CN111348210A - 一种无人机5g直播一体化吊舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机5G直播一体化吊舱。包括吊舱本体，吊舱本体为矩形壳结构包括上板、下板、右侧壁和左侧壁，吊舱本体的外部固定设置稳压器和智能电池，上板一侧设置圆形走线孔，圆形走线孔内设置圆孔形硅胶垫，用盖板覆盖稳压器和智能电池，盖板与上板螺钉连接，盖板的两侧设置快拆卡扣，盖板的一端侧面设置HDMI接口一，吊舱本体内部设置隔板，隔板与上板和下板的连接处设置限位连接块一连接，在隔板的一侧设置面板，隔板和面板之间设置供电板。本设计将CPE、电池和相机集成到一起，简化了各部分之间的固定以及连接，在执行无人机直播任务时只需要将吊舱安装到无人机上即可，无需考虑其他供电和固定问题，安全可靠。

Description

一种无人机5G直播一体化吊舱

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机5G直播一体化吊舱。

背景技术

2019年是5G元年，与前几代移动网络相比，5G网络的能力将有飞跃发展。5G除了带来更极致的体验和更大的容量，它还将开启物联网时代，并渗透进至各个行业。

现有的无人机5G直播技术需要将5GCPE、电池、相机等安装到无人机平台，各部分之间难以很好的固定和连接，且没有通用性，每一次执行任务都需要大量时间部署。

无人机搭载5GCPE进行超高清影像直播是5G爆发以来新兴的一种工作方式，如今已有的方案是，在无人机的机身下方搭建一个简易的支架，用魔术贴或绑带固定5GCPE及其供电电池，相机与支架简易固定。所有的连接线，包括相机与CPE的连接线、CPE的供电线均暴露在外。供电电池采用普通锂电池，只能满足CPE的供电需求，无法满足相机等设备的用电需要。采用上述方案只能实现简单的空中5G信号传输，实现过程繁琐，且安全隐患较大。

在雨雪、大风等等条件下，现有的方案无法保障5GCPE正常工作，且有安全风险。现有方案只是将CPE和电池简单固定，且CPE与电池裸露在外，所有的接口和接线也裸露在外，由此导致CPE掉落，供电不稳定，网线损坏等问题，直接影响5G信号传输，无法完成直播的需求。并且现有技术安装部署时间长，接线繁杂，而且不能适配多种型号的CPE和不同种类的相机。

发明内容

为解决背景技术中提到的问题，本发明展示了一种无人机5G直播一体化吊舱。

为实现上述目的，现提供技术方案如下：

一种无人机5G直播一体化吊舱，包括吊舱本体，所述吊舱本体为矩形壳结构包括上板、下板、右侧壁和左侧壁，吊舱本体的外部并在上板上固定设置稳压器和智能电池，并在上板一侧设置圆形走线孔，圆形走线孔内设置圆孔形硅胶垫，用盖板覆盖稳压器和智能电池，所述盖板与上板螺钉连接，盖板的两侧设置快拆卡扣，盖板的一端侧面设置HDMI接口一，吊舱本体内部设置隔板，隔板与上板和下板的连接处设置限位连接块一连接，在隔板的一侧设置面板，在隔板和面板之间设置供电板，面板上开孔安装电源开关和独立供电接口，电源开关和独立供电接口为供电板的一部分，面板的两端设置插接头，插接头插接在上板和吊舱本体的下板的插接孔内，左侧壁与上板和下板的连接处设置限位连接块二连接，右侧壁为两面90°的折弯板，右侧壁与上板和下板通过连接耳连接，右侧壁和左侧壁分别安装有天线，所述右侧壁面板开设矩形孔并在矩形孔内安装右侧门，吊舱本体的前部设置转动开合的前侧门，吊舱本体的后部通过角形连接件固定设置后侧门，下板的底部安装HDMI接口二，下板的下部设置载板，载板的四角分别设置连接柱，通过螺钉固定载板与连接柱，载板与下板之间设置若干减震球，载板内设置转接板，减震球顶紧转接板与载板。上板、下板、右侧壁、左侧壁、隔板以及右侧门、前侧门和后侧门采用环氧树脂材料。

