CN113928144A - 一种移动无人机起降平台及起降控制方法 - Google Patents

一种移动无人机起降平台及起降控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动无人机起降平台，包括无人飞行器系统以及多功能起降平台系统；无人飞行器系统包括飞行器控制模块、飞行器电池电源模块以及导电触头，多功能起降平台系统包括起降平台以及电源模块，在起降平台上设置有触点底座以及电控锁紧结构。本发明对于飞行器减少重量，简化结构，提高可靠性都有巨大的意义；同时减少了人员搬运，移动，插拔插头等人员劳动。

Description

一种移动无人机起降平台及起降控制方法
技术领域
本发明涉及航空技术领域，特别涉及一种无人机起降平台及起降控制方法。
背景技术
无人机起降平台是航空飞行器的一个关键辅助设备，主要用于一些没有基本起降条件的环境中，例如海上，空中，车辆行驶中。或者一些需要精确起降位置场景以便达到自动充电，远程启动或关闭，自动执行任务等。已公开的一些起降平台，结构复杂，功能单一，操作复杂；现有的某些起降平台有较多的充电及通信插头，甚至过于简陋的零部件，需要人员去准备和维护，没有考虑人员操作复杂，导致的效率低下，人员成本极高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种移动无人机起降平台及起降控制方法。
为达到上述目的，本发明采用的方法是：一种移动无人机起降平台，包括无人飞行器系统以及多功能起降平台系统；所述的无人飞行器系统包括飞行器控制模块、飞行器电池电源模块以及导电触头，所述的飞行器电池电源模块与飞行器控制模块连接为飞行器控制模块供电，所述的导电触头与所述的飞行器电池电源模块连接，导电触头为导电材料制成，且能够被磁铁吸附住；所述的多功能起降平台系统包括起降平台以及电源模块，在所述的起降平台上设置有触点底座以及电控锁紧结构，所述的电源模块通过起降平台总控制模块与触点底座以及电控锁定结构连接，为所述的触点底座以及电控锁定结构供电，所述的电磁锁定结构包括电磁线圈，电磁线圈通电或者断电时可以控制触点底座产生磁性或者磁性消失；所述的导电触头与所述的触点底座接触时，所述的电源模块为所述的飞行器电池电源模块充电。
作为本发明的优选，所述的无人飞行器系统还包括天空无线数据通信模块，所述的天空无线数据通信模块与所述的飞行器控制模块连接；所述的多功能起降平台系统还包括地面无线数据通信模块，所述的地面无线数据通信模块与所述的起降平台总控制模块连接。
作为本发明的优选，在所述的多功能起降平台系统还包括遥控模块，所述的遥控模块与所述的起降平台总控制模块连接，用于控制触点底座的通断。
作为本发明的优选，所述的电源模块包括外部电源以及不间断电源模块。
作为本发明的优选，所述的外部电源为直流电源或交流电源。
作为本发明的优选，所述的外部电源以及不间断电源模块通过系统电源逆变控制模块与所述的起降平台总控制模块连接；所述的系统电源逆变控制模块为具有直流转直流，交流转直流的自适应功能和低电压转高电压的逆变转换功能的控制模块。
作为本发明的优选，所述的无人飞行器系统设置有至少2个导电触头，所述的起降平台上设置有至少有2个触点底座与导电触头对应。
作为本发明的优选，所述的无人飞行器系统还包括充电及信号整流处理模块、电子开关模块、飞行器分电模块以及充电保护模块，所述的导电触头与所述的充电及信号整流处理模块连接，充电及信号整流处理模块通过电子开关模块与飞行器分电模块连接，飞行器分电模块与飞行器控制模块连接；所述的充电及信号整流处理模块通过充电保护模块与飞行器电池电源模块连接，所述的飞行器电池电源模块还与所述的电子开关模块连接。
本发明还公开了一种无人机起降平台的起降控制方法，包括以下步骤：
无人飞行器系统降落在所述的多功能起降平台系统上时，所述的电控锁定结构与自动锁定无人飞行器系统；
无人飞行器系统降落在所述的多功能起降平台系统上时，多功能起降平台系统通过触点底座给所述的无人机飞行器系统充电；
无人飞行器系统将要起飞时，所述的飞行器控制模块发出信号，起降平台总控制模块控制打开电控锁定结构释放飞行器，完成起飞动作；
起降平台总控制模块通过触点底座和导电触头的导通电路发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号，控制无人飞行器系统的开启或关闭。
作为本发明的优选，上述步骤还包括采用遥控模块远程控制多功能起降平台系统打开或者关闭的充电功能。
作为本发明的优选，起降平台总控制模块通过触点底座和导电触头的导通电路发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号，控制无人飞行器系统的开启或关闭，具体的方法为：所述的起降平台总控制模块通过所述的触点底座和导电触头的导通电路给所述的充电及信号整流处理模块发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号；所述的充电及信号整流处理模块对上述电脉冲信号进行整流处理，发送给电子开关模块控制其供电的开启和关闭，从而控制无人飞行器系统的开启或关闭。
有益效果：
