CN107390711A - 一种无人机监视侦察系统 - Google Patents
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Abstract
一种无人机监视侦察系统，其通过无线网络与控制终端相连，所述无人机包括飞行处理器、根据飞行处理器的指令驱动无人机飞行的伺服机构、第一通信子系统、摄像子系统和第一处理器，其特征在于，当摄像子系统在被监视区域内拍摄到有人员活动时，第一处理器通过通信子系统向活动人员佩戴的非接触设备发送寻卡信息，并搜索回复信息，若收到回复信息，则判定该活动人员为合法人员，若没有收合回复信息，则判定活动人员为可疑人员，所述非接触设备接收通信子系统发送的电磁波而产生电能并供给其自身的内部电路用电。本发明提供的装置无需要地面控制站中的人员参与就可识别被监视区域的人员是否是合法的人员。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机监视侦察系统，属于飞行器控制技术领域。
背景技术
随着航空工业和信息技术的迅速发展，无人机在军事领域和民用领域得到越来越广泛的应用。无人机具备造价低廉、机动灵活、滞空时间长等特点，可以从事地面侦察和目标监视任务。通常情况下，无人机上装配有光电吊舱等设备，用于获取地面实时影像、遥测数据等监视信息，装配有惯性测量单元(IMU)、全球定位系统(GPS)等设备用于获取无人机位置和姿态信息，并通过地空数据链实现无人机与地面操作人员的通信。在传统的地面监视任务中，需要无人机地面控制站中的人员的参与。由地面控控制站中的人员判断被监视区域中的人员是否是合法的人员。
发明内容
为克服现有技术中存在的技术问题，本发明的发明目的是提供一种无人机监视侦察系统，其不需要地面控制站中的人员参与就可识别被监视区域的人员是否是合法的人员。
为实现所述发明目的，本发明提供平共处一种无人机监视侦察系统，其通过无线网络与控制终端相连，所述无人机包括飞行控制器、根据飞行控制器的指令驱动无人机飞行的伺服机构、第一通信子系统、摄像子系统和第一处理器，其特征在于，当摄像子系统在被监视区域内拍摄到有人员活动时，第一处理器通过通信子系统向活动人员佩戴的非接触设备发送寻卡信息，并搜索回复信息，若收到回复信息，则判定该活动人员为合法人员，若没有收合回复信息，则判定活动人员为可疑人员，所述非接触设备接收通信子系统发送的电磁波而产生电能并供给其自身的内部电路用电。
优选地，非接触设备至少包括天线回路、电源电路和内部电路，所述天线回路包括第一接线端子和第二接线端子，电源电路的两电源输入端分别连接于第一接线端子和第二接线端子，用于将天线回路所接收的电信号进行整流、滤波而后产生的直流电提供给内部电路，内部电路的两信号输入端也分别连接于第一接线端子和第二接线端子。
优选地，内部电路包括第二处理器以及连接于第二处理器的收信电路、发信电路和存储器。
优选地，第二处理器通过天线回路和收信电路接收到寻卡信息后，从存储器中取出回复信息，并发信电路和天线回路向无人机监视侦察系统回复信息。
优选地，伺服机构至少包括电机，所述电机至少包括定子和转子，所述定子至少包括根据提供的电能产生动能的线圈和在转子旋转过程中用于回收部分能量的线圈，所述转子包括呈N极性和S极性交替布置的永磁体。
优选地，通信模块至少包括数字基带单元和模拟单元，所述模拟单元至少包括调制器、载波产生器、高频功率放大器和功放电源，所述调制器用于将数字基带单元所提供的信号调制到载波产生器所产生的载波以产生调制波，所述高频功率放大器用于对调制器产生的调制波进行功率放大，所述功放电源用于给功率放大器提供电能。
优选地，模拟单元还包括延迟器，所述功放电源包括幅度检测器、处理器和可变电源，所述延迟器用于调制信号产生器所产生的调制信号进行延迟而后提供给调制器；所述幅度检波器用于提取调制信号产生器所产生的调制信号的幅值并提供给处理器，所述处理器根据该幅值控制可变电源的输出电压，以供给高频功率放大器。
