CN109911233A - 城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统 - Google Patents
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Abstract
城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，属于无人机货运接收领域，为了解决适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收的问题，主要由装置本体、高弹橡胶网、聚酯海绵、固定伸缩杆、纵向支撑杆、斜支撑杆、侧支撑杆组成；装置本体由底面、前幅、后幅、侧幅四部分组成,效果是接收过程不产生有害物质，环境适应性好，可以实现定点投放。
Description
技术领域
本发明属于无人机货运接收领域，涉及一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统及方法。
背景技术
现有情况：随着社会的进步和科技的发展，人们的生活水平日益提高，智能物流领域各种需求急速增加，对物流效率要求越来越高。例如：偏远山区受地形、路况、天气等因素限制，运输物资无法及时到达；军事领域需要及时向环境异常复杂的战场投送战斗物资；医疗领域需要快速向目的地运送急救药品；或是受到自然灾害交通基础设施损坏严重时，及时向受灾地区运送救灾物资。以公路运输，铁路运输，水运航空运输为主要运输方式的传统物流，已无法满足上述情况，因此衍生出了基于固定翼无人机的小件货物快速运输这一新的智能远程物流方式。
未来：固定翼无人机具有航行距离长、巡航面积大、飞行速度快、飞行高度高、载重量大、自主飞行控制能力强等优点。随着固定翼无人机飞控、电池、通信技术的日益完善，利用固定翼无人机进行小件货物的低空投递必将在多个领域、多个场景下得到更广泛的应用。
目前，部分国家已开展利用多旋翼和固定翼无人机进行小件货物运输的相关实验。旋翼无人机飞行灵活、便于控制、起飞降落不受场地限制，但是飞行距离短、载重量小。例如：2014年10月，DHL宣布将在德国实现无人机送货。但是该公司的四旋翼无人机只可运载1.2公斤的货物，最长飞行时间45分钟，且该无人机并非完全脱离人力，依然受到地面工作人员的控制。
固定翼无人机航速高、航行距离长、载重量大。例如：2017年12月26日，顺丰在云南某地进行固定翼无人机应急物资快速投递的演示验证飞行，无人机从云南某机场起飞，飞行约30分钟后抵达受灾地点基站附近的空地后，飞机降低高度至约300米，吊舱从空中投放并展开降落伞，约30秒后吊舱降落在空地上。此种方式不需要飞机降落且可以快速进行货物运输，但是伞降过程中吊舱受货物投放高度、风向、风速及地面建筑物等因素影响，难以满足精准投放的要求。
发明内容
为了解决适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收的问题，本发明提出如下技术方案：
一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，主要由装置本体、高弹橡胶网、聚酯海绵、固定伸缩杆、纵向支撑杆、斜支撑杆、侧支撑杆组成；装置本体由底面、前幅、后幅、侧幅四部分组成，底面分为上下两层，并在两层中间设有暗袋，用于存放卷曲的高弹橡胶网、纵向支撑杆；后幅由内部、中部、外部三部分组成，分别是全弹牛津布层、硅酸凝胶层、聚酯海绵层，侧幅内部设有暗袋，存放斜支撑杆，侧幅、前幅可沿底面展开；高弹橡胶网与装前幅、后幅分别相连，聚酯海绵由四条独立的蜂窝式聚酯海绵条组成，由装置本体内的四条弹性收纳袋压缩存储，并由拉锁将聚酯海绵锁紧于弹性收纳袋，而在其被取出恢复原有体积时被置于装置内且贴紧后幅的表面。
进一步的，伸缩固定杆由缝合接口与装置本体的底部相连，纵向支撑杆是伸缩式结构杆，纵向支撑杆的一端通过固定扣与收缩固定杆相连，另一端通过圆形双扣与装置本体的后幅的上部相连；纵向支撑杆具有左右两根，两个纵向支撑杆与伸缩固定杆形成三角形，纵向支撑杆中间部分为锯齿形，其与斜支撑杆通过滑扣固定，斜支撑杆的端部安装缓冲弹簧，侧支撑杆共有四根，分别放置于装置本体上部两侧及中部两侧，位于上部两侧的侧支撑杆为伸缩结构，并在支撑杆的端部设有弹簧钢，且上部两侧的支撑杆要长于中部两侧的侧支撑杆。
