CN108873941A - 无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法，属于无人机技术领域，无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法，包括结构型组合无人机、供能型组合无人机、填充型组合无人机和控制总成，所述结构型组合无人机和供能型组合无人机上端均转动连接有四个均匀排布的飞行旋翼，所述结构型组合无人机和供能型组合无人机下端均固定连接有两个并排的着陆架，所述供能型组合无人机和填充型组合无人机下端均固定连接有两个分开排布的表演彩光灯，通过结构型组合无人机内的填充型组合无人机掉出，并飞行补位，可以实现在无人机编队飞行中出现单个飞行器意外空缺的情况时，快速补位，不影响商演的正常进行。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务，无人机按应用领域，可分为军用与民用，军用方面，无人机分为侦察机和靶机，民用方面，无人机与行业应用相配合，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
现有的无人机编队多用于商业表演或宣传活动，在使用过程中，通过飞行位置的变化与单个无人机上携带的灯光设备进行排列组合，呈现出多样的形状组合，但由于部分特殊情况，编队中单个无人机出现故障后，该无人机所空缺出来的位置就会呈现出空点，影响整个编队的投影效果，进而导致商演的中断进和宣传活动的无法进行，现有的补救方式，多是中断演出，更换损坏的无人机后，重新进行，十分占用时间。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法，它可以实现在无人机编队飞行中出现单个飞行器意外空缺的情况时，快速补位，不影响商演的正常进行。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法，包括结构型组合无人机、供能型组合无人机、填充型组合无人机和控制总成，所述结构型组合无人机和供能型组合无人机上端均转动连接有四个均匀排布的飞行旋翼，所述结构型组合无人机和供能型组合无人机下端均固定连接有两个并排的着陆架，所述供能型组合无人机和填充型组合无人机下端均固定连接有两个分开排布的表演彩光灯，所述结构型组合无人机下侧开设有组合副机收纳槽，所述填充型组合无人机位于组合副机收纳槽内，所述组合副机收纳槽左右两端均固定连接有底板转轴，所述底板转轴远离组合副机收纳槽一端转动连接有收纳转板，两个所述收纳转板远离底板转轴一端均固定连接有小型电磁铁，两个小型电磁铁互相匹配，所述结构型组合无人机内设有中心控制器和中心接收模块，所述中心控制器与中心接收模块电性连接，所述中心控制器与小型电磁铁电性连接，所述填充型组合无人机上端转动连接有四个均匀排布的辅机旋翼，所述填充型组合无人机下端固定连接有两个填充位彩光灯，两个所述填充位彩光灯之间设有副机供能接收装置，所述副机供能接收装置与填充型组合无人机下端固定连接，所述副机供能接收装置内设有副机控制器、副机触发开关和无线能源接收模块，所述无线能源接收模块和副机触发开关均与副机控制器电性连接，所述供能型组合无人机下侧设有附加载电源和副机无线充电塔，所述附加载电源位于两个表演彩光灯之间，所述附加载电源下端与副机无线充电塔固定连接，所述副机无线充电塔与副机供能接收装置相匹配，所述控制总成上设有补位触发开关，所述补位触发开关与中心控制器电性连接，通过结构型组合无人机内的填充型组合无人机掉出，并飞行补位，可以实现在无人机编队飞行中出现单个飞行器意外空缺的情况时，快速补位，不影响商演的正常进行。
进一步的，所述填充型组合无人机下端开凿有着陆储槽，所述着陆储槽内固定连接有弹出式气囊，通过在填充型组合无人机下端增设的弹出式气囊，便于填充型组合无人机的安全降落。
进一步的，所述弹出式气囊为弹出式安全气囊，所述弹出式气囊上端固定连接有距离传感器，通过在弹出式气囊上端增设的距离传感器，便于弹出式气囊对填充型组合无人机下的地面环境进行检测，当检测到地面时，弹出式气囊快速弹出，便于填充型组合无人机的安全着陆。