优选地，所述可变电源包括n级直流电压单元，各直流电压单元相级联，每个直流电压单元包括一个电池组、一个续流二极管和一个电子开关，电池组的正极连接到续流二极管的负极；续流二极管的正极连接到电子开关的第一端，电子开关的第二端连接到电池组的负极，电子开关的控制端连接到处理器，处理器根据幅度检测器提供的信号控制电子开关的通断, 所述n为大于或者等于2的整数。
优选地，将非接触设备集成于芯片中，所述芯片嵌入于卡片中或者嵌入于佩戴于用户身上的佩饰中。
优选地，所述卡片为下列卡片之一：学生卡、教师卡、会客卡和工作卡。
与现有技术相比，本发明可达到如下优点：（1）无需要地面控制站中的人员参与就可识别被监视区域的人员是否是合法的人员；（2）在无人机飞行过程中，可回收部分能量并补充到畜电池中；（3）可减小通信模块的电源损耗；（4）提高调制精度。
附图说明
图1是本发明提供的无人机监视侦察系统的组成示意图；
图2是本发明提供的非接触设备的组成框图；
图3是本发明提供的无人机的动力部分的组成电路图；
图4是本发明提供的无人机的通信子系统的组成框图；
图5是本发明提供的通信子系统中的高频功率放大器的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例，所述实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在技术特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他技术特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过 于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“控制终端”既包括无线信号接收器的设备，其是具备无发射能力的无线信号接收器的设备，具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射的硬件设备。这种设备如膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。
本领域技术人员应当理解，本发明所称的“应用”、“应用程序”、以及类似表述的概念，是业内技术人员所公知的相同概念，是指由一系列计算机指令及相关数据资源有机构造的适于电子运行的计算机软件。除非特别指定，这种命名本身不受编程语言种类、级别，也不受其赖以运行的操作系统或平台所限制。理所当然地，此类概念也不受任何形式的终端所限制。
本发明一个实施例提供的无人机监视侦察系统通过无线网络与设置在地面的控制终端进行通信。下面结合图1详细说明本发明提供的无人机监视侦察系统。
图1是本发明提供的无人机监视侦察系统的组成示意图，如图1所示，根据本发明一个实施例，无人机监视侦察系统包括飞控器406、根据飞行处理器的令驱动无人机飞行的伺服机构、通信子系统、摄像子系统和处理器405，其中，飞控器406根据处理器405的指令给伺服机构提供控制信号，以使伺服机构根据预设路径或者地面控制终端的指令进行飞行，也将无人机飞行时获取的各种数据传送给处理器，伺服机构示例性地包括四个电机控制器和四个电机，如电机控制器CON11、电机控制器CON2、电机控制器CON3、电机控制器CON4，如电机M1、电机M2、电机M3、电机M4，四个电机控制器分别控制四个电机的工作状态。摄像子系统包括摄像头412和视频编码器413，所述摄像头412连接于视频编码器413，其用于对被监视区域进行航拍，并将所航拍的图像信息传送给视频编码器413，视频编码器413连接于处理器405，其用于对输入的图像信息进行编码而后传送给处理器405。