CN109121114A - 一种用于地震救援的无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于地震救援的无人机，属于无人机技术领域，一种用于地震救援的无人机，包括无人机本体，无人机本体上固定连接有四个均匀分布螺旋桨固定杆，螺旋桨固定杆远离无人机本体的一端连接有螺旋桨，螺旋桨固定杆上固定连接有与螺旋桨相匹配的螺旋桨防护框，多个螺旋桨固定杆之间固定连接有与无人机本体相匹配的设备防护罩，无人机本体的下端固定连接有多个均匀分布的支架，支架的下端固定连接有一对底脚，多个支架之间固定连接有加固辅助环，可以在短时间内完成地震灾区的临时基站建设，保障地震灾区人们的正常通讯，也可提供救援人员的即时通讯，同时可利用基站定位的原理，搜寻手机的位置，便于救援任务的进行。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及一种用于地震救援的无人机。
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+行业应用，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。
当发生较为严重的地震时，基础设施的损坏会比较严重，特别是通讯基础基础设施，例如基站，当通讯基站被损坏时，在一定的范围内手机将无法正常使用，也就无法通过无线设备向外界发出求救信号，很大程度上会影响救援；而且，救援人员与指挥中心的通讯也要受到限制，使得指挥中心无法获取最新的信息，会导致决策的依据不足。
现有技术中有系留式无人机，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，但是现有的系留式无人机仅仅是提供了一种信号中继的功能，无法针对地震救援提供更全面的解决方案。
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一种用于地震救援的无人机，它可以实现在短时间内完成地震灾区的临时基站建设，保障地震灾区人们的正常通讯，也可提供救援人员的即时通讯，同时可利用基站定位的原理，搜寻手机的位置，便于救援任务的进行。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于地震救援的无人机，包括无人机本体，所述无人机本体上固定连接有四个均匀分布螺旋桨固定杆，所述螺旋桨固定杆远离无人机本体的一端连接有螺旋桨，所述螺旋桨固定杆上固定连接有与螺旋桨相匹配的螺旋桨防护框，多个所述螺旋桨固定杆之间固定连接有与无人机本体相匹配的设备防护罩，所述无人机本体的下端固定连接有多个均匀分布的支架，所述支架的下端固定连接有一对底脚，多个所述支架之间固定连接有加固辅助环，所述无人机本体的下端固定连接有应急基站，它可以实现在短时间内完成地震灾区的临时基站建设，保障地震灾区人们的正常通讯，也可提供救援人员的即时通讯，同时可利用基站定位的原理，搜寻手机的位置，便于救援任务的进行。
进一步的，所述无人机本体的下端固定连接有多个系留连接端，系留连接端可使本发明作为系留无人机使用，同时多个系留连接端的功能相同，当其中一个损坏或发生故障时，可立即更换，极大提升效率。
进一步的，所述应急基站与无人机本体之间为可拆分结构，便于对应急基站经行更换和维护。
进一步的，所述应急基站包括射频拉远单元和天线口，所述天线口位于应急基站的下端，便于信号的收发。
进一步的，所述射频拉远单元包括中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块，所述数字中频模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、A/D转换等；收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换；再经过功放模块和滤波模块，将射频信号通过天线口发射出去。
进一步的，所述加固辅助环内缠绕有无线充电接收线圈，所述无人机本体内固定连接有蓄电池，所述无线充电接收线圈与蓄电池电性连接，可通过无线充电的方式为蓄电池充电。
进一步的，所述底脚的下侧配置有底座，所述底座的内部固定连接有与加固辅助环相对应的无线充电发射区，所述底座可搭载在保障无人机上端，可为蓄电池进行空中无线充电，利于大幅提升续航时间。
进一步的，所述设备防护罩上开凿有多个孔洞，便于无人机本体和应急基站的散热，同时易于增大设备防护罩的强度，并可减少风阻。
进一步的，所述无人机本体、设备防护罩和应急基站的表面均涂有疏水层，遇疏水层可使无人机本体、设备防护罩和应急基站上不会沾水，到雨天或在复杂环境中不易被弄脏。
进一步的，所述无人机本体和应急基站可通过光电复合缆供电，所述光电复合缆的吧一端与系留连接端电性连接，所述光电复合缆的另一端可与搭载无人机通信系统的小型越野车电性连接，可为无人机本体和应急基站供电，大幅提升无人机本体和应急基站的续航时间。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现在短时间内完成地震灾区的临时基站建设，保障地震灾区人们的正常通讯，也可提供救援人员的即时通讯，同时可利用基站定位的原理，搜寻手机的位置，便于救援任务的进行。
