CN109927899A - 一种带有能量收集自供电的飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有能量收集自供电的飞行器，其包括机身、机翼、能量收集单元、整流单元、电源管理单元和能量存储单元；能量收集单元由一个或一个以上的电磁接收天线组成，电磁接收天线实时收集飞行器所在空间的电磁能量；整流单元分别与能量收集单元和能量存储单元电连接；整流单元用于将能量收集单元获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流并将直流电流传输给能量存储单元；电源管理单元分别与能量收集单元和能量存储单元电连接。本发明能够实现空中电磁能量收集，并完成飞行过程中能够自给供电，能飞行更长时间、更长距离，节能环保且使用方便、安全。
Description
技术领域
本发明涉及低空飞行器技术领域，具体涉及一种带有能量收集自供电的飞行器。
背景技术
1992年，美国兰德公司在一次军用微系统发展研讨会中提出了微型飞行器(MAV)的概念后，微型飞行器凭借着尺寸小、重量轻、操作灵活简单、制造成本低、运动灵活等特点，在国家安全和国民经济建设方面具有广泛的应用前景，同时，随着人们对自然生物飞行的不断探索，仿生学设计被越来越多的应用于微型飞行器领域，开始出现模仿昆虫飞行的扑翼微型飞行器。随着科技的进步，微飞行器也在向更加稳定、更加灵活、更加节能的方向发展。在现代飞行器的研制中，按照飞行器的飞行原理分为三种类型：固定翼飞行器、旋转飞行器和扑翼飞行器。固定翼飞行器是依靠固定翼的升力来实现飞行的，但无法实现悬停，对起飞和降落也有严格的限制。旋转翼飞行器是依靠旋翼的旋转产生的升力实现飞行。扑翼飞行器是结合了固定翼和旋翼飞行器的特点，运用仿生学和机械动力学，实现扑翼昆虫的复杂运动方式。扑翼飞行器可以实现快速起飞、加速、悬停等多种灵活的运动方式，具有较好的机动性、飞行结构紧凑，能耗较低，适应于低雷诺数流场。
在军事上，微型飞行器可以在不被敌方发现的情况下，实施侦察、监视、跟踪、拍摄敌方的重要军事设施和基地等，快速准确地获得敌方重要信息，进而辅助赢得信息化的现代战争。在民用方面，可以在一些人类无法到达的地方，利用微型飞行器实施勘探、救援、搜寻、检测等。各发达国家纷纷开始研制微型飞行器。微型扑翼飞行器还可以装上音频设备模拟老鹰的叫声，应用于机场周围的驱鸟工作等。
然而，目前常见的扑翼飞行器，一部分采用独立携带电源，即电源置于机身上，这种方式的电源通常充电时间长，且飞行器空中滞留时间短、飞行距离较短，不便于长久持续使用；另一部分是采取直接给飞行器供电，但是这种直接供电的方式，飞行器在使用过程中不够方便安全，飞行器在升空过程中携带的电源线也不便于完成隐蔽性任务。因此，有必要对现有微型飞行器及其供电方式作进一步改进和创新。
发明内容
针对上述背景技术中所指出的问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，能够实现空中电磁能量收集，并完成飞行过程中能够自给供电，能飞行更长时间、更长距离，节能环保且使用方便、安全的带有能量收集自供电的飞行器。
本发明的技术方案如下：
上述的带有能量收集自供电的飞行器，包括机身和安装于所述机身上的机翼；所述飞行器还包括安装于所述机身内侧的能量收集单元、整流单元、电源管理单元和能量存储单元；所述能量收集单元由一个或一个以上的电磁接收天线组成，所述电磁接收天线实时收集所述飞行器所在空间的电磁能量；所述整流单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述整流单元将所述能量收集单元获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流并将直流电流传输给所述能量存储单元；所述电源管理单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述电源管理单元及时监测所述能量存储单元中的电量并实时控制所述能量收集单元收集空中电磁能量，以使所述能量存储单元的能量实现及时补给。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述机身为仿形于昆虫身体结构且内侧设置有柔性PCB板；所述能量收集单元、整流单元、电源管理单元和能量存储单元均集成在所述柔性PCB板上。