相比于很多现有起降平台，本发明用较为简单的结构实现较为全面和便捷的功能，利用单个结构实现多个复合型作用：利用一个锁定结构完成锁定飞机，对飞行器充电，控制飞行器电源的启动关闭，打开锁定结构释放飞行器的功能，对于飞行器减少重量，简化结构，提高可靠性都有巨大的意义；同时减少了人员搬运，移动，插拔插头等人员劳动。
附图说明
图1为本发明的控制方案示意图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明的无人飞行器系统示意图；
图4为本发明的多功能起降平台系统示意图；
图5为本发明的触点和电磁铁连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
如图1到图5所述的一种移动无人机起降平台，包括无人飞行器系统，多功能起降平台系统。所述的无人飞行器系统可以是多旋翼飞机，单桨直升机，复合倾转固定翼，固定翼，共轴双旋翼直升机，双旋翼直升机中的任意一种飞行器。所述的无人飞行器系统包括天空无线数据通信模块，飞行器控制模块，飞行器电池电源模块，电子开关模块，飞行器分电模块，充电保护模块，充电及信号整流处理模块以及导电触头，本实施例中导电触头1设置有3个，3个导电触头1为导电材料制成，且能够被磁铁吸附住，3个导电触头1有两个导电触头1为正极，另一个为负极。
3个导电触头分别与充电及信号整流处理模块连接，充电及信号整流处理模块通过充电保护模块与飞行器电池电源模块连接，同时充电及信号整流处理模块还与电子开关模块连接，飞行器电池电源模块通过电子开关模块、飞行器分电模块与飞行器控制模块连接，为飞行器控制模块供电，飞行器控制模块还与天空无线数据通信模块连接。
所述的多功能起降平台系统包括起降平台、触点底座2，起降平台总控制模块，系统电源逆变控制模块，遥控模块，遥控接收模块，不间断电源模块，外部供电模块，地面无线数据通信模块，电控锁定结构。其中触点底座2设置有3个，3个触点底座2与3导电触头1对应。本实施例中，触点底座2是导电材料制成其通过导线4与起降平台总控制模块连接，触点底座2与导电触头1连接后，相当于接通充电电路，给无人飞行器系统充电。
电控锁定结构采用的是一个电磁线圈3，电磁线圈3也通过导线4与起降平台总控制模块连接。触点底座2与电控锁定结构采用的是一个电磁铁的结构，通过电磁线圈3通电对触点底座2磁化，吸引并固定导电触头1。所述的电磁线圈3断电时可以控制触点底座2电磁消失，从而使得导电触头1与触点底座2之间脱开吸引。
地面无线数据通信模块与起降平台总控制模块连接，用于数据通信，地面无线数据通信模块用于与无人飞行器系统的天空无线数据通信模块进行数据的通信。外部供电模块、不间断电源模块通过系统电源逆变控制模块与起降平台总控制模块连接，为起降平台总控制模块连接供电，正常情况下，采用外部供电模块进行供电，当外部电源断电时，内部的不间断电源模块启动，为系统提供电力。所述的外部供电模块可以接直流12V-80V的电源，也可以接交流220V-240V的电源；系统电源逆变控制模块具有直流转直流，交流转直流的自适应功能和低电压转高电压的逆变转换功能。遥控接收模块也通过系统电源逆变控制模块与起降平台总控制模块连接，系统电源逆变控制模块连接遥控接收模块，接收遥控模块的无线电控制信号。
本实施例公开的一种移动无人机起降平台的起降控制方法，包括以下步骤：
无人飞行器系统启动后将要起飞时，飞行器控制模块通过与其连接的天空无线数据通信模块发送无线电信号给地面无线数据通信模块，再转发给多功能起降平台系统；起降平台总控制模块控制打开电控锁定结构释放无人机，此时电磁线圈3失电，触点底座2磁性消失，与导电触头1脱开连接，无人飞行器系统可以起飞
无人飞行器系统通过所述的天空无线数据通信模块与多功能起降平台系统的地面无线数据通信模块保持无线通信；
无人飞行器系统返航降落后，导电触头1与触点底座2接触后导通电路；无人飞行器系统与多功能起降平台系统通过导电触头1和触点底座2的接触进行充电和通信，且共用同一条电路。同时起降平台总控制模块控制电磁线圈3得电，将触点底座2通磁，将触点底座2与导电触头1吸合在一起，从而自动锁住无人飞行器系统防止其移动。
导电触头1与触点底座2接触，充电及信号整流处理模块与起降平台总控制模块形成多个导通电路；导电触头1与充电及信号整流处理模块连接；充电及信号整流处理模块对供电电流整流输出给充电保护模块，充电保护模块给飞行器电池电源模块充电；飞行器电池电源模块经过电子开关模块给飞行器分电模块供电；充电及信号整流处理模块控制电子开关模块关闭或者启动供电；供电导通时，飞行器分电模块给飞行器控制模块供电，飞行器控制模块通过天空无线数据通信模块与地面无线数据通信模块的无线连接通，与多功能起降平台系统进行无线电通信。
操作人员可以通过遥控模块远程控制多功能起降平台系统打开或者关闭充电功能；操作人员可以通过遥控模块远程控制多功能起降平台系统，起降平台总控制模块通过触点底座和无人机上的导电触头接触，给无人飞行器系统发送启动或关闭无人飞行器的信号；起降平台总控制模块通过触点底座2和无人机上的导电触头1接触，给无人飞行器系统提供充电电源。