通信子系统包括数字基带单元410、模拟单元411和通信卡414，通信卡通过插槽连接于数字基带单元，发信时，所述数字基带单元410用于将处理器405要传送的信息进行信源编码和信道编码，而后传送给模拟单元411，所述模拟单元411用于将数字基带单元410传送来的信息调制到载波信号上并进行功放，而后通过天线发射到空间；收信时，模拟单元411用于将天线接收的信号进行小信号放大，解调出控制端发送来的数字基带信号，数字基带410用于将数字基带信号进行信道解码、信源解码，取出控制终端发送来的数据或者指令。当摄像子系统在被监视区域内拍摄到有人员活动时，处理器405通过通信子系统向活动人员佩戴的非接触设备发送寻卡信息，并搜索回复信息，若收到回复信息，则判定该活动人员为合法人员，若没有收合回复信息，则判定活动人员为可疑人员，所述非接触设备接收通信子系统发送的电磁波而产生电能并供给其自身的内部电路用电。后续结合图2详细说明非接触设备。
图1中，根据本发明一个实施例，无人机监视侦察系统还包括MEMS402、存储器401、存储器408。存储器408用于存储控制电机的运行程序及电机运行的相关数据。MEMS402用于获取无人机的航向信息并提供给处理器405，航向信息包括俯仰角、横滚角、侧倾角等。存储器401用于存储应用程序和数据，所述数据包括视频编码器器提供的视频数据，通信子系统接收的数据、指令、导航定位接收器403获取的数据、MEMS获取的数据等。
无人机监视侦察系统还包括导航定位子系统403，其通过天线A1接收导航定位卫星的关于监视无人机的位置信息及时间信息，并将数据传送给处理器405。导航定位子系统403例如为GPS接收器、北斗定位授时接收器等。
根据本发明一个实施例，无人机监视侦察系统由电源模块407向各个部件提供能源，其可以通过开关进行断开与接通控制。
图2是本发明提供的非接触设备的组成框图，如图2所示，非接触设备至少包括天线回路、电源电路和内部电路，所述天线回路包括天线L0和与天线并联连接的电容C0，天线L0和电容C0构成谐振电路，电容C0还考虑寄生电容等来进行调整，因此，不一定被连接，天线回路由第一接线端子和第二接线端子输出信号。非接触设备还包括电源电路601，其两电源输入端分别连接于第一接线端子和第二接线端子，用于将天线回路所接收的电信号进行整流、滤波而后产生的直流电提供给内部电路，其由整流电路、滤波电容、调节电路构成(图中未示)。调节电路进行控制使得由整流电路和滤波电容所生成的 电压不超过预定电压电平。电源电路601的输出电压作为内部电路的电源电压VDD提供。
非接触设备还包括内部电路，其两信号输入端也分别连接于第一接线端子和第二接线端子，内部电路由通信子系统602、处理器603、存储器 604构成。通信子系统602将叠加在由非接触式电子设备具有的天线 L0接收到的交流信号上的信息信号进行解调后作为数字信息信号提供给处理器603，还将从处理器603输出的数字信号进行调制，而后通过天线发射出去。存储器604 用于记录处理器603接收的数据并存储了要发送的数据等。通信子系统602包括收信电路和发信电路。
当摄像子系统在被监视区域内拍摄到有人员活动时，无人机监视侦察系统的处理器通过通信子系统向活动人员佩戴的非触设备发送寻卡信息，并搜索回复信息，若为合法人员，其佩戴了包括图2所示的非接触设备的设备，非接触设备内部的L0C0谐振电路(在电磁波的激励下，产生共振，电源电路601对输入的信号进行整流、滤波，并向内部电路提供电能。此时，内部电路通过其通信子系统与无人机监视侦察系统建立连接，通过天线回路向无人机监视侦察系统回复信息。优选地，处理器603通过天线回路和收信电路接收到寻卡信息后，从存储器604中取出回复信息，并发信电路和天线回路向无人机监视侦察系统回复信息。若无人机监视侦察系统收到回复信息，则判定该活动人员为合法人员，若没有收合回复信息，则判定活动人员为可疑人员。