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述能量收集单元的电磁接收天线的电路是由电感L1、电容C3和C4、天线E1连接组成；所述电感L1一端连接所述天线L1，另一端连接所述整流单元；所述电容一端连接所述电感L1一端，所述电容C3另一端接地；所述电容C4一端连接所述电感L1另一端，所述电容C4另一端接地；所述电感L1的电感值为1nH，所述电容C3和C4的电容值为10pF。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述整流单元的电路由芯片U1、电容C1、电容C2、电容C7、电容C9、电容C13～C18、场效应管Q1～Q4、二极管D1～D4、电阻R7、电阻R9和电阻R10连接组成；所述芯片U1的型号为STCI5F40BAD_CFP32；所述场效应管Q1和Q4为P-MOS型场效应管，所述场效应管Q2和Q3为N-MOS型场效应管；所述电容C1一端连接所述电感L1的另一端，所述电容C1的另一端连接所述电容C2并通过所述电容C2连接所述场效应管Q2的漏极；所述电容C7一端连接所述场效应管Q3的漏极，另一端连接所述电容C9并通过所述电容C9连接所述电源管理单元；所述场效应管Q1的源极连接于所述电容C7和C9之间的连接点，所述场效应管Q1的漏极连接于所述电容C1和C2之间的连接点，所述场效应管Q1的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.6；所述场效应管Q2的源极连接于所述电源管理单元，所述场效应管Q2的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.4；所述场效应管Q3的源极连接于所述电容C1和C2之间的连接点，所述场效应管Q3的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.7；所述场效应管Q4的源极连接于所述电容C2与所述场效应管Q2的漏极之间的连接点，所述场效应管Q4的漏极连接于所述电容C7和C9之间的连接点，所述场效应管Q4的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.5；所述电容C13一端接地，另一端依次通过串接所述电阻R7、R9和R10最终接地；所述芯片U1通过管脚GND接地，通过管脚VCC连接于所述电阻R7和R9之间的连接点，通过管脚P5.4连接所述电阻R7与电容C13之间的连接点，通过管脚P3.5连接于所述电阻R9和R10之间的连接点；所述电容C18一端连接所述电阻R9与R10之间的连接点，另一端连接于所述电感L1的另一端；所述电容C17一端连接于所述电阻R7和R9之间的连接点，另一端连接所述电容C16并通过所述电容C16接地；所述电容C14一端连接于所述电感L1的另一端，所述电容C14的另一端连接于所述电容C15并通过所述电容C15连接所述二极管D4的阴极端；所述二极管D4的阳极端连接于所述电阻R7和R9之间的连接点；所述二极管D3的阳极端连接于所述电容C16和C17的连接点，阴极端连接于所述电容C15与所述二极管D4的阴极端之间的连接点；所述二极管D2的阳极端连接于所述电容C16和C17之间的连接点，阴极端连接于所述电容C14和C15之间的连接点；所述二极管D1的阳极端连接于所述电容C14和C15之间的连接点，阴极端接地；所述电容C1、电容C2、电容C7、电容C9和电容C13～C18的电容值均为100pF；所述电阻R7、电阻R9和电阻R10的电阻值均为1KΩ。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述电源管理单元的电路由芯片BQ1、电容C5、电容C6、电容C8、电容C10、电感L2～L3、电阻R1～R6、电阻R8连接组成；所述芯片BQ1的型号为BQ25570，其通过管脚VSS接地，通过管脚VIN_DC连接所述场效应管Q2的源极，通过管脚VOUT_EN连接所述芯片U1的管脚P0.3，通过管脚VBAT_OK连接所述芯片U1的管脚P2.4；所述芯片BQ1的管脚VSTOR与管脚VOC_SAMP彼此相连；所述电感L2一端连接所述芯片BQ1的管脚VIN_DC，另一端连接所述芯片BQ1的管脚LBOOST；所述电感L3一端连接所述芯片BQ1的管脚LBUCK，另一端分别连接所述芯片BQ1的管脚VOUT和所述能量存储单元；所述电容C5和C6均一端连接所述芯片BQ1的管脚VSTOR，另一端均连接所述电容C8并通过所述电容C8连接于所述芯片BQ1的管脚VBAT；所述电容C10一端接地，另一端连接所述芯片BQ1的管脚