进一步的，所述弹出式气囊上端的距离传感器为超声波传感器，通过在弹出式气囊上端增设的超声波传感器，便于检测地面情况，进而弹出弹出式气囊，便于填充型组合无人机的安全着陆。
进一步的，所述结构型组合无人机和供能型组合无人机内置的电源均为4500mA，通过在结构型组合无人机和供能型组合无人机中内置的4500mA电源，便于维持结构型组合无人机和供能型组合无人机的长时间续航飞行。
进一步的，所述供能型组合无人机上固定连接的附加载电源容量为2100mA，通过在供能型组合无人机上增设的2100mA电源与副机无线充电塔，便于为填充型组合无人机远距离无线供能。
进一步的，所述副机控制器内还包括延时器和触发传感器，所述触发传感器为超声波传感器，所述触发传感器与延时器电性连接，通过在副机控制器内增设的延时器和触发传感器，便于填充型组合无人机上的辅机旋翼延时开启，减少因填充型组合无人机上的辅机旋翼启动，造成的填充型组合无人机与结构型组合无人机的损坏。
进一步的，所述小型电磁铁为工作电压DC12V的微形电磁铁，通过选用DC12V的微形电磁铁，便于收纳转板的开启与保持关闭状态。
进一步的，所述微形电磁铁规格为直径18mm，高度8.6mm，通过选用的规格为直径18mm、高度8.6mm的微形电磁铁，便于减小电磁铁重量对结构型组合无人机的飞行影响。
进一步的，所述填充位彩光灯和表演彩光灯均为包括二十个单独LED彩灯的光灯照明组，通过选用二十个单独LED彩灯的光灯照明组，便于呈现多样的色彩光亮，进而提升演出效果。
进一步的，所述结构型组合无人机与供能型组合无人机在飞行阵列中，呈现间隔排布，通过结构型组合无人机与供能型组合无人机的间隔排布，便于较近距离结构型组合无人机内的填充型组合无人机快速补位，减少对编队飞行商演的影响。
无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其使用方法为：当飞行编队正常飞行时，结构型组合无人机与供能型组合无人机即可实现正常的编队飞行演出，当出现意外状况，单个无人机飞行器出现问题，造成飞行编队中出现“空点”情况时，由技术人员操作控制总成上的补位触发开关，控制相邻的结构型组合无人机进行补位动作，当补位触发开关开启后，相应的结构型组合无人机上的小型电磁铁供电中断，两个小型电磁铁磁力中止，填充型组合无人机在重力的作用下，下压收纳转板，使收纳转板绕底板转轴转动打开，进而填充型组合无人机从结构型组合无人机内的组合副机收纳槽掉落并开启工作，供能型组合无人机上的副机无线充电塔在接收到控制信号后，供能控制器控制副机无线充电塔发射供能信号，填充型组合无人机上的副机供能接收装置接收供能信号，接收到电力补充后，辅机旋翼开启，从而实现飞行供能，填充位彩光灯开启，从而实现发光功能，通过这种快速填充式方法，可以较快地补充因为意外状况发生时的无人机编队出现的“空点”，从而使商演继续进行。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过结构型组合无人机内的填充型组合无人机掉出，并飞行补位，可以实现在无人机编队飞行中出现单个飞行器意外空缺的情况时，快速补位，不影响商演的正常进行。
（2）填充型组合无人机下端开凿有着陆储槽，着陆储槽内固定连接有弹出式气囊，通过在填充型组合无人机下端增设的弹出式气囊，便于填充型组合无人机的安全降落。
（3）弹出式气囊为弹出式安全气囊，弹出式气囊上端固定连接有距离传感器，通过在弹出式气囊上端增设的距离传感器，便于弹出式气囊对填充型组合无人机下的地面环境进行检测，当检测到地面时，弹出式气囊快速弹出，便于填充型组合无人机的安全着陆。
（4）弹出式气囊上端的距离传感器为超声波传感器，通过在弹出式气囊上端增设的超声波传感器，便于检测地面情况，进而弹出弹出式气囊，便于填充型组合无人机的安全着陆。
（5）结构型组合无人机和供能型组合无人机内置的电源均为4500mA，通过在结构型组合无人机和供能型组合无人机中内置的4500mA电源，便于维持结构型组合无人机和供能型组合无人机的长时间续航飞行。
（6）供能型组合无人机上固定连接的附加载电源容量为2100mA，通过在供能型组合无人机上增设的2100mA电源与副机无线充电塔，便于为填充型组合无人机远距离无线供能。