进一步的，还包括LED灯，LED灯呈矩形放置于装置的四角处，LED灯A与LED灯B为白色灯分别位于装本体置四角的左上部与右上部，LED灯C与LED灯D为红色灯分别位于装置本体四角的右下部与左下部，在用于接收空投货物时，LED点亮。
进一步的，还包括微型风向测速传感器。
有益效果：该装置由高弹橡胶网、聚酯海绵、LED灯等常规部件组成，具有生产成本低、使用成本低、损坏率低和维修成本低的特点。该装置适用范围广，只要有适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收。该装置的固定伸缩杆、纵向支撑杆、斜支撑杆、侧支撑杆由碳纤维复合材料、玻璃纤维材料等部件组成，抗摔能力强，在没有适合接收的装置时，可以先扔装置，再扔物资，特别适用于救灾、军事等方面。该装置由套格牛津布、碳纤维、玻璃纤维等组成，质量轻，体积适中，可方便携带。该装置采用组合式设计方式，接收装置部分采用支撑杆、缓冲弹簧等组合装置，机械结构设计简单。在不需要接收物件时便于携带，简单美观。该装置由高弹橡胶网、聚酯海绵、缓冲弹簧等组成，在货物投放时，高弹橡胶网通过伸缩、形变可为高速飞来的货物做一级减速缓冲，聚酯海绵可为高速飞来的货物提供了一级保护，缓冲弹簧压缩形变，为货物做二级减速缓冲，两次减速缓冲确保了货物的安全。该装置四角装有LED灯组成，装置顶部装有微型风向测速仪，在货物即将投放时，装置中四个角的LED点亮，固定翼无人机通过对led灯的定位识别，并通过检测微型风向测速仪实时获取的风向及风速，确保货物投放的最佳位置，使货物准确落在该装置内。该装置接收货物过程中，不需适配电源，接收过程不产生有害物质，环境适应性好。该装置可以实现定点投放，当固定翼无人机将要在某地点投放货物时，手机app可根据该无人机传来的位置信号确定货物投放位置，节省物资到达目标地的时间。该装置在使用时受天气范围影响小，运行稳定。
附图说明
图2：装置侧视图；
图1：装置示意图；
图3：高弹橡胶网收纳与展开示意图；
图4：聚酯海绵的收纳与展开示意图。
具体实施方式
本发明的一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，该装置可用于接收体积不大于0.035m3、长*宽*高不大于0.35m*0.15m*0.45m、质量不大于2kg的空投货物。
该装置接收空投货物范围广，在接收到货物投放信号时，只要有满足固定翼无人机低空飞行区域，随时可以进行接收操作，受地域限制小。
该装置组装过程简单，如有固定翼无人机有配送需求时，只需配合手机app，通过2分钟简单的安装操作，即可以接收该无人机投放的货物。
该装置由高弹橡胶网、聚酯海绵、LED灯等常规部件组成，具有生产成本低、使用成本低、损坏率低和维修成本低的特点。
该装置适用范围广，只要有适合固定翼无人机投递的货物，随时可以对货物进行投递接收。
该装置的固定伸缩杆、纵向支撑杆、斜支撑杆、侧支撑杆由碳纤维复合材料、玻璃纤维材料等部件组成，抗摔能力强，在没有适合接收的装置时，可以先扔装置，再扔物资，特别适用于救灾、军事等方面。
该装置由套格牛津布、碳纤维、玻璃纤维等组成，质量轻，体积适中，可方便携带。
该装置采用组合式设计方式，接收装置部分采用支撑杆、缓冲弹簧等组合装置，机械结构设计简单。在不需要接收物件时便于携带，简单美观。
该装置由高弹橡胶网、聚酯海绵、缓冲弹簧等组成，在货物投放时，高弹橡胶网通过伸缩、形变可为高速飞来的货物做一级减速缓冲，聚酯海绵可为高速飞来的货物提供了一级保护，缓冲弹簧压缩形变，为货物做二级减速缓冲，两次减速缓冲确保了货物的安全。
该装置四角装有LED灯组成，装置顶部装有微型风向测速仪，在货物即将投放时，装置中四个角的LED点亮，固定翼无人机通过对led灯的定位识别，并通过检测微型风向测速仪实时获取的风向及风速，确保货物投放的最佳位置，使货物准确落在该装置内。
该装置接收货物过程中，不需适配电源，接收过程不产生有害物质，环境适应性好。
该装置可以实现定点投放，当固定翼无人机将要在某地点投放货物时，手机app可根据该无人机传来的位置信号确定货物投放位置，节省物资到达目标地的时间。