VRED_SAMP；所述电阻R1一端连接所述芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端连接所述电阻R4并通过所述电阻R4接地；所述电阻R2一端连接所述芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端依次连接所述电阻R6和R8并最终接地；所述电阻R3一端连接所述芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端连接所述电阻R5并通过所述电阻R5接地；所述芯片BQ1通过管脚VBAT_OV连接于所述电阻R1和R4之间的连接点，通过管脚OK_HYST连接于所述电阻R2和R6之间的连接点，通过管脚VOUT SET连接于所述电阻R3和R5之间的连接点；所述电容C5、电容C6、电容C8和电容C10的电容值均为100pF；所述电感L2的电感值为22μH，所述电感L3的电感值为10μH；所述电阻R1的电阻值为7.5KΩ，所述电阻R2的电阻值为887KΩ，所述电阻R3的电阻值为4.22MΩ，所述电阻R4的电阻值为5.7MΩ，所述电阻R5的电阻值为8.66MΩ，所述电阻R6的电阻值为6.98MΩ，所述电阻R8的电阻值为5.36MΩ。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述能量存储单元的电路由输出端口、电容C11和电容C12；所述输出端口的1号管脚连接所述电感L3的另一端，2号管脚接地；所述电容C11和C12均一端接地，另一端均连接于所述输出端口的1号管脚；所述电容C11的电容值为0.5F，所述电容C12的电容值为100pF。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述机翼为采用类昆虫翅膀仿生材料制成的仿生翼薄膜结构；所述电磁接收天线采用仿生翼天线结构。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述飞行器还包括动力装置和传动装置；所述动力装置和传动装置均安装于所述机身的前部内侧；所述动力装置电连接所述能量存储单元，其动力输出端连接有驱动轴；所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述机翼匹配连接；所述能量存储单元在所述飞行器飞行过程中将电流传输给所述动力装置，由所述动力装置驱动所述机翼动作，进而实现所述飞行器的飞行运动。
所述带有能量收集自供电的飞行器，其中：所述机翼包括匹配位于所述机身左侧的左扑翼及匹配位于所述机身右侧的右扑翼；所述左扑翼和右扑翼均与所述传动装置的动力输出端匹配连接；所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述左扑翼和右扑翼通过铰链匹配连接。
有益效果：
本发明带有能量收集自供电的飞行器结构设计简单、合理，能通过能量收集单元获取空间中的电磁能量，并通过整流单元将其转换为直流电流，后存储于能量存储单元，由电源管理单元负责根据能量存储单元中的能量实时控制能量收集单元收集周围的电磁能量，这样使飞行器在飞行过程中由能量存储单元持续给位于机身内侧的动力装置供电，由动力装置带动传动装置转动进而使得左、右扑翼实现上下拍打，使其能够在空中长时间飞行或滞空，这种飞行器能够实现空中电磁能量收集并完成飞行过程中自给供电，能使飞行器飞行更长时间、更长距离，节能环保且能够很好的完成隐蔽性任务；本发明有效解决了现有微型飞行器由于无法携带大容量的电池而选择独立携带电源，造成充电时间长，不便于长久持续使用，易造成飞行中电能供应不足、飞行器空中滞留时间短、飞行距离短，使用不够方便安全等问题。
附图说明
图1为本发明带有能量收集自供电的飞行器的结构示意图；
图2为本发明带有能量收集自供电的飞行器的电路原理图；
图3为本发明带有能量收集自供电的飞行器的能量收集单元的电路图；
图4为本发明带有能量收集自供电的飞行器的整流单元的电路图；
图5为本发明带有能量收集自供电的飞行器的电源管理单元的电路图；
图6为本发明带有能量收集自供电的飞行器的能量存储单元的电路图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明带有能量收集自供电的飞行器，为仿形于昆虫结构的微型飞行器，其包括机身1、机翼2、动力装置3、传动装置4、能量收集单元5、整流单元6、电源管理单元7及能量存储单元8。
该机身1为仿形于昆虫身体结构且内侧设置有柔性PCB板。