若同时有多个非接触设备在无人机监视侦察系统的工作范围内，无人机监视侦察系统通过启动防冲撞机制，根据非接触设备序列号来选定一非接触设备，被选中的非接触设备再与无人机监视侦察系统进行密码校验,确保无人机监视侦察系统对非接触设备有操作权限以及非接触设备的合法性，而未被选中的非接触设备则仍然处在闲置状态，等待下一次寻卡命令。密码验证通过之后，就可以对非接触设备进行读写等应用操作。
根据本发明一个实施例，将非接触设备集成于芯片中，所述芯片嵌入于卡片中或者嵌入于佩戴于用户身上的配饰中。所述卡片为下列卡片之一：学生卡、教师卡、会客卡和工作卡等。
图3是本发明提供的监视无人机中的动力部分的组成电路图，如图3所示，根据一个实施例，发明提供的监视无人机通过太阳能提供能源，以驱动电机旋转，从而带动旋翼旋转。所述太阳能电源电路包括：光伏电池SE、充电器CH1、电池组E1和MPPT控制模块，光伏电池SE用于将光能转换为电能，光伏电池SE的正极输出端连接于充电器的第一输入端，负极输出端经电阻R3连接于充电器的第二输入端；电阻R1和R2相串联而后并联到光伏电池SE两端，其中间节点用于取出光伏电池的取样电压； R3为电流采样电阻，MPPT控制模块根据采样电压和采样电流的值给充电器CH1提供控制信号；依据光伏电池SE输出电压、输出电流的采样值，调节充电器功率，在环境温度、光强发生变化时，使太阳能电池总处于最大功率输出状态，提高太阳能电池的使用效率。监视无人机中的动力部分还包括直馈开关K1，开关K1的第一端连接于SE的正极输出端，第二端连接于二极管D1的正端，二极管D1的负端向外提供电能，MPPT控制模块还根据太光伏电池输出电压、输出电流的采样值控制直馈开关K1的通断。充电器的第一端出端连接于二极管D2的正极端，二极管D2的负极端连接于电池组E1的正极端，电池组E1的负极端连接于充电器的第二输出端，即共公端，本发明如此设置电路，是为了在阳光充足够时，利用光伏电池SE直接给电机的驱动电路提供电能并给蓄电池充电，在阳光不充足时，利用畜电池给电机的驱动电路提供电能。
根据本发明一个实施例，监视无人机包括四个电机及四个电机的控制电路，它们的组成相同，以第一个电机M1及其控制电路为例进行说明，电机M1包括外壳、置于外壳内的定子和转子，还包括与转子的轴一同旋转的速度编码器和整流编码器，速度编码器如VS1，整流编码器如CD1，电机控制电路包括电机驱动器，如DR1，还包括极性控制单元PC1、速度控制单元VC1以及脉宽调制控制单元PWM1，电机驱动器DR1响应于控制信号而开关功率半导体装置，以将直流电力传输到定子的第一定子线圈。在这里，由于电机驱动单元DR1设置成向定子的第一定子（电动机）绕组M供应直流电，因此其结构可以根据电动机的类型(定子绕组的相数)而改变。为了驱动一相，需要2N个开关元件。这2N个开关元件桥形，可以使用晶体管、IGBT、MOSFET、以及FET作为开关元件。
极性控制单元PC1接收来自电机的整流编码器CD1的光传感器信号，并向电机驱动单元DR1发送用于实现电整流器的控制信号，从而实现电整流器。速度控制单元VC1接收来自电机的速度编码器的编码器VS1信号，并向脉宽调制控制单元元PWM1发送速度控制信号。飞控器406根据处理器405发送的指令向脉宽调制控制单元PWM1发送转速的控制信号。脉宽调制控制单元PWM1向电机驱动器DR1发送用于根据控制信号对电机M1的转速进行控制的PWM信号。
电机控制电路DR1还包括直流整流器H1，该直流整流器对从电机的第二定子绕组（发电机线圈）G产生的交流电进行整流并产生脉动直流电，所述直流电经滤波器C1 滤波产生直流电。同理，在M2的第二定子绕组产生感应电能，该感应电能经整流器H2并经滤波电容C2滤波在产生直流电压；在M3的第二定子绕组产生感应电能，该感应电能经整流器H3并经滤波电容C3滤波在产生直流电压；在M4的第二定子绕组产生感应电能，该感应电能经整流器H3并经滤波电容C3滤波在产生直流电压，将所有产生的直流电压累加并连接到充电器CH2的输入端，充电器CH2将收集的电能存储蓄电池E1中。