该装置在使用时受天气范围影响小，运行稳定。
该装置在接收空投货物时，固定翼无人机约在距接收装置垂直距离为1m处投放货物，该货物脱离固定翼无人机落入接收装置过程大约需要0.4s～0.5s左右，在此过程中，固定翼无人机及空投货物划过接收装置上空，该接收装置受到高速气流的影响约为20％；由于空气、风向等不可抗拒的因素影响，空投货物准确落入接收装置的概率约为80％；空投货物由于该接收装置的减速缓冲作用所减少的损害比直接空投货物时减少约85％。
一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统由1装置本体、2高弹橡胶网、3聚酯海绵、4固定伸缩杆、5纵向支撑杆、6斜支撑杆、7侧支撑杆、8缓冲弹簧、9LED灯、10微型风向测速传感器、11弹性收纳袋等部分组成。
装置本体1由底面1.1(0.35m*0.2m)、前幅1.2(0.35m*0.45m)、后幅1.3(0.35m*0.5m)、侧幅1.4(0.2m*0.6m)等四部分组成，其中底面、前幅、侧幅由套格牛津布组成，具有质地轻薄、手感柔软、防水性好、耐用性好等优点。其底面设计分为上下两层，并在中间设有暗袋，用于存放卷曲存放高弹橡胶网2、纵向支撑杆5等装置；其中后幅由内部、中部、外部三部分组成，分别由全弹牛津布、硅酸凝胶、聚酯海绵等组成，在接收低空空投货物时，确保减震抗压效果，其中侧幅内部设有暗袋，可用于存放斜支撑杆6等装置，在用于接收空投货物时可沿底面展开，以增加接收空投货物的面积，确保空投货物准确落入该接收装置中。其中前幅在用于接收空投货物时，可全部打开，以确保接收装置可最大面积接收该货物。
高弹橡胶网2由聚氨酯橡胶组成，是一种由聚酯与二异氰胺脂类化合物聚合而成的材料，具有抗冲击能力高、抗撕裂能力强、缓冲减震性能高等优点。在做接收装置使用时，高弹橡胶网2与装置本体1前幅、后幅分别相连，可为落入装置内的空投货物做一级缓冲，使货物的重力势转化动能，减小横向速度对空投货物带来的损害。不接收空投货物时，2高弹橡胶网可放入1装置本体底部的暗袋中。聚酯海绵3由4条独立的蜂窝式聚酯海绵条组成，平时由装置本体1内的4条弹性收纳袋压缩存储，当使用时，拉开拉锁将聚酯海绵取出恢复原有体积并置于装置的后幅1.3表面。伸缩固定杆4为碳纤维复合材料，通过缝合接口与装置本体1底部相连，具有高强度，比重小，抗摔能力强等优点。碳纤维具有一般碳素材料的特性，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。在接收空投货物时，从装置本体1底部拉出固定杆，用来固定装置底部。
纵向支撑杆5(Φ0.01m*0.6m)是一种由钛镁合金材料的伸缩式结构杆，具有比强度高、密度小、耐腐蚀、可回收等诸多优点。纵向支撑杆中间部分采用锯齿形设计，以便6斜支撑杆调节角度，并固定斜支撑杆6，在接收空投货物时，纵向支撑杆5的一端通过固定扣与收缩固定杆4相连，另一端通过圆形双扣与装置本体1后幅相连，用来支撑装置。不使用时，放入装置本体1底部暗袋中。
斜支撑杆6(Φ0.01m*0.45m)是一种以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料，相对密度在1.5～2.0之间，只有碳钢的1/4～1/5，可是拉伸强度却接近碳素钢，甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比。在用于接收空投货物时，斜支撑杆6的一端通过滑扣与纵向支撑杆5相连，另一端与8缓冲弹簧相连，可调节装置倾斜角度，用于在接收空投货物时，斜支撑杆6通过形变来缓冲货物的横向速度。不使用时，放入装置本体1侧方暗袋中。
侧支撑杆7组成材料与斜支撑杆6相同，共有四根，分别放置于1装置本体上部两侧及中部两侧，其中置于装置本体上部两侧的7侧支撑杆为伸缩结构，并在底部设有弹簧钢。在做接收装置时拉出，用于辅助缓冲。
缓冲弹簧8由合金弹簧钢材质组成，具有较高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度，以保证弹簧有足够的弹性变形能力并能承受较大的载荷。在接收空投货物时，通过弹簧滑道与斜支撑杆6底端相连，可缓冲空头物体落入装置内的水平速度。不使用时，放入装置本体1侧方暗袋中。
