CN204297104U - 一种提供强光源探照的留空监控飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提供强光源探照的留空监控飞行器，属于无人飞行器技术领域。本实用新型飞行器机架的四个拐角处设置有电机，电机驱动螺旋桨旋转，该机架的机臂上负载有探照机构；监控飞行器的机体底部负载有监控机构，监控机构通过数据传输线与地面的图像接收系统相连；地面供电机构包括直流供电系统、绕线盘、随动电机和输电线，直流供电系统通过输电线与监控飞行器电连接，输电线盘绕于绕线盘上，绕线盘由随动电机控制。本实用新型采用有线直流电源供电，大大增加了飞行器的续航时间，采用有线传输视频图像，传送给地面的监控画面清晰，便于地面工作人员观察；同时，本实用新型设置了8组探照灯，能够为地面提供强光源支持，探照范围广。

Description

一种提供强光源探照的留空监控飞行器

技术领域

本实用新型涉及无人飞行器技术领域，更具体地说，涉及一种提供强光源探照的留空监控飞行器。

背景技术

与直升飞机、飞艇相比，小型多旋翼飞行器具有机动灵活、价格低廉的优点。运用小型飞行器作为监控设备(摄像机等检测设备)的载体，对地面诸如道路不通、因现场混乱造成交通堵塞、因环境污染或反恐危险使得作业人员无法靠近等情况进行小范围定点监控和拍摄，也得到了越来越普遍的应用。

然而，目前使用的小型监控飞行器存在以下问题：首先，现有产品采用锂电池等对飞行器进行供电，由于飞行器能耗较大所以耗电非常快，导致飞行器的续航时间短，一般只能持续5～10分钟，搭载大容量电池虽然能够延长飞行时间，但将导致飞行器的有效载荷减少；其次，搭载的监控设备与地面之间采用无线信号通信，传输的画面质量较差；最后，传统飞行器在夜间执行监控任务时，不能很好的给地面提供强光源支持，监控效果差。如何提高小型监控飞行器存在的上述问题，成为了相关领域急需解决的问题。

经检索，中国专利号ZL 201410012143.4，授权公告日为2014年4月30日，发明创造名称为：有线电源多旋翼无人飞行器，该申请案包括多旋翼无人飞行器和地面供电装置，所述的多旋翼无人飞行器上搭载有将地面供电装置的高压交流电转换成多旋翼无人飞行器适用的直流低压电的电源转换系统，所述的电源转换系统与地面供电装置之间通过电缆电性连接，所述的电源转换系统上还设置有为多旋翼无人飞行器各功能模块分配电能的供电总成。该申请案使用了有线电源供电方案，使飞行器的飞行时间大大增加。

又如中国专利申请号201210510858.3，申请日为2012年11月30日，发明创造名称为：多旋翼无人飞行器系留系统，该申请案包括作为系留平台的多旋翼无人飞行器、系缆和地面装置，所述系缆连接所述多旋翼无人飞行器和所述地面装置；所述多旋翼无人飞行器包括系留电源装置，所述系缆包括输电线缆，所述地面装置包括地面供电装置，所述系留电源装置通过所述系缆中的输电线缆连接所述地面供电装置。以及中国专利号ZL201220596561.9，授权公告日为2013年5月29日，发明创造名称为：一种电驱动起重无人飞行平台。

上述申请案均提供了由地面供电以延长飞行器续航时间的方案，但上述申请案或结构复杂、制造成本高，或未考虑信号输送质量问题，均不能达到很好的使用效果。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有小型监控飞行器续航时间短、有效载荷低等不足，提供了一种提供强光源探照的留空监控飞行器；本实用新型采用有线直流电源供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间，采用有线传输监控设备拍摄的视频图像，传送给地面的监控画面清晰，便于地面工作人员观察；同时，本实用新型设置了8组探照灯，能够为地面提供强光源支持，探照范围广。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，包括监控飞行器和地面供电机构，所述监控飞行器的机架的四个拐角处设置有电机，电机驱动螺旋桨旋转，该机架的机臂上负载有探照机构；监控飞行器的机体底部负载有监控机构，所述的监控机构通过数据传输线与地面的图像接收系统相连；所述的地面供电机构包括直流供电系统、绕线盘、随动电机和输电线，直流供电系统通过输电线与监控飞行器电连接，输电线盘绕于绕线盘上，所述的绕线盘由随动电机控制。

