CN109774500A - 一种激光无人机有序充电系统 - Google Patents
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Abstract
一种激光无人机有序充电系统，它包括充电管理系统，充电管理系统包括无人机系统以及激光发射器系统，所述无人机系统包括用于检测无人机电池荷电状态的检测系统、用于将无人机的位置以及荷电状态信息发送给激光发射器的发送系统、用于无人机进行实时定位的定位系统，激光发射器系统包括用于接收各个无人机的实时荷电状态及位置信息的主控模块、对指定无人机进行充电的激光充电模块、控制激光充电模块对需要进行优先充电的无人机进行充电的充电控制模块。本发明的目的主要是为了解决目前用激光装置无人机进行充电大多是一个激光装置对单个无人机进行充电，这种一对一的激光充电系统操作不灵活，不能满足多个无人机充电保证续航需求的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于飞行器及附属设备领域，具体涉及一种激光无人机有序充电系统。
背景技术
太阳能动力无人机能实现高空长航时的飞行，但由于机上限制了太阳能电池板的面积，太阳能所能提供的功率较小，因此目前太阳能动力无人机 的载荷普遍较小，执行任务比较单一。另外由于太 阳光的间歇性，夜晚太阳能动力无人机只能依靠机 上的储能设备飞行，而这些储能设备往往占到整机 总重的３０％～４０％，限制了高空长航时无人机的进一步发展。可见太阳光并非理想的能量来源。
为此无人机远程激光充电的概念被提出，利用可控的激光代替太阳光为无人机提供持续的飞行动力。一旦这一概念被全面应用，将对未来无人机乃至其他飞行器的长航时飞行，甚至为实现“无限 飞行”带来革命性影响。《激光杂志》 2013 年第 34 卷第 4 期公开了李修乾发表的一篇名为无人机激光充电技术研究的文章，但是目前该类用激光装置无人机进行充电大多是一个激光装置对单个无人机进行充电，充电效率慢，机动性差。
发明内容
本发明的目的主要是为了解决目前用激光装置无人机进行充电大多是一个激光装置对单个无人机进行充电，这种一对一的激光充电系统操作不灵活，不能满足多个无人机充电保证续航需求的技术问题。
发明的目的是这样实现的：
一种激光无人机有序充电系统，它包括充电管理系统，充电管理系统包括无人机系统以及激光发射器系统，所述无人机系统包括用于检测无人机电池荷电状态的检测系统、用于将无人机的位置以及荷电状态信息发送给激光发射器的发送系统、用于无人机进行实时定位的定位系统，激光发射器系统包括用于接收各个无人机的实时荷电状态及位置信息的主控模块、对指定无人机进行充电的激光充电模块、控制激光充电模块对需要进行优先充电的无人机进行充电的充电控制模块。
它包括以下控制步骤：
1）各个无人机将自己的实时荷电状态及位置信息发送给主控模块；
2）主控模块比较各个无人机的荷电状态选择需要优先充电的无人机；
3）主控模块将需要优先充电的无人机的位置信息发送给充电控制模块，充电控制模块根据所述无人机的位置信息来调整激光充电模块的方位给无人机进行充电；
4）若在充电过程中没有无人机荷电状态低于定值A则继续本次充电直到该无人机的荷电状态到达定值B；
5）若在充电过程中检测到有一台无人机的荷电状态低于定值A则主控模块停止本次充电，继而向荷电状态低于定值A的无人机优先充电。。
在步骤1）中，无人机的检测系统和定位系统实时的检测自己的荷电状态及位置信息并把位置及荷电状态信息发送给主控模块。
在步骤2）中，主控模块通过比较各个无人机的实时荷电状态来选择荷电状态最低的作为需要优先充电的无人机。
在步骤4）中，如果在充电过程中没有检测到没有无人机得荷电状态低于定值A则继续本次充电，当该无人机的荷电状态到达定值B时，由无人机发送信号给主控模块停止本次充电的请求，主控模块将该信号发送给充电控制模块，充电控制模块停止本次充电，并对下一个需要优先充电的无人机进行充电。
上述无人机系统与激光发射器系统之间通过通信模块进行数据交互，通信模块为无线通信模块。
采用上述技术方案，能带来以下技术效果：
本专利可以对无人机进行有序充电，保证了目标无人机群维持在目标电量上，保证了无人机群的续航，同时满足了多个无人机充电、用电的需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明中充电管理系统的结构框图；