进一步的，吊舱本体的四角分别设置支柱，支柱与上板和下板之间用螺钉连接。支柱材料为铝柱，环氧树脂材料和铝柱材料的使用避免吊舱过重，也有利于信号的传输。

进一步的，所述快拆卡扣，盖板两侧挖孔，快拆卡扣设置在孔内并与上板通过螺钉固定连接，快拆卡扣包括快拆卡扣a和快拆卡扣b，快拆卡扣a固定，快拆卡扣b与快拆卡扣a铰链连接。

进一步的，右侧门的上端与右侧壁的连接采用滚花手拧螺丝连接，并在滚花手拧螺丝上设置防松螺母，防松螺母与右侧门之间留有4.5mm间距，在4.5mm间距内加装弹簧，右侧门的下端设置插销，右侧壁下部设置插销母座，插销母座内部设计有斜面可以使右侧门板倾斜插入，降低安装难度。

进一步的，前侧门的一侧与吊舱本体转动连接，前侧门的另一侧与吊舱本体采用滚花手拧螺丝连接，并在滚花手拧螺丝上设置防松螺母，防松螺母与前侧门之间留有4.5mm间距，在4.5mm间距内加装弹簧。利用防松螺母与滚花手拧螺丝连接防止手拧螺丝脱落，防松螺母与门板之间留有4.5mm间距保证每个螺丝可以独立拆装，同时在螺母与门板间加装弹簧，保证手拧螺丝与门板保持垂直，在提升美观性的同时便于安装，在这些设计的保证下，无需任何工具即可打开窗口，且螺丝无需拆下防止丢失

进一步的，所述限位连接块一和限位连接块二，限位连接块一和限位连接块二根据CPE的形状和大小逆向设计。

进一步的，所述电源开关和独立供电接口分别设置3个，在下板开设若干方形走线孔，并在方形走线孔内设置十字开槽型硅胶垫。

进一步的，在前侧门和后侧门内分别设置海绵。

进一步的，智能电池嵌入有LED模块和防误触按键。

本发明的有益效果：

1、本发明设计的一种无人机5G直播一体化吊舱，从工业级无人机整体架构出发、基于5G网络传输技术，是一款定制开发的通用型无人机5G直播一体化吊舱，可满足诸多空中场景需求，例如景区VR全景直播、马拉松赛事直播、无人机交通实时指挥等。

2、本发明设计的一种无人机5G直播一体化吊舱，本设计将CPE、电池和相机集成到一起，简化了各部分之间的固定以及连接，在执行无人机直播任务时只需要将吊舱安装到无人机上即可，无需考虑其他供电和固定问题，安全可靠。与此同时，本吊舱考虑到多种无人机直播需要，在执行不同任务时只需要更换底部负载模块。负载模块兼容多种相机，包括VR相机，4K相机和双光相机等。

3、本发明设计的一种无人机5G直播一体化吊舱，对比之前的简易支架，本吊舱将CPE设备、供电系统、相机挂载三个部分模块化。CPE封闭在吊舱内部固定，对外预留网线接口和电源接口；吊舱集成智能锂电池提供电源，对外提供1路12VCPE供电，3路12V可独立控制的电源接口为相机等负载供电，所有的电路连接在吊舱内部进行，提高供电安全性和稳定性；相机挂载模块化，兼容不同的相机，包括全景相机、4K相机和双光相机等，并且可以实现相机模块与吊舱主体的快速安装和更换。模块化安装，有效降低安装难度，提高安装效率；外设5GCPE状态灯等视窗，CPE工作状态一目了然；吊舱内部走线一体化设计，优化接线流程，有效提升布线效率。