根据本发明一个实施例，电机的定子包括多个彼此叠置的环形硅片、多个发电机绕组槽、多个电动机绕组槽、多个磁通分割槽、多个抵消消除槽、缠绕在相应发电机绕组槽周围的多个发电机绕组、以及缠绕在相应电动机绕组槽周围的多个电动机绕组。
电动机绕组M用作通过接收来电机电路的电力而使转子旋转的电动机。发电机绕组用作利用由转子旋转感应出的电流而产生电力。 在该实施例中，绕组槽和绕组的总数是6，被分在3个区域中。沿定子周向按如下方式布置M、G、M、G、M和G(即，3个电动机绕组M和3个发电机绕组G)。 电动机绕组M被连接到电机驱动器。发电机绕组G被连接到相应的直流整流器。 当各个相的绕组并联缠绕时，这些绕组通过相位和极性进行分布和缠绕并连接到相应的导线上，彼此之间没有任何连接。
此外，由于在电动机绕组槽与发电机绕组槽之间设有宽度均等相对较窄的磁通分割槽，因此磁通被分割，从而阻断了可供电动机绕组M的磁通流向发电机绕组G的路径，使得电动机绕组M的磁通只可流向定子的磁场，从而使电动机能更有效地驱动。此外，磁通分割槽使电动机绕组槽周围的励磁宽度保持不变，从而使电动机绕组槽可以在驱动期间不影响相邻绕组槽或不受相邻绕组槽影响地进行操作。
在发电机绕组槽与相邻发电机绕组槽之间设有宽度均等且相对较窄的抵消消除槽，以消除磁通相抵，从而提高了发电效率。
电动发电机单元的转子包括多个彼此叠置的硅片以及多个平坦的永磁体，这些永磁体沿径向埋设在叠置的硅片中。就此而言，永磁体被设计成具有强磁力，以致于可形成相对较宽的磁场表面，因此可使磁通聚集在该磁场表面上，增大磁场表面的磁通密度。转子的极数根据定子的极数而定。
下面详细介绍转子，六个永磁体等距离地彼此间隔开并埋设在叠置的圆形硅片中。在叠置的圆形硅片的中心上设有非磁芯，以支撑永磁体和硅片，并且穿过非磁芯的中心设有轴。永磁体形成为平坦形状，并且在永磁体之间形成有空置空间。
使用永磁体的电动机被设计成具有通过转子的被动能量和定子的主动能量相结合而形成的旋转力。为了实现电动机中的超效率，增强转子的被动能量是非常重要的。因此，在本实施例中使用“钕(钕、铁、硼)”磁体。这些磁体增大了磁场表面并使磁通能聚集到转子的磁场上，从而增大了磁场的磁通密度。
与此同时，设置整流编码器和速度编码器来控制电机的旋转。整流编码器CD1和速度编码器VS1被安装在电动机主体外壳的外侧凹部上，以与转子的旋转轴一同旋转。
本发明中提供的监视无人机中的动力部分，有阳光的情况下，将光伏能补充存储于蓄电池E1中，在旋翼旋转时，回收部分电能，该电能也补到蓄电池中，从而提高了蓄电池的使用时长，如此，可使监视无人机较长时间在空中飞行。
图4是本发明提供的发信机的组成框图，如图4所示，发信机包括数字基带电路510、OFDM产生器527、调制器523、载波产生器524、高频功率放大电路525和功放电源526，OFDM产生器527用于将数字基带序列串并变换并调制到N个子载波上，接着进行IFFT变换形成并行的时域数据，即并行的OFDM符号，将所述并行的时域数据进行并串变换形成串行的OFDM符号，而后在每个串行的OFDM符号间插入保护间隔形成串行的插入了保护间隔的OFDM符号数据流；所述调制器523用于将OFDM产生器527所提供的信号调制到振荡器524所产生的载波以产生调制波，所述高频功率放大电路525用于对调制器产生的调制波进行功率放大并提供给天线，本发明提供的无线电子系统还包括延迟器522和幅度检测器521，所述延迟器522用于将OFDM产生器527所产生的调制信号进行延迟而后提供给调制器523；所述幅度检波器521用于提取数字基带产生器510所产生的调制信号的幅值并提供给处理器405，所述处理器405根据该幅值控制功放电源526的输出电压，以供给高频功率放大电路525。
