CN108583929A - 一种低成本便携式系留无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本便携式系留无人机，包括无人机、系留线缆、车载收放线绞盘、摩托车、摩托车车载电源模块，其中，无人机部分包括：稳流电池组模块、充放电模块、DC‑DC降压模块、无人机动力模块、二极管、无人机起落架、无人机机架、全景摄像头和无人机旋翼臂，无人机的底端设有系留线缆，系留线缆的底端设有车载收放线绞盘，车载收放线绞盘的底端设有摩托车，无人机的两侧底端均设有无人机起落架，无人机的顶端设有无人机旋翼臂，该系留无人机解决了现有无人机使用条件限制问题，将摩托车与系留无人机相结合，使整套系统成本大大降低，适用条件更广，即使在车辆拥挤的城市，也可以快速到达任务地点执行任务。

Description

一种低成本便携式系留无人机
技术领域
本发明涉及一种系留无人机，具体涉及一种低成本便携式系留无人机。
背景技术
系留无人机是将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的无人机系统，系留无人机通过光电综合缆绳传输电能，使无人机可以不受电能限制而长时间停留在空中，其结构大小、制作材料可以根据应用需求来灵活设计，且机动性能强，根据应用场景的不同，系留无人机系统分为地面固定式、车载移动式和舰载移动式，三种工作方式很好的满足了各种工作环境的需求。系留无人机搭载通信设备是一种新兴通信手段，将系留无人机作为通信平台，具有快速部署、轻便灵活、起降环境要求低等特点，能实现几十公里范围内快速、可靠、廉价的宽带通信，在突发自然灾害、通信基础设施受到破坏、通信环境恶劣等条件下，其应急通信能力优势明显。现有的系留无人机主要是基于地面较大(四轮式)配套车辆，使用场地受限，且无人机平台普遍采用较大载重量较大无人机，使得整套系统成本较高。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种低成本便携式系留无人机，从而解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种低成本便携式系留无人机，包括无人机、系留线缆、车载收放线绞盘、摩托车，其中无人机包括：稳流电池组模块、平衡充放电模块、DC-DC降压模块、摩托车车载电源模块、无人机动力模块、二极管、无人机起落架、稳流电池组、无人机机架、全景摄像头和无人机旋翼臂，所述无人机的底端设有所述系留线缆，所述系留线缆的底端设有所述车载收放线绞盘，所述车载收放线绞盘的底端设有所述摩托车，所述无人机的两侧底端均设有所述无人机起落架，所述无人机的顶端设有所述无人机旋翼臂，所述无人机旋翼臂安装在所述无人机机架上，所述无人机的底部设有所述稳流电池组，所述稳流电池组的底端设有所述平衡充放电模块，所述平衡充放电模块的底端设有所述全景摄像头，所述稳流电池组的一端与所述DC-DC降压模块输出端相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述稳流电池组模块的输出端与所述平衡充放电模块的输入端相连，所述平衡充放电模块的输出端分别与所述DC-DC降压模块和所述无人机动力模块的输入端相连，所述DC-DC降压模块的输出端与所述摩托车车载电源模块的输入端相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述车载收放线绞盘通过螺栓固定在所述摩托车的尾座上，所述车载收放线绞盘通过所述系留线缆与所述无人机相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述二极管分别与所述平衡充放电模块和所述DC-DC降压模块电性连接，所述稳流电池组与所述平衡充放电模块电性连接，所述平衡充放电模块分别与所述DC-DC降压模块和所述无人机电性连接，所述DC-DC降压模块与所述摩托车电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述无人机机架通过螺栓固定在所述无人机旋翼臂上，所述无人机机架的一端设有所述无人机动力模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述DC-DC降压模块设有两个，功率为360W，所述稳流电池组采用6S锂聚合物电池组，由于采用串联供电，需要保持每片电芯电压平衡，故采用所述平衡充放电模块对所述稳流电池组进行充放电，在所述平衡充放电模块和所述DC-DC降压模块之间设有所述二极管，为保证所述DC-DC降压模块只对所述稳流电池组充电。