4、本发明设计的一种无人机5G直播一体化吊舱，采用一体化吊舱方式，将5GCPE及其供电模块集中在无人机吊舱中，上接无人机，下挂各类相机负载，吊舱可在恶劣天气下正常运行，安全系数高。

附图说明

图1为一种无人机5G直播一体化吊舱立体图1示意图；

图2为一种无人机5G直播一体化吊舱立体图2示意图；

图3为一种无人机5G直播一体化吊舱立体图3示意图；

图4为一种无人机5G直播一体化吊舱内部结构示意图；

图5为一种无人机5G直播一体化吊舱立体图1中的A处结构示意图；

图6为一种无人机5G直播一体化吊舱的右侧壁结构示意图；

图7为一种无人机5G直播一体化吊舱的供电板结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明技术方案，下面结合附图对本发明技术方案进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-7所示，一种无人机5G直播一体化吊舱，包括吊舱本体1，所述吊舱本体为矩形壳结构包括上板11、下板12、右侧壁13和左侧壁14，吊舱本体1的外部并在上板11固定设置稳压器22和智能电池21，并在上板11一侧设置圆形走线孔112，圆形走线孔112内设置圆孔形硅胶垫，用盖板17覆盖稳压器22和智能电池21，为了确保吊舱供电系统的正常工作，根据吊舱内部的稳压器排布，吊舱外壳参照稳压器的散热片形状及结构，对应部位预留散热孔。无人机飞行时所提供的下压气流过能够保证热量快速排出，所述盖板17与上板11用螺钉连接，盖板17的两侧设置快拆卡扣171，盖板17的一端侧面设置HDMI接口一(未显示)，吊舱本体内部设置隔板19，隔板19与上板11和下板12的连接处设置限位连接块一191连接，在隔板19的一侧设置面板231，在隔板19和面板231之间设置供电板，面板231上开孔安装电源开关232和独立供电接口233，电源开关232和独立供电接口233为供电板的一部分，面板的两端设置插接头2311，插接头2311插接在上板11和吊舱本体的下板12的插接孔内，左侧壁14与上板11和下板12的连接处设置限位连接块二141连接，右侧壁13为两面90°的折弯板，右侧壁13与上板和下板通过连接耳连接137，右侧壁13和左侧壁14分别安装有天线31。本吊舱的外壳侧面预留有SMA天线安装接口，其内部预埋SMA与TS9天线的转换连接线，用于连接外置天线与CPE的外置天线接口。可拆式备用天线可根据不同运营商的5G频段进行选装，当CPE处于高空及网络信号覆盖差的环境下能供提供额外的信号增强；

所述右侧壁13开设矩形孔并在矩形孔内安装右侧门131，吊舱本体1的前部设置转动开合的前侧门15，吊舱本体1的后部通过角形连接件固定设置后侧门16，下板12的底部安装HDMI接口二321，下板12的下部设置载板18，载板的四角分别设置连接柱181，通过螺钉固定载板18与连接柱181，载板18与下板12之间设置若干减震球182，载板18内设置转接板183，减震球顶紧转接板183与载板18。上板11、下板12、右侧壁13、左侧壁14、隔板19以及右侧门131、前侧门15和后侧门16采用环氧树脂材料。

吊舱本体的四角分别设置支柱111，支柱111与上板11和下板12之间用螺钉连接。支柱材料为铝柱，环氧树脂材料和铝柱材料的使用避免吊舱过重，也有利于信号的传输。

盖板17两侧挖孔，快拆卡扣171设置在孔内并与上板通过螺钉固定连接，快拆卡扣17包括快拆卡扣a1711和快拆卡扣b1712，快拆卡扣a1711固定，快拆卡扣b1712与快拆卡扣a1711铰链连接。

右侧门131的上端与右侧壁13的连接采用滚花手拧螺丝连接132，并在滚花手拧螺丝上设置防松螺母133，防松螺母与右侧门之间留有4.5mm间距，在4.5mm间距内加装弹簧134，右侧门的下端设置插销135，右侧壁13下部设置插销母座136，插销母座内部设计有斜面可以使右侧门板倾斜插入，降低安装难度。