所述功放电源526包括n级直流电压单元，各直流电压单元经电子开关相串联以向高频功率放大器提供电能，每个直流电压单元包括一个电池组（如E1、E2和En）、一个续流二极管（如D1、D2和Dn）和一个电子开关（如T1、T2和Tn），电池组的正极连接到续流二极管的负极；续流二极管的正极连接到电子开关的第一端，电子开关的第二端连接到电池组的负极，电子开关的控制端连接到处理器，处理器根据幅度检测器提供的信号控制电子开关的通断, 所述n为大于或者等于2的整数。
更具体地，第一个直流电压单元包括一个电池组E1、一个续流二极管D81和一个电子开关T1，电子开关为CMOS管，所述电池组E1的正极连接于续流二极管D81的负极；续流二极管D81的正极连接到CMOS管T1的漏极，CMOS管T1的源极连接到所述电池组E1的负极，CMOS管T1的栅极连接到处理器405的一个输出端，处理器405控制CMOS管T1通断。CMOS管T1工作于开关状态，当CMOS管T1的栅极输入一个高电位时，CMOS管T1导通，电池组E1的负极相当于接到续流二极管D81的正极。续流二极管D1两端的电压为E1，上端为正，下端为负。当CMOS管T1的栅极输入一个低电位时，CMOS管T1截止。续流二极管D81两端的电压为二极管结电压。
第二个直流电压单元包括一个电池组E2、一个续流二极管D82和一个电子开关T2，电子开关为CMOS管，所述电池组E2的正极连接于续流二极管D2的负极；续流二极管D82的正极连接到CMOS管T2的漏极，CMOS管T2的源极连接到所述电池组E2的负极，CMOS管T2的栅极连接到处理器405的一个输出端，处理器405控制CMOS管T2通断。CMOS管T2工作于开关状态，当CMOS管T2的栅极输入一个高电位时，CMOS管T2导通，电池组E2的负极相当于接到续流二极管D2的正极。续流二极管D82两端的电压为E2，上端为正，下端为负。当CMOS管T2的栅极输入一个低电位时，CMOS管T2截止。续流二极管D82两端的电压为二极管结电压。
依次类推，第n个直流电压单元包括一个电池组En、一个续流二极管D8n和一个电子开关Tn，电子开关为CMOS管，所述电池组En的正极连接于续流二极管Dn的负极；续流二极管Dn的正极连接到CMOS管Tn的漏极，CMOS管Tn的源极连接到所述电池组En的负极，CMOS管Tn的栅极连接到处理器405的一个输出端，处理器405控制CMOS管Tn通断。CMOS管Tn工作于开关状态，当CMOS管Tn的栅极输入一个高电位时，CMOS管Tn导通，电池组En的负极相当于接到续流二极管D8n的正极。续流二极管Dn两端的电压为En，上端为正，下端为负。当CMOS管Tn的栅极输入一个低电位时，CMOS管Tn截止。续流二极管D8n两端的电压为二极管结电压。
如此，如果每个直流电压单元的电子开关均同时导通的情况下，直流调制电源总的输出总电压为Vcc1=E1+E2+…+En。本发明中各个直流电压单元输出的电压值相同。
本发明中，处理器405根据幅度检波器提供的信号控制各个电子开关的通断，当幅度大时，使多个电子开关导通，给功率放大器提供高的供电电源，当幅度小时，使其中的几个电子开关导通，给功率放大器提供小的共电电源。只要使相应个的输出电源之和略大于所检测的幅度值就可，如此配置功放电源大大节省了能源，从而进一步延长了无人机的飞行时长。
图5是本发明一个实施例提供的无线发射机中高频功率放大器的电路图，如图5所示，本发明提供的高频功率放大器包括高频信号输入端IN、输入匹配网络520、高频放大器510、输出匹配网络530、高频信号输出端OUT和偏置电路540，其中，高频放大器510包括：晶体管T501和高频扼流圈L2，所述偏置电路540连接于晶体管T501的基极并用于根据控制电压Vcon1给晶体管T501的基极提供偏置电流；晶体管T501的发射极接地，集电极经高频扼流圈L2连接于电源Vcc1，还连接于输出匹配网络530。优选地，电源Vcc1还通过滤波电容C3接地。