起降平台总控制模块通过触点底座2和导电触头1的导通电路给充电及信号整流处理模块发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号；所述的充电及信号整流处理模块对上述电脉冲信号进行整流处理，发送给电子开关模块控制其供电的开启和关闭，从而控制无人飞行器系统的开启或关闭；
起降平台总控制模块给充电及信号整流处理模块供电；所述的充电保护模块均衡电流给所述的飞行器电源模块充电。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种移动无人机起降平台，其特征在于：包括无人飞行器系统以及多功能起降平台系统；所述的无人飞行器系统包括飞行器控制模块、飞行器电池电源模块以及导电触头，所述的飞行器电池电源模块与飞行器控制模块连接为飞行器控制模块供电，所述的导电触头与所述的飞行器电池电源模块连接，导电触头为导电材料制成，且能够被磁铁吸附住；所述的多功能起降平台系统包括起降平台以及电源模块，在所述的起降平台上设置有触点底座以及电控锁紧结构，所述的电源模块通过起降平台总控制模块与触点底座以及电控锁定结构连接，为所述的触点底座以及电控锁定结构供电，所述的电磁锁定结构包括电磁线圈，电磁线圈通电或者断电时可以控制触点底座产生磁性或者磁性消失；所述的导电触头与所述的触点底座接触时，所述的电源模块为所述的飞行器电池电源模块充电。
2.根据权利要求1所述的一种无人机起降平台，其特征在于：所述的无人飞行器系统还包括天空无线数据通信模块，所述的天空无线数据通信模块与所述的飞行器控制模块连接；所述的多功能起降平台系统还包括地面无线数据通信模块，所述的地面无线数据通信模块与所述的起降平台总控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种无人机起降平台，其特征在于：在所述的多功能起降平台系统还包括遥控模块，所述的遥控模块与所述的起降平台总控制模块连接，用于控制触点底座的通断。
4.根据权利要求1所述的一种无人机起降平台，其特征在于：所述的电源模块包括外部电源以及不间断电源模块。
5.根据权利要求4所述的一种无人机起降平台，其特征在于：所述的外部电源为直流电源或交流电源。
6.根据权利要求5所述的一种无人机起降平台，其特征在于：所述的外部电源以及不间断电源模块通过系统电源逆变控制模块与所述的起降平台总控制模块连接；所述的系统电源逆变控制模块为具有直流转直流，交流转直流的自适应功能和低电压转高电压的逆变转换功能的控制模块。
7.根据权利要求1所述的一种无人机起降平台，其特征在于：所述的无人飞行器系统设置有至少2个导电触头，所述的起降平台上设置有至少有2个触点底座与导电触头对应。
8.根据权利要求1所述的一种无人机起降平台，其特征在于：所述的无人飞行器系统还包括充电及信号整流处理模块、电子开关模块、飞行器分电模块以及充电保护模块，所述的导电触头与所述的充电及信号整流处理模块连接，充电及信号整流处理模块通过电子开关模块与飞行器分电模块连接，飞行器分电模块与飞行器控制模块连接；所述的充电及信号整流处理模块通过充电保护模块与飞行器电池电源模块连接，所述的飞行器电池电源模块还与所述的电子开关模块连接。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的无人机起降平台的起降控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
无人飞行器系统降落在所述的多功能起降平台系统上时，所述的电控锁定结构与自动锁定无人飞行器系统；
无人飞行器系统降落在所述的多功能起降平台系统上时，多功能起降平台系统通过触点底座给所述的无人机飞行器系统充电；
无人飞行器系统将要起飞时，所述的飞行器控制模块发出信号，起降平台总控制模块控制打开电控锁定结构释放飞行器，完成起飞动作；
起降平台总控制模块通过触点底座和导电触头的导通电路发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号，控制无人飞行器系统的开启或关闭。
10.根据权利要求9所述的一种无人机起降平台的起降控制方法，其特征在于，还包括采用遥控模块远程控制多功能起降平台系统打开或者关闭的充电功能。
11.根据权利要求9所述的一种无人机起降平台的起降控制方法，其特征在于：起降平台总控制模块通过触点底座和导电触头的导通电路发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号，控制无人飞行器系统的开启或关闭，具体的方法为：所述的起降平台总控制模块通过所述的触点底座和导电触头的导通电路给所述的充电及信号整流处理模块发送开启或者关闭飞行器的脉冲电信号；所述的充电及信号整流处理模块对上述电脉冲信号进行整流处理，发送给电子开关模块控制其供电的开启和关闭，从而控制无人飞行器系统的开启或关闭。
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CN114572027A (zh) * 2022-03-15 2022-06-03 江西省农业科学院农业经济与信息研究所 无人机充电装置、系统及控制方法

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