该机翼2固设于机身1的左右两侧，其包括匹配位于机身1左侧的左扑翼21和匹配位于机身1右侧的右扑翼22。其中，该机翼2可采用类昆虫翅膀仿生材料(如碳纤维型材料等)，制成仿生翼薄膜结构。
该动力装置3采用的是微型执行器MEMS(微机械系统)(可根据左扑翼21和右扑翼22拍打的次数及频率来选定，已确定其额定电压及功率，在保证上飞行器可以正常飞行的前提下，重量轻作为优先选择，动力装置不一定是电机，可以是静电力、风力、引力、张力等)，其安装于机身1的前部内侧且与能量存储单元9电连接；该动力装置3的动力输出端连接有驱动轴31；该动力装置3获取能量存储单元9中的电能，转化为驱动轴31的转动；本实施例中该动力装置3是通过键轴固定于机身1的前部内侧。
该传动装置4安装于机身1的前端内侧，其动力输入端装配连接动力装置3的驱动轴31，动力输出端与机翼2的左扑翼21和右扑翼22通过铰链41匹配连接；其中，该动力装置3通电后，由驱动轴31驱动传动装置4运转并由传动装置4带动该机翼2的左扑翼21和右扑翼22上下摆动，进而实现左扑翼21和右扑翼22的上下拍打。该传动装置4是通过轴承固定于机身1内侧。
该能量收集单元5、整流单元6、电源管理单元7和能量存储单元8匹配设置在该机身1内侧的柔性PCB板上，选择柔性PCB板即可以大幅减小微型飞行器的体积，又可以减轻微型飞行器的重量。
该能量收集单元5由一个或一个以上的电磁接收天线组成；该电磁接收天线采用仿生翼天线结构，实时收集空间的电磁能量，该电磁能量包括但不限于广播电台、电视信号、WIFI信号、手机基站信号等。如图3所示，该能量收集单元5的电磁接收天线由电感L1、电容C3和C4、天线E1连接组成；该电感L1一端连接天线L1，另一端连接整流单元6；该电容C3一端连接电感L1一端，电容C3另一端接地；该电容C4一端连接电感L1另一端，该电容C4另一端接地；其中，该电感L1的电感值为1nH，该电容C3和C4的电容值为10pF。
该整流单元6安装于机翼2上，具体是安装在机翼2的左扑翼21上，其分别与能量收集单元5和能量存储单元8电连接；该整流单元6可以采取倍压整流单元或桥式整流单元，其是将能量收集单元5获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流。如图4所示，该整流单元6采用高速MOS管整流，解决了传统整流二极管在小电流时整流效率低的问题，减少能量损失提高能量输出效率。如图4所示，该整流单元6的电路由芯片U1、电容C1、电容C2、电容C7、电容C9、电容C13～C18、场效应管Q1～Q4、二极管D1～D4、电阻R7、电阻R9和电阻R10连接组成；该芯片U1的型号为STCI5F40BAD_CFP32；该场效应管Q1和Q4为P-MOS型场效应管，该场效应管Q2和Q3为N-MOS型场效应管；该电容C1一端连接该能量收集单元5的电感L1另一端，该电容C1的另一端连接电容C2并通过电容C2连接场效应管Q2的漏极；该电容C7一端连接场效应管Q3的漏极，另一端连接电容C9并通过电容C9连接电源管理单元7。该场效应管Q1的源极连接于电容C7和C9之间的连接点，该场效应管Q1的漏极连接于电容C1和C2之间的连接点，该场效应管Q1的栅极连接于芯片U1的管脚P1.6；该场效应管Q2的源极连接于电源管理单元7，栅极连接于芯片U1的管脚P1.4；该场效应管Q3的源极连接于电容C1和C2之间的连接点，栅极连接于芯片U1的管脚P1.7；该场效应管Q4的源极连接于电容C2与场效应管Q2的漏极之间的连接点，该场效应管Q4的漏极连接于电容C7和C9之间的连接点，该场效应管Q4的栅极连接于芯片U1的管脚P1.5。该电容C13一端接地，另一端依次通过串接电阻R7、R9和R10最终接地。该芯片U1通过管脚GND接地，通过管脚VCC连接于该电阻R7和R9之间的连接点，通过管脚P5.4连接电阻R7与电容C13之间的连接点，通过管脚P3.5连接于电阻R9和R10之间的连接点。该电容C18一端连接电阻R9与R10之间的连接点，另一端连接于该能量收集单元5的电感L1另一端；该电容C17一端连接于电阻R7和R9之间的连接点，另一端连接电容C16并通过电容C16接地；该电容C14一端连接于该能量收集单元5的电感L1另一端，该电容C14另一端连接于电容C15并通过电容C15连接二极管D4的阴极端；该二极管D4的阳极端连接于电阻R7和R9之间的连接点；该二极管D3的阳极端连接于电容C16和C17的连接点，阴极端连接于电容C15与二极管D4阴极端之间的连接点；该二极管D2的阳极端连接于电容C16和电容C17之间的连接点，阴极端连接于电容C14和电容C15之间的连接点；该二极管D1的阳极端连接于电容C14和电容C15之间的连接点，阴极端接地。其中，该电容C1、电容C2、电容C7、电容C9和电容C13～C18的电容值均为100pF；电阻R7、电阻R9和电阻R10的电阻值均为1KΩ。