（2）无人机本体的下端固定连接有多个系留连接端，系留连接端可使本发明作为系留无人机使用，同时多个系留连接端的功能相同，当其中一个损坏或发生故障时，可立即更换，极大提升效率。
（3）应急基站与无人机本体之间为可拆分结构，便于对应急基站经行更换和维护。
（4）应急基站包括射频拉远单元和天线口，天线口位于应急基站的下端，便于信号的收发。
（5）射频拉远单元包括中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块，数字中频模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、A/D转换等；收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换；再经过功放模块和滤波模块，将射频信号通过天线口发射出去。
（6）加固辅助环内缠绕有无线充电接收线圈，无人机本体内固定连接有蓄电池，无线充电接收线圈与蓄电池电性连接，可通过无线充电的方式为蓄电池充电。
（7）底脚的下侧配置有底座，底座的内部固定连接有与加固辅助环相对应的无线充电发射区，底座可搭载在保障无人机上端，可为蓄电池进行空中无线充电，利于大幅提升续航时间。
（8）设备防护罩上开凿有多个孔洞，便于无人机本体和应急基站的散热，同时易于增大设备防护罩的强度，并可减少风阻。
（9）无人机本体、设备防护罩和应急基站的表面均涂有疏水层，遇疏水层可使无人机本体、设备防护罩和应急基站上不会沾水，到雨天或在复杂环境中不易被弄脏。
（10）无人机本体和应急基站可通过光电复合缆供电，光电复合缆的吧一端与系留连接端电性连接，光电复合缆的另一端可与搭载无人机通信系统的小型越野车电性连接，可为无人机本体和应急基站供电，大幅提升无人机本体和应急基站的续航时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明与底座配合的示意图；
图5为本发明的剖面图；
图6为本发明的数据传输原理图；
图7为本发明地震救援使用时分布原理图。
图中标号说明：
1无人机本体、2螺旋桨、3螺旋桨防护框、4设备防护罩、5支架、6底脚、7加固辅助环、8应急基站、9系留连接端、10底座、11无线充电发射区。
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1-3，一种用于地震救援的无人机，包括无人机本体1，无人机本体1上固定连接有四个均匀分布螺旋桨固定杆，螺旋桨固定杆远离无人机本体1的一端连接有螺旋桨2，螺旋桨固定杆上固定连接有与螺旋桨2相匹配的螺旋桨防护框3，多个螺旋桨固定杆之间固定连接有与无人机本体1相匹配的设备防护罩4，设备防护罩4上开凿有多个孔洞，便于无人机本体1和应急基站8的散热，同时易于增大设备防护罩4的强度，并可减少风阻，无人机本体1、设备防护罩4和应急基站8的表面均涂有疏水层，遇疏水层可使无人机本体1、设备防护罩4和应急基站8上不会沾水，到雨天或在复杂环境中不易被弄脏，无人机本体1的下端固定连接有多个均匀分布的支架5，支架5的下端固定连接有一对底脚6，多个支架5之间固定连接有加固辅助环7，无人机本体1的下端固定连接有应急基站8，应急基站8与无人机本体1之间为可拆分结构，便于对应急基站8经行更换和维护，无人机本体1的下端固定连接有多个系留连接端9，系留连接端9可使本发明作为系留无人机使用，同时多个系留连接端9的功能相同，当其中一个损坏或发生故障时，可立即更换，极大提升效率。
应急基站8包括射频拉远单元和天线口，天线口位于应急基站8的下端，便于信号的收发，射频拉远单元包括中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块，数字中频模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、A/D转换等；收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换；再经过功放模块和滤波模块，将射频信号通过天线口发射出去，本领域技术人员可根据地震受灾区域的大小和地面基站的损坏情况，选择无人机本体1的数量，并进行蜂窝化布局，搭载应急基站8后可作为普通的地面基站使用，请参阅图6，可保证受灾区域中通讯设备的正常使用，也便于指挥中心及时掌握灾区的情况，便于指挥和指导灾后的救援等工作。
在地震救援的过程中，普通的搜救方式很难发现埋在废墟中的求救者，即便是红外热成像技术，也存在一定的局限性，其中多个应急基站8可形成对移动通讯设备的定位，即为应急基站8主导的定位技术，其可选用的具体实现技术主要包括：测量信号方向(信号的到达角度，简称AOA)的定位技术、测量信号功率的定位技术、测量信号传播时间特性(到达时间，简称TOA；到达时间差，简称TDOA)的定位技术，多个应急基站8的配合，可大幅提升定位的准确度，且可可通过应急基站8主动定位，便于及时发现无线通讯设备的位置，可为救援人员提供有效的救援参考，同时，应急基站8会向地震救援地区所有的无线通讯设备主动发送短信，短信内容为安抚受灾群众，并提供自救和求救方法等，便于增加被困人员的信心，同时，便于被困人员主动联系救援人员，可大幅降低因救援不及时或通讯终端导致的人员伤亡数量。