更进一步地，所述的监控机构包括聚光探照灯、摄像头和旋转云台，旋转云台挂载于机体底部，该旋转云台的两侧设置有聚光探照灯，旋转云台的底部设置有摄像头，旋转云台带动摄像头以竖直方向为轴360°旋转。

更进一步地，所述的机架包括第一机臂和第二机臂，第一机臂沿机体伸出，两第一机臂远离机体的一端固连有第二机臂；所述的第一机臂和第二机臂上均负载有探照机构。

更进一步地，所述的探照机构包括俯仰云台和广角探照灯，俯仰云台挂载于第一机臂和第二机臂上，所述的广角探照灯固定于俯仰云台上，俯仰云台带动广角探照灯的光轴在60°范围内旋转。

更进一步地，所述的广角探照灯采用功率为150w的大功率LED节能灯，所述的聚光探照灯采用功率为90w的LED节能灯。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，与现有无人飞行器搭载电池供电飞行的方案相比，采用有线直流电源供电的方式，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间，能够保证飞行器有充分时间执行低空监控任务；

(2)本实用新型的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，不搭载大容量电池，大大解放了飞行器的有效载荷，以致飞行器探照机构从传统的2～4组增加为8组，并可同时负载监控机构，执行夜间低空监控任务时，能够为地面提供强光源支持，探照、监控范围更广；

(3)本实用新型的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，其通过数据传输线传输摄像头拍摄的视频图像，避免了使用无线传输存在的信号衰减问题，传送给地面的监控画面更加清晰，便于地面工作人员观察。

附图说明

图1为本实用新型的一种提供强光源探照的留空监控飞行器的结构示意图；

图2为本实用新型中监控飞行器的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、机体；2、机架；21、第一机臂；22、第二机臂；31、电机；32、螺旋桨；41、俯仰云台；42、广角探照灯；51、聚光探照灯；52、摄像头；53、旋转云台；61、直流供电系统；62、绕线盘；63、随动电机；64、输电线；71、图像接收系统；72、数据传输线。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合附图，本实施例的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，主要适用于低空定点监控。该留空监控飞行器包括监控飞行器和地面供电机构。参看图2，所述监控飞行器的机架2包括第一机臂21和第二机臂22，第一机臂21沿机体1伸出，共设置有四支。相邻两支第一机臂21远离机体1的一端固连有第二机臂22，四支第二机臂22组成方形框架，该机架2方形框架的四个拐角处设置有电机31，电机31驱动螺旋桨32旋转。本实施例选用四旋翼飞行器，且机架2为方形框架结构设计，保证了监控飞行器的升力及飞行稳定性，进而提高了其有效载荷。

参看图1，本实施例的地面供电机构包括直流供电系统61、绕线盘62、随动电机63和输电线64，直流供电系统61通过输电线64与监控飞行器电连接，监控飞行器直接由直流供电系统61供电，并通过输电线64传输，输送电源质量高且避免了传统搭载电池供电方案存在的：飞行器续航时间受负载电池容量限制，只能持续飞行5～10分钟，很难一次上空完成设定的监控任务；以及负载大容量电池将导致飞行器的有效载荷减少，飞行器只能携带2～4组探照机构，提供的探照光源弱且探照范围窄的问题。本实施例通过采用有线直流电源供电，大大解放了飞行器的有效载荷，以致本实施例在第一机臂21和第二机臂22上均能够负载探照机构，共计8组。所述的探照机构包括俯仰云台41和广角探照灯42，俯仰云台41挂载于第一机臂21和第二机臂22上，所述的广角探照灯42固定于俯仰云台41上，广角探照灯42采用型号为LM-W150，功率为150w的大功率LED节能灯。俯仰云台41带动广角探照灯42的光轴在60°范围内旋转。本实施例设置8组探照机构相对于传统只能负载2～4组探照机构的飞行器，其探照范围更广，又由于本实施例采用功率为150w的大功率探照灯，能够为地面提供强光源支持，增强了飞行器的实用性。

值得说明的是，由于本实施例采用有线直流电源供电，相对于传统搭载电池供电方案一个不可避免的缺陷即在于输电线64的收纳问题。虽然飞行器执行低空监控作业，一般也需要几十米的输电线64，如不能很好的管理输电线64将给飞行器的使用带来很大不便。本实施例为了解决上述问题，将输电线64盘绕于绕线盘62上，并在绕线盘62的一端设置了由单片机控制的随动电机63，该随动电机63能够自动感应飞行器的飞行高度，控制绕线盘62正转或反转。如此，飞行器无论上空执行监控任务还是完成任务后降落，均不用烦恼输电线64的缠绕、回收问题，大大方便了飞行器的使用。