该电源管理单元7也安装于机翼2上，具体是安装在机翼2的右扑翼21上，其分别与能量收集单元5和能量存储单元8电连接，用于及时监测能量存储单元8中的电量，当能量存储单元8的电量低于预设值时，及时控制能量收集单元5收集空中电磁能，并通过整流单元6后，传输给能量存储单元8实现能量的补给。如图5所示，该电源管理单元7的电路由芯片BQ1、电容C5、电容C6、电容C8、电容C10、电感L2～L3、电阻R1～R6、电阻R8连接组成。该芯片BQ1采用的型号为BQ25570，其通过管脚VSS接地，通过管脚VIN_DC连接整流单元6的场效应管Q2的源极，通过管脚VOUT_EN连接整流单元6的芯片U1的管脚P0.3，通过管脚VBAT_OK连接整流单元6的芯片U1的管脚P2.4；该芯片BQ1的管脚VSTOR与管脚VOC_SAMP彼此相连。该电感L2一端连接该芯片BQ1的管脚VIN_DC，另一端连接芯片BQ1的管脚LBOOST；该电感L3一端连接该芯片BQ1的管脚LBUCK，另一端分别连接芯片BQ1的管脚VOUT和能量存储单元8；该电容C5和电容C6均一端连接芯片BQ1的管脚VSTOR，另一端均连接电容C8并通过电容C8连接于芯片BQ1的管脚VBAT；该电容C10一端接地，另一端连接芯片BQ1的管脚VRED_SAMP；该电阻R1一端连接芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端连接电阻R4并通过电阻R4接地；该电阻R2一端连接芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端依次连接电阻R6和R8并最终接地；该电阻R3一端连接芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端连接电阻R5并通过电阻R5接地；该芯片BQ1通过管脚VBAT_OV连接于电阻R1和R4之间的连接点，通过管脚OK_HYST连接于电阻R2和R6之间的连接点，通过管脚VOUT_SET连接于电阻R3和电阻R5之间的连接点。其中，该电容C5、电容C6、电容C8、电容C10的电容值均为100pF；该电感L2的电感值为22μH，该电感L3的电感值为10μH；该电阻R1的电阻值为7.5KΩ，该电阻R2的电阻值为887KΩ，该电阻R3的电阻值为4.22MΩ，该电阻R4的电阻值为5.7MΩ，该电阻R5的电阻值为8.66MΩ，该电阻R6的电阻值为6.98MΩ，该电阻R8的电阻值为5.36MΩ。
该能量存储单元8采用锂电池或者超大电容，将整流单元6整流后的直流电流进行存储，当飞行器在飞行过程中，并将能量存储单元8存储的电流传输给动力装置3，由动力装置3驱动传动装置4转动，进而使得左扑翼21和右扑翼22上下摆动，左扑翼21和右扑翼22的摆动实现飞行器的升降，最终实现飞行器的飞行运动。如图6所示，该能量存储单元8的电路由输出端口、电容C11和电容C12；该输出端口的1号管脚连接该电源管理单元7的电感L3的另一端，2号管脚接地；该电容C11和电容C12均一端接地，另一端均连接于该输出端口的1号管脚；该能量存储单元8通过输出端口与动力装置3电连接。
其中，该电容C11的电容值为0.5F，该电容C12的电容值为100pF。
本发明的工作原理：
能量收集单元5中的天线收集空间中的广播信号、电视信号、WIFI信号等电磁能量，并通过整流单元6将其转换为直流电流，并将直流电流存储于能量存储单元8，电源管理单元7负责根据能量存储单元8中的所剩余能量，进行判断，当其低于预设值时，控制能量收集单元5及时收集周围的电磁能量，同时，在飞行器需要飞行的过程中，控制能量存储单元5将能量传输到位于机身1内侧的动力装置3，动力装置3带动传动装置4转动，进而使得左扑翼21和右扑翼22实现上下摆动，使飞行器能够实现在空中飞行；同时，在飞行器飞行过程中，能量收集单元5依然能够实现空中电磁能量收集，并完成飞行器飞行过程中自给供电。
本发明结构设计简单、合理，能够实现空中电磁能量收集，并完成飞行过程中自给供电，节能环保，能飞行更长时间、更长距离。