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种激光无人机有序充电系统，它包括充电管理系统，充电管理系统包括无人机系统1以及激光发射器系统2，所述无人机系统1包括用于检测无人机电池荷电状态的检测系统103、用于将无人机的位置以及荷电状态信息发送给激光发射器2的发送系统102、用于无人机进行实时定位的定位系统101，激光发射器系统2包括用于接收各个无人机的实时荷电状态及位置信息的主控模块201、对指定无人机进行充电的激光充电模块203、控制激光充电模块203对需要进行优先充电的无人机进行充电的充电控制模块202。
具体的，在使用时，定位系统和检测系统分别对无人机的位置及荷电状态信息进行实时检测并把检测到的信息发送给发送系统；发送系统接收到定位系统及检测系统发送来的消息之后将信息发送给主控模块，主控模块对发送来的荷电状态信息进行对比，将荷电状态最少的无人机作为优先充电的无人机并将该无人机的位置信息发送给充电控制模块，充电控制模块根据发送来的信息控制激光充电模块来对该需要优先充电的无人机进行充电；当该优先充电的无人机在充电过程中由检测系统检测到自身荷电状态到达80%则由发送系统发送停止充电的信号给主控模块，主控模块发送充电信号到充电控制模块，充电控制模块控制停止本次充电，转而继续为下一个需要优先充电的无人机进行充电；若在充电过程中主控模块检测到有一台无人机的荷电状态低于10%，则将该无人机作为需要优先充电的无人机，由主控模块发送停止充电信号给充电控制模块停止本次充电，同时主控模块将此处需要优先充电的无人机的位置信息发送给充电控制模块，充电控制模块控制激光充电模块向此次需要优先充电的无人机进行充电。
检测系统在检测到该正在充电的无人机的荷电状态到达80%时由发送系统发送停止充电请求主控模块，主控模块将停止充电请求发送给充电控制模块，充电控制模块控制激光充电模块停止充电，同时主控模块在接收到检测系统发送来的停止充电请求后立马将下一个需要优先充电的无人机的位置信息一同发送给充电控制模块，充电控制模块在控制激光充电模块停止充电的同时控制激光充电模块给下一个需要优先充电的无人机进行充电。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种激光无人机有序充电系统，其特征在于：它包括充电管理系统，充电管理系统包括无人机系统（1）以及激光发射器系统（2），所述无人机系统（1）包括用于检测无人机电池荷电状态的检测系统（103）、用于将无人机的位置以及荷电状态信息发送给激光发射器（2）的发送系统（102）、用于无人机进行实时定位的定位系统（101），激光发射器系统（2）包括用于接收各个无人机的实时荷电状态及位置信息的主控模块（201）、对指定无人机进行充电的激光充电模块（203）、控制激光充电模块（203）对需要进行优先充电的无人机进行充电的充电控制模块（202）。
2.根据权利要求1所述的一种激光无人机有序充电系统，其特征在于，它包括以下控制步骤：
1）各个无人机将自己的实时荷电状态及位置信息发送给主控模块；
2）主控模块比较各个无人机的荷电状态选择需要优先充电的无人机；
3）主控模块将需要优先充电的无人机的位置信息发送给充电控制模块，充电控制模块根据所述无人机的位置信息来调整激光充电模块的方位给无人机进行充电；
4）若在充电过程中没有无人机荷电状态低于定值A则继续本次充电直到该无人机的荷电状态到达定值B；
5）若在充电过程中检测到有一台无人机的荷电状态低于定值A则主控模块停止本次充电，继而向荷电状态低于定值A的无人机优先充电。
3.根据权利要求2所述的一种激光无人机有序充电系统，其特征在于：在步骤1）中，无人机的检测系统和定位系统实时的检测自己的荷电状态及位置信息并把位置及荷电状态信息发送给主控模块。
4.根据权利要求2所述的一种激光无人机有序充电系统，其特征在于：在步骤2）中，主控模块通过比较各个无人机的实时荷电状态来选择荷电状态最低的作为需要优先充电的无人机。
5.根据权利要求2所述的一种激光无人机有序充电系统，其特征在于：在步骤4）中，如果在充电过程中没有检测到没有无人机得荷电状态低于定值A则继续本次充电，当该无人机的荷电状态到达定值B时，由无人机发送信号给主控模块停止本次充电的请求，主控模块将该信号发送给充电控制模块，充电控制模块停止本次充电，并对下一个需要优先充电的无人机进行充电。
6.根据权利要求1至5其中之一所述的一种激光无人机有序充电系统，其特征在于：所述无人机系统（1）与激光发射器系统（2）之间通过通信模块进行数据交互，通信模块为无线通信模块。
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