本实施例在飞行器使用有线直流电源供电的基础上，将飞行器传统无线图像传输的方式也改为了有线传输，具体为本实施例在监控飞行器机体1的底部负载监控机构，该监控机构包括聚光探照灯51、摄像头52和旋转云台53，旋转云台53挂载于机体1底部，该旋转云台53的两侧设置有聚光探照灯51，旋转云台53的底部设置有摄像头52，旋转云台53带动摄像头52以竖直方向为轴360°旋转，所述的监控机构通过数据传输线72与地面的图像接收系统71相连。本实施例通过数据传输线72传输摄像头52拍摄的视频图像，避免了使用无线传输存在的信号衰减问题，为了便于在夜间也能拍摄高清晰度的监控画面，特意在旋转云台53上靠近摄像头52的位置设置了2个功率为90w的LED节能灯(即聚光探照灯51)，聚光探照灯51的光柱能够可靠锁定待拍摄区域，不受飞行姿态干扰，摄像头52借用聚光探照灯51可以提供稳定、清晰的画面传送给地面指挥中心，便于工作人员观察。

实际使用时，地面人员控制飞行器垂直升空，随动电机63控制绕线盘62正转，方便飞行器牵引输电线64上空。地面控制人员根据要求的监控范围控制飞行器飞行到指定高度后，保持飞行器始终在此高度上悬停。在监控过程中，地面人员根据摄像头52发送的高质量视频图像控制俯仰云台41带动广角探照灯42在60°范围内旋转，实现宽范围探照。同时，控制旋转云台53带动摄像头52以竖直方向为轴360°旋转，实现无死角监测。飞行器执行任务结束后，地面人员控制飞行器降落，同时随动电机63控制绕线盘62反转，输电线64自动盘绕于绕线盘62上。

实施例1所述的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，采用有线直流电源供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间；采用有线传输监控设备拍摄视频图像，传送给地面的监控画面清晰，便于地面工作人员观察，设置了8组广角探照灯，能够为地面提供强光源支持，探照范围广，且结构简单、制造成本低，便于推广应用。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种提供强光源探照的留空监控飞行器，包括监控飞行器和地面供电机构，其特征在于：所述监控飞行器的机架(2)的四个拐角处设置有电机(31)，电机(31)驱动螺旋桨(32)旋转，该机架(2)的机臂上负载有探照机构；监控飞行器的机体(1)底部负载有监控机构，所述的监控机构通过数据传输线(72)与地面的图像接收系统(71)相连；所述的地面供电机构包括直流供电系统(61)、绕线盘(62)、随动电机(63)和输电线(64)，直流供电系统(61)通过输电线(64)与监控飞行器电连接，输电线(64)盘绕于绕线盘(62)上，所述的绕线盘(62)由随动电机(63)控制。

2.根据权利要求1所述的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，其特征在于：所述的监控机构包括聚光探照灯(51)、摄像头(52)和旋转云台(53)，旋转云台(53)挂载于机体(1)底部，该旋转云台(53)的两侧设置有聚光探照灯(51)，旋转云台(53)的底部设置有摄像头(52)，旋转云台(53)带动摄像头(52)以竖直方向为轴360°旋转。

3.根据权利要求2所述的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，其特征在于：所述的机架(2)包括第一机臂(21)和第二机臂(22)，第一机臂(21)沿机体(1)伸出，两第一机臂(21)远离机体(1)的一端固连有第二机臂(22)；所述的第一机臂(21)和第二机臂(22)上均负载有探照机构。

4.根据权利要求3所述的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，其特征在于：所述的探照机构包括俯仰云台(41)和广角探照灯(42)，俯仰云台(41)挂载于第一机臂(21)和第二机臂(22)上，所述的广角探照灯(42)固定于俯仰云台(41)上，俯仰云台(41)带动广角探照灯(42)的光轴在60°范围内旋转。

5.根据权利要求4所述的一种提供强光源探照的留空监控飞行器，其特征在于：所述的广角探照灯(42)采用功率为150w的大功率LED节能灯，所述的聚光探照灯(51)采用功率为90w的LED节能灯。