CN109835473A - 一种微型无人机载实时监控侦察系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型无人机载实时监控侦察系统，包括无人机和飞行平台系统，所述无人机包括舱体、电池、主无刷电机、尾桨无刷电机、旋翼、尾桨、控制板、微型摄像头、无线通讯模块和避障探头，所述飞行平台系统包括结构部、动力部、导航控制部、数据链路部、载荷部及电气部。本发明通过微型摄像机拍摄到的画面通过无线通讯模块能实时传送到监控终端；其运飞行时能够很好地进行方向掌握，且在普通侦查时，只需进入GPS模块的自航模式，当抵近侦察时，通过遥控器操控和避障探头避障，达到能够近距离观察目的，具有携带方便、维护使用简单、成本低、可重复使用等特点，在应急抢险方面具有较强优势，有着广阔的市场需求，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种微型无人机载实时监控侦察系统。
背景技术
无人机在军事应用上比较广泛，例如无人机侦查及搜救失踪人员，其中，在侦查过程中，需要远距离侦查和抵近侦察，以及将侦察信息实时反馈给侦察端；无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。
目前无人机主要用于军事领域，对于应急抢险等领域尚不成熟，存在一定的使用局限，而且目前的无人飞机对于不同的任务要求和使用条件差别很大，对于复杂地形的避障效果比较差，且方向很难控制，因此，其在抵近侦察过程中，容易碰到障碍物，导致机器损坏和侦察任务失败，并且大都携带不便，成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种微型无人机载实时监控侦察系统。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种微型无人机载实时监控侦察系统，包括无人机和飞行平台系统，所述无人机包括圆滑过渡的舱体和给整机供电的电池，所述舱体中心处纵向安装有主无刷电机，所述舱体后侧横向安装有尾桨无刷电机，所述主无刷电机其转轴处安装有旋翼，所述尾桨无刷电机其转轴处安装有尾桨，所述主无刷电机和尾桨无刷电机连接到控制板，所述控制板电连接有微型摄像头，所述微型摄像头安装于舱体底部，所述微型摄像头上集成有无线通讯模块，所述舱体前侧上部和下部安装有避障探头，所述避障探头电连接到控制板；所述飞行平台系统包括结构部、动力部、导航控制部、数据链路部、载荷部及电气部，所述结构部与动力部相连，所述动力部与导航控制部相连，所述导航控制部与电气部相连，所述电气部与载荷部相连，所述载荷部与数据链路部相连，所述数据链路部与结构部相连，设有地面站系统，实现对无人机设定航线的程控航行，完成航线的精确控制，所述地面站系统包括地面测控部和地面保障部，地面测控部与地面保障部相连。
进一步的，所述避障探头为准毫米波探头，所述控制板上安装有雷达，所述避障探头电连接到雷达。
进一步的，所述控制板上安装有GPS模块。
进一步的，所述无线通讯模块通信连接到监控终端。
进一步的，所述的导航控制部包括遥控器和自动驾驶仪，遥控器用于发射和回收过程中对飞行器姿态的调整和干预，飞行器爬升到安全高度后，遥控器将机载自动驾驶仪切换到自动驾驶状态，在回收飞行器时，先由遥控器将机载自动驾驶仪切换回遥控状态。
进一步的，所述的数据链路部包括机载数据传输电台和地面站数据传输电台，机载数据传输电台安装于垂直尾翼内。
进一步的，所述的载荷部采用板式摄像机，摄像头安装位置为当飞机以60°的倾斜角进行盘旋飞行时，摄像头始终对准地面某一目标。
进一步的，所述的地面测控部用于接收和传输机载数据传输电台和载荷部的相关数据，并将接收到的数据进行处理并显现。
进一步的，所述的地面保障部包括无人机的发射和回收以及地面站供电，为飞机的安全起飞和返航提供保障。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对灾情评估、应急监测、紧急侦察、反恐等方面的需求研制的一款小型电动无人机，通过微型摄像机拍摄到的画面通过无线通讯模块能实时传送到监控终端；其运飞行时能够很好地进行方向掌握，且在普通侦查时，只需进入GPS模块的自航模式，当抵近侦察时，通过遥控器操控和避障探头避障，达到能够近距离观察目的，具有携带方便、维护使用简单、成本低、可重复使用等特点，在应急抢险方面具有较强优势，有着广阔的市场需求，易于推广应用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的系统原理示意框图。
图中：1、舱体，2、电池，3、无刷电机，4、尾桨无刷电机，5、旋翼，6、尾桨，7、控制板，8、微型摄像头，9、无线通讯模块，10、避障探头，11、雷达，12、GPS模块，13、监控终端。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2所示的一种微型无人机载实时监控侦察系统，包括无人机和飞行平台系统，所述无人机包括圆滑过渡的舱体1和给整机供电的电池2，所述舱体1中心处纵向安装有主无刷电机3；所述舱体1后侧横向安装有尾桨无刷电机4；所述主无刷电机3其转轴处安装有旋翼5；所述尾桨无刷电机4其转轴处安装有尾桨6；所述主无刷电机3和尾桨无刷电机4连接到控制板7；所述控制板7电连接有微型摄像头8；所述微型摄像头8安装于舱体1底部；所述微型摄像头8上集成有无线通讯模块9；所述舱体1前侧上部和下部安装有避障探头10；所述避障探头10电连接到控制板7，所述飞行平台系统包括结构部、动力部、导航控制部、数据链路部、载荷部及电气部，所述结构部与动力部相连，所述动力部与导航控制部相连，所述导航控制部与电气部相连，所述电气部与载荷部相连，所述载荷部与数据链路部相连，所述数据链路部与结构部相连，设有地面站系统，实现对无人机设定航线的程控航行，完成航线的精确控制，所述地面站系统包括地面测控部和地面保障部，地面测控部与地面保障部相连。