（7）副机控制器内还包括延时器和触发传感器，触发传感器为超声波传感器，触发传感器与延时器电性连接，通过在副机控制器内增设的延时器和触发传感器，便于填充型组合无人机上的辅机旋翼延时开启，减少因填充型组合无人机上的辅机旋翼启动，造成的填充型组合无人机与结构型组合无人机的损坏。
（8）小型电磁铁为工作电压DC12V的微形电磁铁，通过选用DC12V的微形电磁铁，便于收纳转板的开启与保持关闭状态。
（9）微形电磁铁规格为直径18mm，高度8.6mm，通过选用的规格为直径18mm、高度8.6mm的微形电磁铁，便于减小电磁铁重量对结构型组合无人机的飞行影响。
（10）填充位彩光灯和表演彩光灯均为包括二十个单独LED彩灯的光灯照明组，通过选用二十个单独LED彩灯的光灯照明组，便于呈现多样的色彩光亮，进而提升演出效果。
（11）结构型组合无人机与供能型组合无人机在飞行阵列中，呈现间隔排布，通过结构型组合无人机与供能型组合无人机的间隔排布，便于较近距离结构型组合无人机内的填充型组合无人机快速补位，减少对编队飞行商演的影响。
附图说明
图1为本发明结构型组合无人机的仰视图；
图2为本发明结构型组合无人机的俯视图；
图3为本发明供能型组合无人机的仰视图；
图4为图1中A处的结构示意图；
图5为本发明填充型组合无人机工作状态的仰视图；
图6为本发明填充型组合无人机安全气囊弹开状态的仰视图。
图中标号说明：
1结构型组合无人机、2供能型组合无人机、3填充型组合无人机、4飞行旋翼、5着陆架、6表演彩光灯、7组合副机收纳槽、8底板转轴、9收纳转板、10小型电磁铁、11填充位彩光灯、12辅机旋翼、13副机供能接收装置、14弹出式气囊、15附加载电源、16副机无线充电塔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-6，无人机编队飞行中的自动补位控制装置及其使用方法，包括结构型组合无人机1、供能型组合无人机2、填充型组合无人机3和控制总成，结构型组合无人机1和供能型组合无人机2上端均转动连接有四个均匀排布的飞行旋翼4，结构型组合无人机1和供能型组合无人机2下端均固定连接有两个并排的着陆架5，供能型组合无人机2和填充型组合无人机3下端均固定连接有两个分开排布的表演彩光灯6，结构型组合无人机1下侧开设有组合副机收纳槽7，填充型组合无人机3位于组合副机收纳槽7内，组合副机收纳槽7左右两端均固定连接有底板转轴8，底板转轴8远离组合副机收纳槽7一端转动连接有收纳转板9，两个收纳转板9远离底板转轴8一端均固定连接有小型电磁铁10，两个小型电磁铁10互相匹配，结构型组合无人机1内设有中心控制器和中心接收模块，中心控制器与中心接收模块电性连接，中心控制器与小型电磁铁10电性连接，填充型组合无人机3上端转动连接有四个均匀排布的辅机旋翼12，填充型组合无人机3下端固定连接有两个填充位彩光灯11，两个填充位彩光灯11之间设有副机供能接收装置13，副机供能接收装置13与填充型组合无人机3下端固定连接，副机供能接收装置13内设有副机控制器、副机触发开关和无线能源接收模块，无线能源接收模块和副机触发开关均与副机控制器电性连接，供能型组合无人机2下侧设有附加载电源15和副机无线充电塔16，附加载电源15位于两个表演彩光灯6之间，附加载电源15下端与副机无线充电塔16固定连接，副机无线充电塔16与副机供能接收装置13相匹配，供能型组合无人机2内设有供能能控制器和无线信号接收模块，所述无线信号接收模块与供能控制器电性连接，控制总成上设有补位触发开关，补位触发开关与中心控制器电性连接，通过结构型组合无人机1内的填充型组合无人机3掉出，并飞行补位，可以实现在无人机编队飞行中出现单个飞行器意外空缺的情况时，快速补位，不影响商演的正常进行。