本发明带有能量收集自供电的飞行器可以通过加载不同的应用载荷，在不同应用场景下使用；例如，在进行军事探测任务时，可以在本发明的飞行器上加载微型摄像头和视频信号处理模块等；在进行气体探测时，可在本发明上加载气体传感器等；在进行生命体征探测时，可在本发明上加载红外传感器等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种带有能量收集自供电的飞行器，包括机身和安装于所述机身上的机翼；其特征在于：所述飞行器还包括安装于所述机身内侧的能量收集单元、整流单元、电源管理单元和能量存储单元；
所述能量收集单元由一个或一个以上的电磁接收天线组成，所述电磁接收天线实时收集所述飞行器所在空间的电磁能量；
所述整流单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述整流单元将所述能量收集单元获取的空间电磁能量的交流信号转变为直流电流并将直流电流传输给所述能量存储单元；
所述电源管理单元分别与所述能量收集单元和能量存储单元电连接；所述电源管理单元及时监测所述能量存储单元中的电量并实时控制所述能量收集单元收集空中电磁能量，以使所述能量存储单元的能量实现及时补给。
2.如权利要求1所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述机身为仿形于昆虫身体结构且内侧设置有柔性PCB板；所述能量收集单元、整流单元、电源管理单元和能量存储单元均集成在所述柔性PCB板上。
3.如权利要求1或2所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述能量收集单元的电磁接收天线的电路是由电感L1、电容C3和C4、天线E1连接组成；
所述电感L1一端连接所述天线L1，另一端连接所述整流单元；所述电容一端连接所述电感L1一端，所述电容C3另一端接地；所述电容C4一端连接所述电感L1另一端，所述电容C4另一端接地；
所述电感L1的电感值为1nH，所述电容C3和C4的电容值为10pF。
4.如权利要求3所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述整流单元的电路由芯片U1、电容C1、电容C2、电容C7、电容C9、电容C13～C18、场效应管Q1～Q4、二极管D1～D4、电阻R7、电阻R9和电阻R10连接组成；
所述芯片U1的型号为STCI5F40BAD_CFP32；所述场效应管Q1和Q4为P-MOS型场效应管，所述场效应管Q2和Q3为N-MOS型场效应管；所述电容C1一端连接所述电感L1的另一端，所述电容C1的另一端连接所述电容C2并通过所述电容C2连接所述场效应管Q2的漏极；所述电容C7一端连接所述场效应管Q3的漏极，另一端连接所述电容C9并通过所述电容C9连接所述电源管理单元；所述场效应管Q1的源极连接于所述电容C7和C9之间的连接点，所述场效应管Q1的漏极连接于所述电容C1和C2之间的连接点，所述场效应管Q1的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.6；所述场效应管Q2的源极连接于所述电源管理单元，所述场效应管Q2的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.4；所述场效应管Q3的源极连接于所述电容C1和C2之间的连接点，所述场效应管Q3的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.7；所述场效应管Q4的源极连接于所述电容C2与所述场效应管Q2的漏极之间的连接点，所述场效应管Q4的漏极连接于所述电容C7和C9之间的连接点，所述场效应管Q4的栅极连接于所述芯片U1的管脚P1.5；所述电容C13一端接地，另一端依次通过串接所述电阻R7、R9和R10最终接地；所述芯片U1通过管脚GND接地，通过管脚VCC连接于所述电阻R7和R9之间的连接点，通过管脚P5.4连接所述电阻R7与电容C13之间的连接点，通过管脚P3.5连接于所述电阻R9和R10之间的连接点；所述电容C18一端连接所述电阻R9与R10之间的连接点，另一端连接于所述电感L1的另一端；所述电容C17一端连接于所述电阻R7和R9之间的连接点，另一端连接所述电容C16并通过所述电容C16接地；所述电容C14一端连接于所述电感L1的另一端，所述电容C14的另一端连接于所述电容C15并通过所述电容C15连接所述二极管D4的阴极端；所述二极管D4的阳极端连接于所述电阻R7和R9之间的连接点；所述二极管D3的阳极端连接于所述电容C16和C17的连接点，阴极端连接于所述电容C15与所述二极管D4的阴极端之间的连接点；所述二极管D2的阳极端连接于所述电容C16和C17之间的连接点，阴极端连接于所述电容C14和C15之间的连接点；所述二极管D1的阳极端连接于所述电容C14和C15之间的连接点，阴极端接地；