所述避障探头10为准毫米波探头；所述控制板7上安装有雷达11；所述避障探头10电连接到雷达11。所述控制板7上安装有GPS模块12。所述无线通讯模块9通信连接到监控终端13。
所述的导航控制部包括遥控器和自动驾驶仪，遥控器用于发射和回收过程中对飞行器姿态的调整和干预，飞行器爬升到安全高度后，遥控器将机载自动驾驶仪切换到自动驾驶状态，在回收飞行器时，先由遥控器将机载自动驾驶仪切换回遥控状态，所述的数据链路部包括机载数据传输电台和地面站数据传输电台，机载数据传输电台安装于垂直尾翼内，所述的载荷部采用板式摄像机，摄像头安装位置为当飞机以60°的倾斜角进行盘旋飞行时，摄像头始终对准地面某一目标，所述的地面测控部用于接收和传输机载数据传输电台和载荷部的相关数据，并将接收到的数据进行处理并显现，所述的地面保障部包括无人机的发射和回收以及地面站供电，为飞机的安全起飞和返航提供保障。
工作时，通过微型摄像机拍摄到的画面通过无线通讯模块9能实时传送到监控终端13；整机采用电池驱动，能以近乎无声的状态飞行600米，最长连续滞空时间20分钟以上；操纵时，可以直接用遥控器之外，也可以透过程式设定让直升机按照GPS模块指引的方向飞行；飞行时，旋翼控制向前，尾翼控制方向，旋翼于舱体呈20-30度角；前低后高，低速飞行机体水平状，高速飞行只需加大旋翼的角度；其运行时，在普通侦查时，只需进入GPS模块的自航模式，当抵近侦察时，通过遥控器操控和避障探头避障，达到能够近距离观察目的。
本发明通过飞行平台系统各个分系统的集成可以保证飞机的正常飞行，地面站系统可以实现对无人机设定航线的程控航行，可完成特殊要求航线的精确控制。通过抛投或弹射两种方式使无人机保持飞行初始状态，在发射时无人机主要由地面系统进行手动控制，当无人机爬升到安全高后切换到自动导航状态。通过导航控制系统完成无人机预制任务航线的自主航行控制，可在无人机到达指定位置后执行盘旋任务动作。通过搭载不同的有效载荷设备可以完成不同领域的应用，执行相应任务。在回收飞行器时，先由地面站系统将无人机切换回手动状态，然后目视操纵无人机滑降或伞降。
终上所述，本发明针对灾情评估、应急监测、紧急侦察、反恐等方面的需求研制的一款小型电动无人机，通过微型摄像机拍摄到的画面通过无线通讯模块能实时传送到监控终端；其运飞行时能够很好地进行方向掌握，且在普通侦查时，只需进入GPS模块的自航模式，当抵近侦察时，通过遥控器操控和避障探头避障，达到能够近距离观察目的，具有携带方便、维护使用简单、成本低、可重复使用等特点，在应急抢险方面具有较强优势，有着广阔的市场需求，易于推广应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：包括无人机和飞行平台系统，所述无人机包括圆滑过渡的舱体和给整机供电的电池，所述舱体中心处纵向安装有主无刷电机，所述舱体后侧横向安装有尾桨无刷电机，所述主无刷电机其转轴处安装有旋翼，所述尾桨无刷电机其转轴处安装有尾桨，所述主无刷电机和尾桨无刷电机连接到控制板，所述控制板电连接有微型摄像头，所述微型摄像头安装于舱体底部，所述微型摄像头上集成有无线通讯模块，所述舱体前侧上部和下部安装有避障探头，所述避障探头电连接到控制板；所述飞行平台系统包括结构部、动力部、导航控制部、数据链路部、载荷部及电气部，所述结构部与动力部相连，所述动力部与导航控制部相连，所述导航控制部与电气部相连，所述电气部与载荷部相连，所述载荷部与数据链路部相连，所述数据链路部与结构部相连，设有地面站系统，实现对无人机设定航线的程控航行，完成航线的精确控制，所述地面站系统包括地面测控部和地面保障部，地面测控部与地面保障部相连。
2.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述避障探头为准毫米波探头，所述控制板上安装有雷达，所述避障探头电连接到雷达。
3.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述控制板上安装有GPS模块。
4.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述无线通讯模块通信连接到监控终端。
5.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述的导航控制部包括遥控器和自动驾驶仪，遥控器用于发射和回收过程中对飞行器姿态的调整和干预，飞行器爬升到安全高度后，遥控器将机载自动驾驶仪切换到自动驾驶状态，在回收飞行器时，先由遥控器将机载自动驾驶仪切换回遥控状态。
6.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述的数据链路部包括机载数据传输电台和地面站数据传输电台，机载数据传输电台安装于垂直尾翼内。
7.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述的载荷部采用板式摄像机，摄像头安装位置为当飞机以60°的倾斜角进行盘旋飞行时，摄像头始终对准地面某一目标。
8.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述的地面测控部用于接收和传输机载数据传输电台和载荷部的相关数据，并将接收到的数据进行处理并显现。
9.根据权利要求1所述的一种微型无人机载实时监控侦察系统，其特征在于：所述的地面保障部包括无人机的发射和回收以及地面站供电，为飞机的安全起飞和返航提供保障。
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