本发明所达到的有益效果是：该装置是一种低成本便携式系留无人机，该系留无人机解决了现有无人机使用条件限制问题，将摩托车与系留无人机相结合，使整套系统的适用条件更广，即使在车辆拥挤的城市，也可以快速到达任务地点执行任务。
本发明针对较小的系留无人机提出一套电源解决方案，该方案具备成本低、质量轻的优点，给人们带来方便，结构简单，方便推广。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的系留无人机系统地面状态结构示意图；
图3是本发明的系留无人机系统整体电路模块图；
图4是本发明系留无人机的结构示意图；
图5是本发明系留无人机折叠后的结构示意图；
图中：1、无人机；2、系留线缆；3、车载收放线绞盘；4、摩托车；5、稳流电池组模块；6、平衡充放电模块；7、DC-DC降压模块；8、摩托车车载电源模块；9、无人机动力模块；10、二极管；11、无人机起落架；14、无人机机架；；16、全景摄像头；17、无人机旋翼臂。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-5所示，本发明提供一种低成本便携式系留无人机，包括无人机1、系留线缆2、车载收放线绞盘3、摩托车4、稳流电池组模块5、平衡充放电模块6、DC-DC降压模块7、摩托车车载电源模块8、无人机动力模块9、二极管10、无人机起落架11、无人机机架14、全景摄像头16和无人机旋翼臂17，无人机1的底端设有系留线缆2，系留线缆2的底端设有车载收放线绞盘3，车载收放线绞盘3的底端设有摩托车4，无人机1的两侧底端均设有无人机起落架11，无人机1的顶端设有无人机旋翼臂17，无人机旋翼臂17安装在无人机机架14上，无人机1的底部设有稳流电池组模块5，稳流电池组模块5的底端设有平衡充放电模块6，平衡充放电模块6的底端设有全景摄像头16，稳流电池组模块5的一端设有DC-DC降压模块7。
稳流电池组模块5的输出端与平衡充放电模块6的输入端相连，平衡充放电模块6的输出端分别与DC-DC降压模块7和无人机动力模块9的输入端相连，DC-DC降压模块7的输出端与摩托车车载电源模块8的输入端相连。
车载收放线绞盘3通过螺栓固定在摩托车4的尾座上，车载收放线绞盘3通过系留线缆2与无人机1相连。
二极管10分别与平衡充放电模块6和DC-DC降压模块7电性连接，稳流电池组模块5与平衡充放电模块6电性连接，平衡充放电模块6分别与DC-DC降压模块7和无人机1电性连接，DC-DC降压模块7与摩托车4电性连接。
无人机机架14通过螺栓固定在无人机旋翼臂17上，无人机旋翼臂17的一端设有无人机动力模块9。
DC-DC降压模块7设有两个，功率为360W，稳流电池组模块5采用6S锂聚合物电池组，由于采用串联供电，需要保持每片电芯电压平衡，故采用平衡充放电模块6对稳流电池组模块5进行充放电，在平衡充放电模块6和DC-DC降压模块7之间设有二极管10，为保证DC-DC降压模块7只对稳流电池组模块5充电。
该装置是一种低成本便携式系留无人机，包括无人机1、系留线缆2、车载收放线绞盘3、摩托车4、稳流电池组模块5、平衡充放电模块6、DC-DC降压模块7、摩托车车载电源模块8、无人机动力模块9、二极管10、无人机起落架11、无人机机架14、全景摄像头16和无人机旋翼臂17，使用的时候，首先，将无人机的旋翼臂折叠，减小无人机占用的空间，将无人机1固定在摩托车4上。驾驶员驾驶摩托车4至任务区域，打开系留无人机电源开关后，系留无人机利用自身携带的电池电能及系留线缆提供的电能开始升空，车载收放线绞盘3根据无人机的高度逐渐释放线缆，直至无人机达到指定飞行高度并保持悬停，开始执行任务。当任务结束后，通过遥控系留无人机缓缓下降，与此同时，车载收放线绞盘3逐渐回收系留线缆，直至无人机1落至摩托车上，驾驶员关闭电源开关后，将系留无人机1的旋翼臂折叠，固定好折叠后的无人机1，驾车离开任务区域。