LED灯9呈矩形放置于接收装置四角处，通过3v扣式电池供电，为确保固定翼无人机可准确识别装置位置，及时调整机身位置及飞行方向，其中LED灯A与LED灯B为白色灯分别位于装本体1置四角的左上部与右上部，LED灯C与LED灯D为红色灯分别位于装置本体1四角的右下部与左下部。在用于接收空投货物时，LED点亮。
微型风向测速传感器10外形小巧轻便，便于携带和组装，适配1v扣式电池，可有效获得风向信息，该测速传感器壳体采用优质铝合金型材，外部进行电镀喷塑处理，具有良好的防腐、防侵蚀等特点，能够保证测速传感器内部变送器长期使用无锈琢现象，同时配合内部顺滑的轴承系统，确保了信息采集的精确性。在接收空投货物时，微型风向测速传感器主要用来检测实时风向及风速，固定翼无人机接收到采集的数据后，配合LED灯9的识别装置，及时调整并修正机身位置确保空投货物可准确落入该接收装置内。
使用过程：
一、当该固定翼无人机用于智能物流，偏远地区及山区的物资运输等领域，只需投放货物时，在固定翼无人机投放货物前，手机APP会接收到投放信号，发出接收警报，地面操作人员通过在手机上实时查看该无人机飞行路线，投放货物区域，以及即将投放货物的体积大小，确认是否可以投放货物，如满足上述投放要求，手机会向该固定翼无人机发出接收确认信号。
1操作人员通过手机确认该无人机飞来方向及投放位置，确定精确投放区域，投放区域的确定方法为：首先，将整个空投区域由外向内依次分成空投初始区域、控制区域和延时后控制区域三个区域；其次、确定延时后最大控制区域半径Rmax；然后利用Rmax得到空投最大控制区域半径rmax；最后利用rmax得到空投最大初始区域半径ROmax。从而提高投放精度，达到准确投放的目的。
2根据装置顶部的微型风向测速传感器10确定实时风向及风速的大小以及空投货物运动轨迹，得出投放角度及准确方向。
3在确定好位置及方向后，首先将装置内高弹橡胶网2、纵向支撑杆5、斜支撑杆6、缓冲弹簧取8出，然后将聚酯海绵3从装置本体1内的4条弹性收纳袋中取出并置于装置的后幅1.3表面，然后将高弹橡胶网2与装置本体1前幅与后幅相接，然后把底部固定伸缩杆4拉出，通过固定扣将纵向支撑杆5两段分别与底部固定伸缩杆4相连和装置本体1后幅中上部相连接，然后，将斜支撑杆6的一端通过滑扣与纵向支撑杆5相连，另一端通过弹簧滑道与缓冲弹簧8一端相接，最后把四根侧支撑杆拉出，通过调整弹簧滑道及斜支撑杆6来调节装置接收方向及角度，组装完毕，整个组装过程大约需要5分钟。在组装完毕后，地面操作人员通过手机APP会向无人机发出可以投递货物信号，当固定翼无人机接收到投放信号时，该无人机由高空飞行调整为离地面垂直距离为100cm(该距离根据接收装置高度实时调整)的高度水平飞行，到达接收区域时，该无人机环绕该接收装置飞行，由于接收装置的方向不定，在固定翼无人机水平环绕接收装置飞行中，固定翼无人机中的数字摄像头可检测LED灯9的两个白色光源像素(LED灯A与LED灯B)和两个红色光源像素(LED灯C与LED灯D)，此时，该无人机可根据光源像素位置，确定接收装置的接收方向；并且，基于固定翼无人机视角，通过该无人机中的数字摄像头检测到的LED灯A与LED灯B之间的白色光源像素距离，通过图像识别算法，找出两个白色光源像素之间的中点值，并且根据微型风向测速传感器10测得的实时风向、风速及其他不可抗拒的因素及时调整并修正方向，及时调整机身的位置，使固定翼无人机沿两个白色光源像素的中点值飞行。无人机通过识别装置LED9灯确定装置位置，接收方向，及时调节飞行高度、速度，综合找到最佳投递货物位置，准确投下货物。
在货物准确落入背包时，背包内部的高弹橡胶网2通过伸缩、形变可为高速飞来的货物做一级减速，聚酯海绵3可为高速飞来的货物提供了一级保护，与此同时，由于背部斜支撑杆6受到冲击力的作用，缓冲弹簧8压缩形变，当缓冲弹簧压缩到最大行程时，弹簧滑道里的锁扣将缓冲弹簧锁死，然后，斜支撑杆6弯曲变形，以此缓解货物的横向速度，当斜支撑杆6形变到一定程度时，装置两侧侧支撑杆7着地，为横向速度做辅助缓冲。