填充型组合无人机3下端开凿有着陆储槽，着陆储槽内固定连接有弹出式气囊14，通过在填充型组合无人机3下端增设的弹出式气囊14，便于填充型组合无人机3的安全降落，弹出式气囊14为弹出式安全气囊，弹出式气囊14上端固定连接有距离传感器，通过在弹出式气囊14上端增设的距离传感器，便于弹出式气囊14对填充型组合无人机3下的地面环境进行检测，当检测到地面时，弹出式气囊14快速弹出，便于填充型组合无人机3的安全着陆，弹出式气囊14上端的距离传感器为超声波传感器，通过在弹出式气囊14上端增设的超声波传感器，便于检测地面情况，进而弹出弹出式气囊14，便于填充型组合无人机3的安全着陆，结构型组合无人机1和供能型组合无人机2内置的电源均为4500mA，通过在结构型组合无人机1和供能型组合无人机2中内置的4500mA电源，便于维持结构型组合无人机1和供能型组合无人机2的长时间续航飞行，供能型组合无人机2上固定连接的附加载电源15容量为2100mA，通过在供能型组合无人机2上增设的2100mA电源与副机无线充电塔16，便于为填充型组合无人机3远距离无线供能。
副机控制器内还包括延时器和触发传感器，触发传感器为超声波传感器，触发传感器与延时器电性连接，通过在副机控制器内增设的延时器和触发传感器，便于填充型组合无人机3上的辅机旋翼12延时开启，减少因填充型组合无人机3上的辅机旋翼12启动，造成的填充型组合无人机3与结构型组合无人机1的损坏，小型电磁铁10为工作电压DC12V的微形电磁铁，通过选用DC12V的微形电磁铁，便于收纳转板9的开启与保持关闭状态，微形电磁铁规格为直径18mm，高度8.6mm，通过选用的规格为直径18mm、高度8.6mm的微形电磁铁，便于减小电磁铁重量对结构型组合无人机1的飞行影响，填充位彩光灯11和表演彩光灯6均为包括二十个单独LED彩灯的光灯照明组，通过选用二十个单独LED彩灯的光灯照明组，便于呈现多样的色彩光亮，进而提升演出效果，结构型组合无人机1与供能型组合无人机2在飞行阵列中，呈现间隔排布，通过结构型组合无人机1与供能型组合无人机2的间隔排布，便于较近距离结构型组合无人机1内的填充型组合无人机3快速补位，减少对编队飞行商演的影响。
请参阅图结构型组合无人机1，当飞行编队正常飞行时，结构型组合无人机1与供能型组合无人机2即可实现正常的编队飞行演出，当出现意外状况，单个无人机飞行器出现问题，造成飞行编队中出现“空点”情况时，由技术人员操作控制总成上的补位触发开关，控制相邻的结构型组合无人机1进行补位动作，当补位触发开关开启后，相应的结构型组合无人机1上的小型电磁铁10供电中断，两个小型电磁铁10磁力中止，填充型组合无人机3在重力的作用下，下压收纳转板9，使收纳转板9绕底板转轴8转动打开，进而填充型组合无人机3从结构型组合无人机1内的组合副机收纳槽7掉落并开启工作，供能型组合无人机2上的副机无线充电塔16在接收到控制信号后，供能控制器控制副机无线充电塔16发射供能信号，填充型组合无人机3上的副机供能接收装置13接收供能信号，接收到电力补充后，辅机旋翼12开启，从而实现飞行供能，填充位彩光灯11开启，从而实现发光功能，通过这种快速填充式方法，可以较快地补充因为意外状况发生时的无人机编队出现的“空点”，从而使商演继续进行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：包括结构型组合无人机（1）、供能型组合无人机（2）、填充型组合无人机（3）和控制总成，所述结构型组合无人机（1）和供能型组合无人机（2）上端均转动连接有四个均匀排布的飞行旋翼（4），所述结构型组合无人机（1）和供能型组合无人机（2）下端均固定连接有两个并排的着陆架（5），所述供能型组合无人机（2）和填充型组合无人机（3）下端均固定连接有两个分开排布的表演彩光灯（6），所述结构型组合无人机（1）下侧开设有组合副机收纳槽（7），所述填充型组合无人机（3）位于组合副机收纳槽（7）内，所述组合副机收纳槽（7）左右两端均固定连接有底板转轴（8），所述底板转轴（8）远离组合副机收纳槽（7）一端转动连接有收纳转板（9），两个所述收纳转板（9）远离底板转轴（8）一端均固定连接有小型电磁铁（10），两个小型电磁铁（10）互相匹配，所述结构型组合无人机（1）内设有中心控制器和中心接收模块，所述中心控制器与中心接收模块电性连接，所述中心控制器与小型电磁铁（10）电性连接，所述填充型组合无人机（3）上端转动连接有四个均匀排布的辅机旋翼（12），所述填充型组合无人机（3）下端固定连接有两个填充位彩光灯（11），两个所述填充位彩光灯（11）之间设有副机供能接收装置（13