电源解决方案实施过程为：摩托车4上装载蓄电池，并且摩托车的发电机可为蓄电池充电。通过升压电路及稳压将摩托车装载的蓄电池输出电压升高并稳定至90V，然后通过与摩托车相连的系留线缆2将电能传送给系留无人机，系留无人机上搭载两块质量很轻的360W功率的DC-DC降压模块7，将90V电压降至24V。由于DC-DC降压模块7均具有相应缓慢的缺点，不能满足于无人机所需功率变化迅速的要求，所以，需要加装稳流电池组模块5补充无人机所需的变化迅速的电流。稳流电池组模块5采用6S锂聚合物电池组，能重比较高，由于采用串联供电，需要保持每片电芯电压平衡，故采用平衡充/平衡充/对稳流电池组模块5进行充放电，为保证DC-DC降压模块7只对稳流电池组充电，需在二者之间安装一个二极管10。
本发明所达到的有益效果是：该装置是一种低成本便携式系留无人机，该系留无人机解决了现有无人机使用条件限制问题，将摩托车与系留无人机相结合，使整套系统的适用条件更广，即使在车辆拥挤的城市，也可以快速到达任务地点执行任务。
本发明针对较小的系留无人机提出一套电源解决方案，该方案具备成本低、质量轻的优点，给人们带来方便，结构简单，方便推广。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低成本便携式系留无人机，包括无人机(1)、系留线缆(2)、车载收放线绞盘(3)、摩托车(4)、稳流电池组模块(5)、平衡充放电模块(6)、DC-DC降压模块(7)、摩托车车载电源模块(8)、无人机动力模块(9)、二极管(10)、无人机起落架(11)、无人机机架(14)、全景摄像头(16)和无人机旋翼臂(17)，其特征在于，所述无人机(1)的底端设有所述系留线缆(2)，所述系留线缆(2)的底端设有所述车载收放线绞盘(3)，所述车载收放线绞盘(3)的底端设有所述摩托车(4)，所述无人机(1)的两侧底端均设有所述无人机起落架(11)，所述无人机(1)的顶端设有所述无人机旋翼臂(17)，所述无人机旋翼臂(17)安装在所述无人机机架(14)上，所述无人机(1)的底部设有所述稳流电池组模块(5)，所述稳流电池组模块(5)的底端设有所述平衡充放电板(6)，所述平衡充放电板(6)的底端设有所述全景摄像头(16)，所述稳流电池组模块(5)的一端设有所述DC-DC降压模块(7)。
2.根据权利要求1所述的一种低成本便携式系留无人机，其特征在于，所述稳流电池组模块(5)的输出端与所述平衡充放电模块(6)的输入端相连，所述平衡充放电模块(6)的输出端分别与所述DC-DC降压模块(7)和所述无人机动力模块(9)的输入端相连，所述DC-DC降压模块(7)的输出端与所述摩托车车载电源模块(8)的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种低成本便携式系留无人机，其特征在于，所述车载收放线绞盘(3)通过螺栓固定在所述摩托车(4)的尾座上，所述车载收放线绞盘(3)通过所述系留线缆(2)与所述无人机(1)相连。
4.根据权利要求1所述的一种低成本便携式系留无人机，其特征在于，所述二极管(10)分别与所述平衡充放电模块(6)和所述DC-DC降压模块(7)电性连接，所述稳流电池组模块(5)与所述平衡充放电模块(6)电性连接，所述平衡充放电模块(6)分别与所述DC-DC降压模块(7)输出端和所述无人机(1)电性连接，所述DC-DC降压模块(7)输入端与所述摩托车(4)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种低成本便携式系留无人机，其特征在于，所述无人机机架(14)通过螺栓固定在所述无人机旋翼臂(17)上，所述无人机旋翼臂(7)的一端设有所述无人机动力模块(9)。
6.根据权利要求1所述的一种低成本便携式系留无人机，其特征在于，所述DC-DC降压模块(7)设有两个，功率为360W，所述稳流电池组模块(5)采用6S锂聚合物电池组，由于采用串联供电，需要保持每片电芯电压平衡，故采用所述平衡充放电模块(6)对所述稳流电池组模块(5)进行充放电，在所述平衡充/放电(6)和所述DC-DC降压模块(7)之间设有所述二极管(10)，为保证所述DC-DC降压模块(7)只对所述稳流电池组模块(5)充电。
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