转换装置，所述磁电转换装置接收到电磁波能量后转换成电能并存储至蓄电池内。
进一步地，所述供电模块中连接有紧急电源，所述紧急电源的电容量为供电模块的五分之一。
进一步地，所述充电基点的相互距离等于供电模块满电量下所能飞行距离的三分之一。
本发明的有益效果是：
本发明通过太阳能发电与无线充电技术的巧妙结合，有效提高了无人机的远距离续航能力，避免了中途断电的困扰，充分利用太阳能资源，且无需返航充电，大幅提高了航拍效率，延长了无人机的续航时间，消除了无人机在实际应用当中受到的时间限制与空间限制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示的一种高续航航拍无人机控制系统，包括航拍系统，航拍系统用于对无人机飞行区域进行拍摄，还包括传感系统、数据处理模块、太阳能充电模块、无线充电模块、基站及遥控终端；
其中，传感系统包括超声波传感器、电子罗盘、速度传感器；
超声波传感器用于检测无人机与基站的距离并形成距离信号传送至数据处理模块；
电子罗盘用于收集无人机方位信息并形成方位信号传送至数据处理模块；
速度传感器用于收集无人机速度信息并形成速度信号传送至数据处理模块；
太阳能充电模块包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池；
其中，太阳能电池板与太阳能控制器输入端电连接，太阳能控制器输出端与蓄电池电连接，蓄电池另一端与供电模块相互连接；
无线充电模块包括磁电转换装置、蓄电池；
其中，磁电转换装置用于将电磁波转换成电能并存储至蓄电池；
供电模块同时连接有电源检测模块、数据处理模块；
其中，电源检测模块用于收集供电模块中的剩余电量，并控制供电模块发送充电信号至数据处理模块；
数据处理模块与无线传输模块双向通信连接，无线通讯模块分别与遥控终端、基站进行双向通信连接；
基站包括充电基点、充电台、电磁转换装置；
其中，充电基点均布在无人机航拍区域内，充电基点的相互距离等于供电模块满电量下所能飞行距离的三分之一，充电基点用于接收无线传输模块的充电信号，并形成启动信号发送至充电台，充电台接收到启动信号后控制开启电磁转换装置；
数据处理模块根据超声波传感器的距离信号、速度传感器的速度信号及供电模块的电量消耗值，计算得出单位消耗值，单位消耗值为当前速度下单位距离的电量消耗值，等于当前速度下电量消耗值除以飞行距离；
超声波传感器实时检测无人机与最近充电基点的距离，并作为极限充电距离：
当单位消耗值与极限充电距离的乘积等于供电模块的剩余电量时，供电模块发送充电信号至数据处理模块，并通过无线传输模块传送至充电基点，充电基点发送启动信号发送至充电台，充电台接收到启动信号后控制开启电磁转换装置，同时数据处理模块控制无人机飞往充电台，其中，供电模块中还连接有紧急电源，紧急电源的电容量为供电模块的五分之一；
当无人机到达充电台时，电磁转换装置将电能转换成电磁波并发送至磁电转换装置，磁电转换装置接收到电磁波能量后转换成电能并存储至蓄电池内。
本发明通过太阳能发电与无线充电技术的巧妙结合，有效提高了无人机的远距离续航能力，避免了中途断电的困扰，充分利用太阳能资源，且无需返航充电，大幅提高了航拍效率，延长了无人机的续航时间，消除了无人机在实际应用当中受到的时间限制与空间限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (3)
1.一种高续航航拍无人机控制系统，包括航拍系统，所述航拍系统用于对无人机飞行区域进行拍摄，其特征在于：还包括传感系统、数据处理模块、太阳能充电模块、无线充电模块、基站及遥控终端；
其中，所述传感系统包括超声波传感器、电子罗盘、速度传感器；
所述超声波传感器用于检测无人机与基站的距离并形成距离信号传送至数据处理模块；
所述电子罗盘用于收集无人机方位信息并形成方位信号传送至数据处理模块；
所述速度传感器用于收集无人机速度信息并形成速度信号传送至数据处理模块；
所述太阳能充电模块包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池；
其中，所述太阳能电池板与太阳能控制器输入端电连接，所述太阳能控制器输出端与蓄电池电连接，所述蓄电池另一端与供电模块相互连接；
所述无线充电模块包括磁电转换装置、蓄电池；
其中，所述磁电转换装置用于将电磁波转换成电能并存储至蓄电池；
所述供电模块同时连接有电源检测模块、数据处理模块；
其中，所述电源检测模块用于收集供电模块中的剩余电量，并控制供电模块发送充电信号至数据处理模块；
所述数据处理模块与无线传输模块双向通信连接，所述无线通讯模块分别与遥控终端、基站进行双向通信连接；
所述基站包括充电基点、充电台、电磁转换装置；
其中，所述充电基点均布在无人机航拍区域内，所述充电基点用于接收无线传输模块的充电信号，并形成启动信号发送至充电台，所述充电台接收到启动信号后控制开启电磁转换装置；
所述数据处理模块根据超声波传感器的距离信号、速度传感器的速度信号及供电模块的电量消耗值，计算得出单位消耗值，所述单位消耗值为当前速度下单位距离的电量消耗值，等于当前速度下电量消耗值除以飞行距离；
所述超声波传感器实时检测无人机与最近充电基点的距离，并作为极限充电距离：
当所述单位消耗值与极限充电距离的乘积等于供电模块的剩余电量时，所述供电模块发送充电信号至数据处理模块，并通过无线传输模块传送至充电基点，所述充电基点发送启动信号发送至充电台，所述充电台接收到启动信号后控制开启电磁转换装置，同时所述数据处理模块控制无人机飞往充电台；
当无人机到达充电台时，所述电磁转换装置将电能转换成电磁波并发送至磁电转换装置，所述磁电转换装置接收到电磁波能量后转换成电能并存储至蓄电池内。
2.根据权利要求1所述的一种高续航航拍无人机控制系统，其特征在于：所述供电模块中连接有紧急电源，所述紧急电源的电容量为供电模块的五分之一。
3.根据权利要求1所述的一种高续航航拍无人机控制系统，其特征在于：所述充电基点的相互距离等于供电模块满电量下所能飞行距离的三分之一。
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