二、当该固定翼无人机应用于急救、军事等领域，在没有合适的接收装置时，该接收装置也可同空投物品一起装置于固定翼无人机，由该无人机投放。如固定翼无人机配送端接收到有物资运输的需求后，配送站根据接收货物具体位置，判断该位置是否具有满足固定翼无人机低空飞行的空域，如果满足低空飞行要求，立即规划固定翼无人机飞行路线，确定目标区域位置及配送货物数量、大小，并将接收装置置于配送货物下方与配送货物装于无人机，然后按照规划的飞行路线飞向目标区域。
该固定翼无人机到达目标区域后，该无人机由高空飞行调整为离地面垂直距离为100cm(该距离根据接收装置高度实时调整)的高度水平飞行，到达接收区域时，该无人机投下接收装置，由于固定翼无人机重心位置纵向移动，该无人机会迅速飞向高空以修正机身重心位置，待调整重心位置稳定飞行后，该无人机环绕接收装置飞行，再一次由高空飞行调整为离地面垂直距离为100cm～200cm的高度并水平环绕装置飞行。与此同时地面操作人员在接收到装置后迅速组装该接收装置(组装过程与上述组装过程相同)，待装置组装完成之后地面操作人员通过手机APP会向无人机发出可以投递货物信号，固定翼无人机环绕该接收装置飞行，由于接收装置的方向不定，在固定翼无人机水平环绕接收装置飞行中，固定翼无人机中的数字摄像头可检测到两个白色光源像素(LED灯A与LED灯B)和两个红色光源像素(LED灯C与LED灯D)，此时，该无人机可根据光源像素位置，确定接收装置的接收方向；并且，基于固定翼无人机视角，通过该无人机中的数字摄像头检测到的LED灯A与LED灯B之间的白色光源像素距离，通过图像识别算法，找出两个白色光源像素之间的中点值，并且根据实时风向、风速及其他不可抗拒的因素及时调整并修正方向，及时调整机身的位置，使固定翼无人机沿两个白色光源像素的中点值飞行。该无人机可通过识别装置确定装置位置，接收方向，及时调节飞行高度、速度，综合找到最佳投递货物位置，准确投下货物。
在完成空投货物接收时，首先将缓冲弹簧8及斜支撑杆6取下，侧支撑杆7收于装置中，纵向支撑杆5取下，伸缩固定杆4收于装置中；然后将高弹橡胶网2从装置中取下，并检查各个部分损坏情况，如各个部分完好无损，则将高弹橡胶网2及纵向支撑杆5放置于装置本体1底部暗袋中，将斜支撑杆6及缓冲弹簧8放置于装置本体1侧幅暗袋中；最后检查空投货物损坏情况，及时收纳货物。
一种用于接收固定翼无人机空投小件货物的方法，包括如下步骤：
S1.投放准备；
S2.固定翼无人机飞行高度调整并投放；
S3.收纳。
进一步的，步骤S1包括如下步骤：当固定翼无人机用于智能物流、偏远地区及山区的物资运输等领域，需投放货物时，在固定翼无人机投放货物前，手机APP会接收到投放信号，发出接收警报，地面操作人员通过在手机上实时查看该无人机飞行路线、投放货物区域以及即将投放货物的体积，确认接收装置是否可以投放货物，如满足投放要求，手机会向该固定翼无人机发出接收确认信号。
进一步的，步骤S1包括如下步骤：
S1.1.操作人员通过手机确认无人机飞来方向及投放位置，精确确定投放区域；
S1.2.根据接收装置顶部的微型风向测速传感器确定实时风向及风速，并根据空投货物运动轨迹，确定投放角度及准确方向；
S1.3.组装接收装置，准备接收。
进一步的，步骤S1.1包括如下步骤：精确确定投放区域的方法为：首先，将整个空投区域由外向内依次分成空投初始区域、控制区域和延时后控制区域三个区域；其次、确定延时后最大控制区域半径Rmax；然后利用Rmax得到空投最大控制区域半径rmax；最后利用rmax得到空投最大初始区域半径ROmax。
进一步的，步骤S1.3组装接收装置的方法如下：
将装置内高弹橡胶网2、纵向支撑杆5、斜支撑杆6、缓冲弹簧取8出；
将聚酯海绵3从装置本体1内的4条弹性收纳袋中取出并置于装置的后幅1.3内表面；
将高弹橡胶网2与装置本体1前幅与后幅相接，然后把底部固定伸缩杆4拉出，通过固定扣将纵向支撑杆5两段分别与底部固定伸缩杆4相连和装置本体1后幅中上部相连接；
将斜支撑杆6的一端通过滑扣与纵向支撑杆5相连，另一端通过弹簧滑道与缓冲弹簧8一端相接，最后把四根侧支撑杆拉出，通过调整弹簧滑道及斜支撑杆6来调节装置接收方向及角度，组装完毕。