），所述副机供能接收装置（13）与填充型组合无人机（3）下端固定连接，所述副机供能接收装置（13）内设有副机控制器、副机触发开关和无线能源接收模块，所述无线能源接收模块和副机触发开关均与副机控制器电性连接，所述供能型组合无人机（2）下侧设有附加载电源（15）和副机无线充电塔（16），所述附加载电源（15）位于两个表演彩光灯（6）之间，所述附加载电源（15）下端与副机无线充电塔（16）固定连接，所述副机无线充电塔（16）与副机供能接收装置（13）相匹配，所述控制总成上设有补位触发开关，所述补位触发开关与中心控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述填充型组合无人机（3）下端开凿有着陆储槽，所述着陆储槽内固定连接有弹出式气囊（14）。
3.根据权利要求2所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述弹出式气囊（14）为弹出式安全气囊，所述弹出式气囊（14）上端固定连接有距离传感器。
4.根据权利要求3所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述弹出式气囊（14）上端的距离传感器为超声波传感器。
5.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述结构型组合无人机（1）和供能型组合无人机（2）内置的电源均为4500mA。
6.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述供能型组合无人机（2）上固定连接的附加载电源（15）容量为2100mA。
7.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述副机控制器内还包括延时器和触发传感器，所述触发传感器为超声波传感器，所述触发传感器与延时器电性连接。
8.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述小型电磁铁（10）为工作电压DC12V的微形电磁铁。
9.根据权利要求8所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述微形电磁铁规格为直径18mm，高度8.6mm。
10.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述填充位彩光灯（11）和表演彩光灯（6）均为包括二十个单独LED彩灯的光灯照明组。
11.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：所述结构型组合无人机（1）与供能型组合无人机（2）在飞行阵列中，呈现间隔排布。
12.根据权利要求1所述的无人机编队飞行中的自动补位控制装置，其特征在于：其使用方法为：当飞行编队正常飞行时，结构型组合无人机（1）与供能型组合无人机（2）即可实现正常的编队飞行演出，当出现意外状况，单个无人机飞行器出现问题，造成飞行编队中出现“空点”情况时，由技术人员操作控制总成上的补位触发开关，控制相邻的结构型组合无人机（1）进行补位动作，当补位触发开关开启后，相应的结构型组合无人机（1）上的小型电磁铁（10）供电中断，两个小型电磁铁（10）磁力中止，填充型组合无人机（3）在重力的作用下，下压收纳转板（9），使收纳转板（9）绕底板转轴（8）转动打开，进而填充型组合无人机（3）从结构型组合无人机（1）内的组合副机收纳槽（7）掉落并开启工作，供能型组合无人机（2）上的副机无线充电塔（16）在接收到控制信号后，供能控制器控制副机无线充电塔（16）发射供能信号，填充型组合无人机（3）上的副机供能接收装置（13）接收供能信号，接收到电力补充后，辅机旋翼（12）开启，从而实现飞行供能，填充位彩光灯（11）开启，从而实现发光功能，通过这种快速填充式方法，可以较快地补充因为意外状况发生时的无人机编队出现的“空点”，从而使商演继续进行。
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