加固辅助环7内缠绕有无线充电接收线圈，无人机本体1内固定连接有蓄电池，无线充电接收线圈与蓄电池电性连接，可通过无线充电的方式为蓄电池充电，摆脱在复杂环境中有线充电的束缚，底脚6的下侧配置有底座10，底座10的内部固定连接有与加固辅助环7相对应的无线充电发射区11，底座10可搭载在保障无人机上端，可为蓄电池进行空中无线充电，利于大幅提升续航时间，保障无人机类似于空中加油机，搭载底座10和大容量蓄电池，并可由本领域技术人员的调试，同时服务与多个无人机本体1。
无人机本体1和应急基站8可通过光电复合缆供电，光电复合缆的吧一端与系留连接端9电性连接，光电复合缆的另一端可与搭载无人机通信系统的小型越野车电性连接，可为无人机本体1和应急基站8供电，大幅提升无人机本体1和应急基站8的续航时间，请参阅7，可根据地震灾区的实际情况，选择将无人机通过光电复合缆与搭载无人机通信系统的小型越野车电性连接，可全部连接或部分连接，当路况复杂或余震不断时，即可选择不与小型越野车连接，实现较为简单。
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 (10)
1.一种用于地震救援的无人机，包括无人机本体（1），所述无人机本体（1）上固定连接有四个均匀分布螺旋桨固定杆，所述螺旋桨固定杆远离无人机本体（1）的一端连接有螺旋桨（2），其特征在于：所述螺旋桨固定杆上固定连接有与螺旋桨（2）相匹配的螺旋桨防护框（3），多个所述螺旋桨固定杆之间固定连接有与无人机本体（1）相匹配的设备防护罩（4），所述无人机本体（1）的下端固定连接有多个均匀分布的支架（5），所述支架（5）的下端固定连接有一对底脚（6），多个所述支架（5）之间固定连接有加固辅助环（7），所述无人机本体（1）的下端固定连接有应急基站（8）。
2.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）的下端固定连接有多个系留连接端（9），系留连接端（9）可使本发明作为系留无人机使用，同时多个系留连接端（9）的功能相同，当其中一个损坏或发生故障时，可立即更换，极大提升效率。
3.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述应急基站（8）与无人机本体（1）之间为可拆分结构，便于对应急基站（8）经行更换和维护。
4.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述应急基站（8）包括射频拉远单元和天线口，所述天线口位于应急基站（8）的下端，便于信号的收发。
5.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述射频拉远单元包括中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块，所述数字中频模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、A/D转换等；收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换；再经过功放模块和滤波模块，将射频信号通过天线口发射出去。
6.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述加固辅助环（7）内缠绕有无线充电接收线圈，所述无人机本体（1）内固定连接有蓄电池，所述无线充电接收线圈与蓄电池电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述底脚（6）的下侧配置有底座（10），所述底座（10）的内部固定连接有与加固辅助环（7）相对应的无线充电发射区（11），所述底座（10）可搭载在保障无人机上端，可为蓄电池进行空中无线充电。
8.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述设备防护罩（4）上开凿有多个孔洞。
9.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）、设备防护罩（4）和应急基站（8）的表面均涂有疏水层。
10.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）和应急基站（8）可通过光电复合缆供电，所述光电复合缆的吧一端与系留连接端（9）电性连接，所述光电复合缆的另一端可与搭载无人机通信系统的小型越野车电性连接。
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2018
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