进一步的，组装完毕后，地面操作人员通过手机APP会向无人机发出可以投递货物信号，当固定翼无人机接收到投放信号时，无人机由高空飞行调整为离地面某一垂直距离的高度水平飞行，到达接收区域时，无人机环绕该接收装置飞行，在固定翼无人机水平环绕接收装置飞行中，固定翼无人机中的数字摄像头检测LED灯的两个白色光源像素和两个红色光源像素，无人机根据光源像素位置，确定接收装置的接收方向。
进一步的，基于固定翼无人机视角，通过该无人机中的数字摄像头检测到的LED灯A与LED灯B之间的白色光源像素距离，通过图像识别算法，找出两个白色光源像素之间的中点值，并且根据微型风向测速传感器测得的实时风向、风速调整并修正方向，及时调整机身的位置，使固定翼无人机沿两个白色光源像素的中点值飞行，找到最佳投递货物位置，准确投下货物。
进一步的，在货物准确落入接收时，接收装置内部的高弹橡胶网通过伸缩、形变可为飞来的货物做一级减速，聚酯海绵可为飞来的货物提供二级保护，接收装置背部的斜支撑杆受到冲击力的作用，缓冲弹簧压缩形变，当缓冲弹簧压缩到最大行程时，弹簧滑道里的锁扣将缓冲弹簧锁死，斜支撑杆弯曲变形，缓解货物的横向速度，当斜支撑杆形变到一定程度时，装置两侧的侧支撑杆着地，为横向速度做辅助缓冲。
进一步的，步骤S3包括如下步骤：在完成空投货物接收时，首先将缓冲弹簧及斜支撑杆取下，侧支撑杆收于装置中，纵向支撑杆取下，伸缩固定杆收于装置中；然后将高弹橡胶网从装置中取下，并检查各个部分损坏情况，如各个部分完好无损，则将高弹橡胶网及纵向支撑杆放置于装置本体底部暗袋中，将斜支撑杆及缓冲弹簧放置于装置本体侧幅暗袋中；最后检查空投货物损坏情况，并及时收纳货物。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造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创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，其特征在于，主要由装置本体、高弹橡胶网、聚酯海绵、固定伸缩杆、纵向支撑杆、斜支撑杆、侧支撑杆组成；装置本体由底面、前幅、后幅、侧幅四部分组成，底面分为上下两层，并在两层中间设有暗袋，用于存放卷曲的高弹橡胶网、纵向支撑杆；后幅由内部、中部、外部三部分组成，分别是全弹牛津布层、硅酸凝胶层、聚酯海绵层，侧幅内部设有暗袋，存放斜支撑杆，侧幅、前幅可沿底面展开；高弹橡胶网与装前幅、后幅分别相连，聚酯海绵由四条独立的蜂窝式聚酯海绵条组成，由装置本体内的四条弹性收纳袋压缩存储，并由拉锁将聚酯海绵锁紧于弹性收纳袋，而在其被取出恢复原有体积时被置于装置内且贴紧后幅的表面。
2.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，其特征在于，伸缩固定杆由缝合接口与装置本体的底部相连，纵向支撑杆是伸缩式结构杆，纵向支撑杆的一端通过固定扣与收缩固定杆相连，另一端通过圆形双扣与装置本体的后幅的上部相连；纵向支撑杆具有左右两根，两个纵向支撑杆与伸缩固定杆形成三角形，纵向支撑杆中间部分为锯齿形，其与斜支撑杆通过滑扣固定，斜支撑杆的端部安装缓冲弹簧，侧支撑杆共有四根，分别放置于装置本体上部两侧及中部两侧，位于上部两侧的侧支撑杆为伸缩结构，并在支撑杆的端部设有弹簧钢，且上部两侧的支撑杆要长于中部两侧的侧支撑杆。
3.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，其特征在于，还包括LED灯，LED灯呈矩形放置于装置的四角处，LED灯A与LED灯B为白色灯分别位于装本体置四角的左上部与右上部，LED灯C与LED灯D为红色灯分别位于装置本体四角的右下部与左下部，在用于接收空投货物时，LED点亮。
4.如权利要求1所述的城市楼顶安装的无人机楼顶空投指示系统，其特征在于，还包括微型风向测速传感器。
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|---|---|---|---|---|
| CN110479615A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-22 | 深圳优地科技有限公司 | 基于无人机的快递分拣方法、装置及终端设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150158599A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Michael Sisko | Robotic aerial vehicle delivery system and method |