所述电容C1、电容C2、电容C7、电容C9和电容C13～C18的电容值均为100pF；所述电阻R7、电阻R9和电阻R10的电阻值均为1KΩ。
5.如权利要求4所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述电源管理单元的电路由芯片BQ1、电容C5、电容C6、电容C8、电容C10、电感L2～L3、电阻R1～R6、电阻R8连接组成；
所述芯片BQ1的型号为BQ25570，其通过管脚VSS接地，通过管脚VIN_DC连接所述场效应管Q2的源极，通过管脚VOUT_EN连接所述芯片U1的管脚P0.3，通过管脚VBAT_OK连接所述芯片U1的管脚P2.4；所述芯片BQ1的管脚VSTOR与管脚VOC_SAMP彼此相连；所述电感L2一端连接所述芯片BQ1的管脚VIN_DC，另一端连接所述芯片BQ1的管脚LBOOST；所述电感L3一端连接所述芯片BQ1的管脚LBUCK，另一端分别连接所述芯片BQ1的管脚VOUT和所述能量存储单元；所述电容C5和C6均一端连接所述芯片BQ1的管脚VSTOR，另一端均连接所述电容C8并通过所述电容C8连接于所述芯片BQ1的管脚VBAT；所述电容C10一端接地，另一端连接所述芯片BQ1的管脚VRED_SAMP；所述电阻R1一端连接所述芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端连接所述电阻R4并通过所述电阻R4接地；所述电阻R2一端连接所述芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端依次连接所述电阻R6和R8并最终接地；所述电阻R3一端连接所述芯片BQ1的管脚VRDIV，另一端连接所述电阻R5并通过所述电阻R5接地；所述芯片BQ1通过管脚VBAT_OV连接于所述电阻R1和R4之间的连接点，通过管脚OK_HYST连接于所述电阻R2和R6之间的连接点，通过管脚VOUT_SET连接于所述电阻R3和R5之间的连接点；
所述电容C5、电容C6、电容C8和电容C10的电容值均为100pF；所述电感L2的电感值为22μH，所述电感L3的电感值为10μH；所述电阻R1的电阻值为7.5KΩ，所述电阻R2的电阻值为887KΩ，所述电阻R3的电阻值为4.22MΩ，所述电阻R4的电阻值为5.7MΩ，所述电阻R5的电阻值为8.66MΩ，所述电阻R6的电阻值为6.98MΩ，所述电阻R8的电阻值为5.36MΩ。
6.如权利要求5所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述能量存储单元的电路由输出端口、电容C11和电容C12；
所述输出端口的1号管脚连接所述电感L3的另一端，2号管脚接地；所述电容C11和C12均一端接地，另一端均连接于所述输出端口的1号管脚；
所述电容C11的电容值为0.5F，所述电容C12的电容值为100pF。
7.如权利要求1所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述机翼为采用类昆虫翅膀仿生材料制成的仿生翼薄膜结构；所述电磁接收天线采用仿生翼天线结构。
8.如权利要求1所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述飞行器还包括动力装置和传动装置；所述动力装置和传动装置均安装于所述机身的前部内侧；
所述动力装置电连接所述能量存储单元，其动力输出端连接有驱动轴；
所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述机翼匹配连接；
所述能量存储单元在所述飞行器飞行过程中将电流传输给所述动力装置，由所述动力装置驱动所述机翼动作，进而实现所述飞行器的飞行运动。
9.如权利要求8所述的带有能量收集自供电的飞行器，其特征在于：所述机翼包括匹配位于所述机身左侧的左扑翼及匹配位于所述机身右侧的右扑翼；所述左扑翼和右扑翼均与所述传动装置的动力输出端匹配连接；所述传动装置的动力输入端装配连接所述驱动轴，动力输出端与所述左扑翼和右扑翼通过铰链匹配连接。
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