根据参考电压给晶体管T501提供偏置电压的偏置电路540包括晶体管T11，所述晶体管T11的集电极连接于电源Vcc1，发射极依次经电阻R11和高频扼流圈L11连接于晶体管T501的基极。参考电压由电源电路550提供，其用于控制晶体管T501的偏置量，电源电路550包括电阻R14、晶体管T12和晶体管T13，晶体管T5012连接成二极管的结构，即晶体管T12的集电极和基极短路连接；晶体管T13连接成二极管的结构，即晶体管T13的集电极和基极短路连接。电阻R14的第一端连接于控制电压Vcon1，第二端连接于晶体管T12的基极，晶体管T12和晶体管T13串联连接，并连接于电阻R14和过冲控制电路之间。控制信号Vcon1用于控制偏置电路540的启动和停止。电源电路550中，设置电阻R14、晶体管T12和T13是为了在温度变化时由于温度偏移，引起的调制精度降低，上述部件起到温度补偿的作用。本发明中，电阻R11和高频扼流圈L11相串联的节点还经旁通电容C12接地。
在控制电压Vcon1上升期间，加速电路用于临时性地提高从电源电路550输出的参考电压，从而提高了由偏置电路540给晶体管T501的增加量。加速电路包括电容C11，时间常数控制电路、放电电路和过冲控制电路，电容C11的第一端连接于控制电压Vcon1，第二端连接于时间常数控制电路，放电电路与电容C11并联联系。放电电路包括晶体管T16，其栅极连接于地，源极连接于晶体管T14的基极，漏极连接于控制电压Vcon1。时间常数控制电路包括晶体管T14、电阻R12和晶体管T15，晶体管T14的基极连接于电容C11的第二端，集电极连接于电压Vcc1，发射极连接于电阻R12的端；电阻R12的第二端连接于晶体管T5015的基极；晶体管T15的集电极连接于电压Vcon1，发射极经电阻R13连接于地。时间常数控制电路用于确定在电容C11充电和放电的时间常数。过冲电路用于确定从电源电路550输出的参考电压的量，根据电容C11的放电量，参考电压临时性地增加。例如，过冲电路可以是仅包括电阻的R13的电路，电阻R13的第一端连接于地，第二端连接于电源电路110。
图5所示的高频功率放大器中，高频信号从输入端IN输入，而后经输入匹配网络520进行阻抗匹配输入到包括晶体管T501的共射放大器的基极，经功率放大从晶体管T501的集电极输出，而后经输出匹配网络530与天线（图1中未示）进行阻抗匹配到输出端OUT。
在控制电压Vcon1上升期间，对电容C11进行充电，充电电流依次从晶体管T14的基极到发射极，电阻R12，晶体管T15的基极到发射极，流入到电阻R13。偏置晶体管T11的基极电位临时性的升高，使放大晶体管T501的基极偏压升高，从而使晶体管T501的增益临时性地升高。在控制电压Vcon1下降期间，电容C11上的充电电荷由晶体管T16放电。本发明中由于配置了加速电路，进一步抑制了由于放大器产生的热量对调制精度的降低。
本发明中的处理器可包括数字信号处理器(DSP)、微处理器、可编程序逻辑装置(PLD)、门阵列或多个处理组件以及电源管理子系统。处理器还可包括内部高速缓存存储器，所述内部高速缓存存储器被配置成存储从存储器或者控制卡中取得的用于执行的计算机可读指令。 所述存储器包括非暂态计算机介质，所述介质例如包括SRAM、快闪、SDRAM和/或硬盘驱动器(HDD)等。存储器被配置成存储计算机可读指令以便由处理器来执行。
虽然以上已结合附图对按照本发明目的的构思和实例作了详尽说明，但本领域技术人员应当认识到，在没有脱离本发明构思的前提下，任何基于本发明作出的改进和变换仍然属于本发明保护范围内的内容。
Claims (10)