| US20160159496A1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-09 | Dan O'Toole | Drone Docking Station and Delivery System |
| CN106143917A (zh) * | 2015-04-21 | 2016-11-23 | 张旗 | 无人机空投物接收设备 |
| CN106347691A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-01-25 | 袁冶 | 通用航空运输空投货物地面接物张网系统及其使用方法 |
| WO2017034278A1 (ko) * | 2015-08-23 | 2017-03-02 | 박정철 | 드론 배송 시스템 |
| CN207148654U (zh) * | 2017-09-04 | 2018-03-27 | 陶文英 | 一种固定翼飞机货物空投与接收系统 |
| US20180235352A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Janay Jones | Multi purpose personal transport gear that converts from backpack to comfort pad to poncho to hammock |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150158599A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Michael Sisko | Robotic aerial vehicle delivery system and method |
| US20160159496A1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-09 | Dan O'Toole | Drone Docking Station and Delivery System |
| CN106143917A (zh) * | 2015-04-21 | 2016-11-23 | 张旗 | 无人机空投物接收设备 |
| WO2017034278A1 (ko) * | 2015-08-23 | 2017-03-02 | 박정철 | 드론 배송 시스템 |
| CN106347691A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-01-25 | 袁冶 | 通用航空运输空投货物地面接物张网系统及其使用方法 |
| US20180235352A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Janay Jones | Multi purpose personal transport gear that converts from backpack to comfort pad to poncho to hammock |
| CN207148654U (zh) * | 2017-09-04 | 2018-03-27 | 陶文英 | 一种固定翼飞机货物空投与接收系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110479615A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-22 | 深圳优地科技有限公司 | 基于无人机的快递分拣方法、装置及终端设备 |
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