前侧门15的一侧与吊舱本体1的上板11和下板12之间转动连接，前侧门15的另一侧与吊舱本体1采用滚花手拧螺丝连接，并在滚花手拧螺丝上设置防松螺母，防松螺母与前侧门之间留有4.5mm间距，在4.5mm间距内加装弹簧，此处的滚花手拧螺丝、防松螺母和弹簧与右侧门上的滚花手拧螺丝132、防松螺母133和弹簧134是同一种结构，即A处结构与B处结构相同。利用防松螺母与滚花手拧螺丝连接防止手拧螺丝脱落，防松螺母与门板之间留有4.5mm间距保证每个螺丝可以独立拆装，同时在螺母与门板间加装弹簧，保证手拧螺丝与门板保持垂直，在提升美观性的同时便于安装，在这些设计的保证下，无需任何工具即可打开窗口，且螺丝无需拆下防止丢失

所述限位连接块一191和限位连接块二141为根据CPE的形状和大小逆向设计。电源开关232和独立供电接口233分别设置3个，在下板12开设若干方形走线孔，并在方形走线孔内设置十字开槽型硅胶垫121。在前侧门15和后侧门16内分别设置海绵151、161。智能电池嵌入有LED模块212和防误触按键211。LED模块212可显示剩余电量，方便在直播前了解电量情况。防误触按键，可进行一键启动操作，防误触按键区别于普通机械按键，普通机械按键按压一次后即可进行电路连接，而防误触按键则需要先短按0.5秒后，再长按至少2秒后，智能电池才会启动供电，防误触操作大大提高了电池的安全使用等级。稳压器可进行宽电压输入和指定电压输出。本发明在执行空中直播任务时，稳压器为本发明所持负载和电路提供了稳定的电压供给以及安全保护。稳压器中含有保护电路，可以进行过流、过温、输出短路保护；稳压器运行时发热低、输出稳定，转换效率达到96％；稳压器拥有较高的防护等级，可防尘、防水、防潮和防震；稳压器输出功率达到120W，可提供多路安全稳定的输出，能够同时满足5路12V/2A的负载或12路5V/2A的负载的用电需求。

智能化供电系统：该吊舱包含标准化电池舱，无需额外电源即可实现5GCPE供电，同时预留三路独立控制12V/DC输出，满足机外设备的供电需求；99Wh智能电池可以为直播设备提供长达180分钟的超长续航，BMS管理系统最大限度提升了电池使用寿命，智能电池异步插拔，简便稳固。精心设计防误触按键，可实现一键启动，外场随时起飞直播。智能电池供电电压为22.2V，内部搭载电池智能管理系统。在进行空中直播任务时，如遇到风雨等极端天气或其他因素造成负载短路时，智能电池会立即报警，同时切断电源以保护电池和负载。

本发明采用5GCPE模块化安装，1:1开模可以适配多品牌多型号的5GCPE，有效降低安装难度，提高安装效率；外设5GCPE状态灯视窗142，CPE工作状态一目了然；吊舱内部走线一体化设计，优化接线流程，有效提升布线效率。

供电板依据本发明的尺寸大小及实际功能需求做了极限设计，并由以下部分组成：电源开关232、独立供电接口33、PCB235、LED指示灯234。PCB可满足120W的供电需求；PCB上设有3路对外输出，通过独立供电接口XT60接入其他负载，并对负载进行供电；PCB上的3路对外输出接口，可同时为各种各样的空中直播所需负载进行供电；PCB上设有3个独立开关，每个开关控制一路对外输出，且每路之间相互独立，此外可任意通过人为操作对该路输出进行通电和断电操作；PCB上的3个开关都内嵌LED指示灯234，用于显示开关状态；PCB上设有1路内部输出，通过独立供电接口XT60接入5GCPE，并对其供电；PCB上设有1路输入接口，通过独立供电接口XT60与稳压器输出口连接。