1.一种无人机监视侦察系统，其通过无线网络与控制终端相连，所述无人机包括飞行控制器、根据飞行控制器的指令驱动无人机飞行的伺服机构、第一通信子系统、摄像子系统和第一处理器，其特征在于，当摄像子系统在被监视区域内拍摄到有人员活动时，第一处理器通过通信子系统向活动人员佩戴的非接触设备发送寻卡信息，并搜索回复信息，若收到回复信息，则判定该活动人员为合法人员，若没有收合回复信息，则判定活动人员为可疑人员，所述非接触设备接收通信子系统发送的电磁波而产生电能并供给其自身的内部电路用电。
2.根据权利要求1所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，非接触设备至少包括天线回路、电源电路和内部电路，所述天线回路包括第一接线端子和第二接线端子，电源电路的两电源输入端分别连接于第一接线端子和第二接线端子，用于将天线回路所接收的电信号进行整流、滤波而后产生的直流电提供给内部电路，内部电路的两信号输入端也分别连接于第一接线端子和第二接线端子。
3.根据权利要求2所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，内部电路包括第二处理器以及连接于第二处理器的收信电路、发信电路和存储器。
4.根据权利要求2所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，第二处理器通过天线回路和收信电路接收到寻卡信息后，从存储器中取出回复信息，并发信电路和天线回路向无人机监视侦察系统回复信息。
5.根据权利要求4所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，伺服机构至少包括电机，所述电机至少包括定子和转子，所述定子至少包括根据提供的电能产生动能的线圈和在转子旋转过程中用于回收部分能量的线圈，所述转子包括呈N极性和S极性交替布置的永磁体。
6.根据权利要求5所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，通信模块至少包括数字基带单元和模拟单元，所述模拟单元至少包括调制器、载波产生器、高频功率放大器和功放电源，所述调制器用于将数字基带单元所提供的信号调制到载波产生器所产生的载波以产生调制波，所述高频功率放大器用于对调制器产生的调制波进行功率放大，所述功放电源用于给功率放大器提供电能。
7.根据权利要求6所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，模拟单元还包括延迟器，所述功放电源包括幅度检测器、处理器和可变电源，所述延迟器用于调制信号产生器所产生的调制信号进行延迟而后提供给调制器；所述幅度检波器用于提取调制信号产生器所产生的调制信号的幅值并提供给处理器，所述处理器根据该幅值控制可变电源的输出电压，以供给高频功率放大器。
8.根据权利要求7所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，所述可变电源包括n级直流电压单元，各直流电压单元相级联，每个直流电压单元包括一个电池组、一个续流二极管和一个电子开关，电池组的正极连接到续流二极管的负极；续流二极管的正极连接到电子开关的第一端，电子开关的第二端连接到电池组的负极，电子开关的控制端连接到处理器，处理器根据幅度检测器提供的信号控制电子开关的通断, 所述n为大于或者等于2的整数。
9.根据权利要求1-8任一所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，将非接触设备集成于芯片中，所述芯片嵌入于卡片中或者嵌入于佩戴于用户身上的佩饰中。
10.根据权利要求9所述的无人机监视侦察系统，其特征在于，所述卡片为下列卡片之一：学生卡、教师卡、会客卡和工作卡。
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