多兼容任务负载：本发明的挂载设备一站式管理与极限式设计，大幅简化了安装流程，降低了使用门槛；任务负载模块分体式安装，能够兼容多种挂载设备(例如360度全景相机、4K变焦云台、双光云台等)，实现了外场快速安装及调试部署。

定制化5G信号增益方案：本发明为增强5G信号，壳体关键部位采用轻质玻纤环氧树脂材料，最大限度增强网络质量；针对不同频段设计外置天线，可满足严苛环境超大带宽直播需求。

卓越画面增稳效果：本发明针对全景相机画面增稳，内置8颗液体阻尼缓震球，缓解瞬间冲击，有效吸收高频震动，提升画面稳定性。

简易化安装流程：本发明采用快拆式设计，该吊舱与无人机之间可以快速连接，无需其他工具。

以上所述，仅是本发明的的最佳实施例而已，并非对本发明的任何形式的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下利用上述揭示的方法和内容对本发明做出的许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (8)

1.一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：包括吊舱本体，所述吊舱本体为矩形壳结构包括上板、下板、右侧壁和左侧壁，吊舱本体的外部并在上板上固定设置稳压器和智能电池，并在上板一侧设置圆形走线孔，圆形走线孔内设置圆孔形硅胶垫，用盖板覆盖稳压器和智能电池，所述盖板与上板用螺钉连接，盖板的两侧设置快拆卡扣，盖板的一端侧面设置HDMI接口一，吊舱本体内部设置隔板，隔板与上板和下板的连接处设置限位连接块一连接，在隔板的一侧设置面板，在隔板和面板之间设置供电板，面板上开孔安装电源开关和独立供电接口，电源开关和独立供电接口为供电板的一部分，面板的两端设置插接头，插接头插接在上板和吊舱本体的下板的插接孔内，左侧壁与上板和下板的连接处设置限位连接块二连接，右侧壁与上板和下板通过连接耳连接，右侧壁和左侧壁分别安装有天线，所述右侧壁面板开设矩形孔并在矩形孔内安装右侧门，吊舱本体的前部设置转动开合的前侧门，吊舱本体的后部通过角形连接件固定设置后侧门，下板的底部安装HDMI接口二，下板的下部设置载板，载板的四角分别设置连接柱，通过螺钉固定载板与连接柱，载板与下板之间设置若干减震球，载板内设置转接板，减震球顶紧转接板与载板。

2.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：吊舱本体的四角分别设置支柱，支柱与上板和下板之间用螺钉连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：所述快拆卡扣，盖板两侧挖孔，快拆卡扣设置在孔内并与上板通过螺钉固定连接，快拆卡扣包括快拆卡扣a和快拆卡扣b，快拆卡扣a固定，快拆卡扣b与快拆卡扣a铰链连接。

4.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：右侧门的上端与右侧壁的连接采用滚花手拧螺丝连接，并在滚花手拧螺丝上设置防松螺母，防松螺母与右侧门之间留有4.5mm间距，在4.5mm间距内加装弹簧，右侧门的下端设置插销，右侧壁下部设置插销母座，插销母座内部设计有斜面可以使右侧门板倾斜插入。

5.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：前侧门的一侧与吊舱本体转动连接，前侧门的另一侧与吊舱本体采用滚花手拧螺丝连接，并在滚花手拧螺丝上设置防松螺母，防松螺母与前侧门之间留有4.5mm间距，在4.5mm间距内加装弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：所述电源开关和独立供电接口分别设置3个，在下板开设若干方形走线孔，并在方形走线孔内设置十字开槽型硅胶垫。

7.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：在前侧门和后侧门内分别设置海绵。

8.根据权利要求1所述的一种无人机5G直播一体化吊舱，其特征在于：智能电池嵌入有LED模块和防误触按键。

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