CN204368404U - 一种长航时中低空自由监控飞艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种长航时中低空自由监控飞艇，包括艇囊、尾翼、吊舱、卷线机构和飞行控制系统，卷线机构设置在吊舱内，包括卷线电机、卷线轮、系留绳和卷线驱动系统，卷线电机与卷线轮、卷线驱动系统连接，系留绳缠绕在卷线轮上，且系留绳一端固定在卷线轮上，另一端穿过吊舱的底板，置于吊舱外；飞行控制系统包括设置在吊舱内的飞行控制板和吊舱外的飞行控制天线，飞行控制板与飞行控制天线、卷线驱动系统连接；其中，飞行控制板通过飞行控制天线接受地面控制系统的信号，并通过卷线驱动系统驱动所述卷线电机，并使系留绳下方至地面。本实用新型中，飞艇采用系留和自由飞两种工作方式，不仅扩大了飞艇的监视范围，而且保证了飞艇的安全性。

Description

一种长航时中低空自由监控飞艇

技术领域

本实用新型涉及一种监控飞艇，特别是涉及一种能够采用系留和自由飞两种工作方式的长航时中低空监控飞艇。

背景技术

目前面向国家边境巡防、重点监视区域、森林火险监控、城市态势监控、反恐维稳等军民用途的长时间高质量的监控系统主要是大量的布置监控摄像头，组网进行监控。地面固定式监控设备的安装方式限定了设备的监控范围。

目前普遍采用的解决途经是利用无人机、有人机执行相关勘察任务。这些都存在监视时间短、维护成本较高的问题。

飞艇是一种轻于空气的航空器，其内部充满的比空气轻的气体，如氦气，飞艇具有驻空时间长、稳定性好、容易操控，装备载荷大等优点，可用于监控、航拍、广告及卫星中继等领域。

目前单纯的系留飞艇固定不动，不能有效发挥空中监视的效果，并且如果以提高飞艇工作高度的方法来扩大监视范围，在达到同样监视效果的前提下会极大地提高摄像机的成本；并且，如果需要临时机动到其他地方进行监视，需要花费很多时间和经历。此外，一些不固定的自由飞艇不能在极端天气下或者是地面人员没有时间监视的时候及时的回收飞艇，飞艇的安全性不能得到保证。

因此，一种能够提供长时间高质量监控和自由收回的飞艇成为一个迫切的需求。

实用新型内容

本实用新型针对现有监控技术或者手段存在的问题，提供一种长航时中低空自由监控飞艇。

本实用新型的技术方案为：

一种长航时中低空自由监控飞艇，包括艇囊、艇囊尾部的尾翼和艇囊腹部的吊舱，还包括：

卷线机构，其设置在所述吊舱内，所述卷线机构包括卷线电机、卷线轮、系留绳和卷线驱动系统，所述卷线电机与所述卷线轮、所述卷线驱动系统连接，所述系留绳缠绕在所述卷线轮上，且所述系留绳一端固定在所述卷线轮上，另一端穿过所述吊舱的底板，置于所述吊舱外；

飞行控制系统，其包括设置在所述吊舱内的飞行控制板和吊舱外的飞行控制天线，所述飞行控制板与所述飞行控制天线、所述卷线驱动系统连接；其中，

所述飞行控制板通过所述飞行控制天线接受地面控制系统的信号，并通过所述卷线驱动系统驱动所述卷线电机使所述卷线轮转动，从而控制系留绳的收放。

优选的是，所述飞艇还包括：

监控系统，其包括云台控制板、云台控制天线、摄像机和多自由度云台；所述云台控制板设置在所述吊舱内；所述云台控制天线和所述多自由度云台设置在所述吊舱外部；所述摄像机设置在所述多自由度云台上；所述云台控制板分别与所述云台控制天线、所述多自由度云台、所述摄像机连接；其中，所述云台控制板通过所述云台控制天线接受地面控制系统的信号，并控制所述多自由度云台和所述摄像机；

无线通讯系统，其包括无线通讯设备和通讯天线，所述无线通讯设备设置在所述吊舱内，所述通讯天线设置在所述吊舱外，所述无线通讯设备分别与所述摄像机和所述通讯天线连接；

速度控制系统，其包括设置在所述吊舱尾部外端的动力电机、动力电机驱动系统和动力桨，所述动力电机分别与所述动力桨、所述动力电机驱动系统连接；所述动力电机驱动系统与所述飞行控制板连接，其中，所述飞行控制板通过所述飞行控制天线接受地面控制系统的信号，并通过所述动力电机驱动系统驱动所述动力电机，并带动动力桨运动；

电池，其设置在所述吊舱内，所述电池分别与所述飞行控制板、所述云台控制板、所述无线通讯设备电连接，并为所述卷线电机、所述动力电机、所述多自由度云台和所述摄像机供电。

优选的是，所述多自由度云台为自稳双轴云台或自稳三轴云台中的一种。

优选的是，所述无线通讯设备为2.4G频段的无线影音传输设备、5.8G频段的无线影音传输设备、3G无线上网设备或4G无线上网设备中的一种。

优选的是，所述摄像机为带存储功能的摄像机、无存储能力的单纯的摄像机或网络摄像机中的一种。

优选的是，所述艇囊为双层抗风艇囊，内充氦气。

优选的是，所述尾翼有四组，其均匀设置在所述艇囊尾部，每组尾翼都包括舵机和舵面，所述舵机分别与所述飞行控制板电连接，所述舵机由所述电池供电。

优选的是，所述艇囊上设置有电子阀门，所述电子阀门与艇囊内连通，并与所述飞行控制板电连接。

优选的是，所述吊舱为长方体结构，并通过四个顶角处的连接绳连接在所述艇囊腹部，所述吊舱底部在其两侧均设置有防护支架。

优选的是，所述系留绳置于所述吊舱外低一端系有加重物。

与现有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型中，飞艇采用系留和自由飞两种工作方式。在平时正常工作的时候处于自由飞的状态，可以控制飞艇自由地转向，向前飞行；在极端天气下或者是地面人员没有时间监视的时候，为了保护飞艇的安全，同时又想不损失氦气，可以让飞艇快速放下系留绳，人工回收飞艇。

(2)本实用新型采用无线传输视频信号，即可以通过无线接入移动通信网络，通过电脑、手机等等终端访问互联网从而接收实时视频信号，也可以直接通过2.4G、5.8G频段的无线视频传输设备和3G、4G的无线上网设备直接近距离地访问摄像头。

(3)本实用新型采用飞艇作为监控平台的主要组成部分，飞艇制空时间长，并且对环境的要求不是很高，能抵御6级及以下的风，是完成长时间监控工作的理想平台。

附图说明

图1为本实用新型所述长航时中低空自由监控飞艇的结构示意图；

图2为本实用新型所述尾翼的俯视结构示意图；

图3为本实用新型所述吊舱的结构示意图；

其中：1、艇囊；2、吊舱；201、吊舱外壳；202、云台控制板；203、飞行控制板；204、连接绳；205、动力电机；206、动力桨；207、卷线电机；208、卷线轮；209、多自由度云台；210、摄像头；211、防护支架；212、通讯天线；213、云台控制天线；214、飞行控制天线；215、电池；216、系留绳；217、无线通讯设备；218、电子阀门；219、卷线驱动系统；220、动力电机驱动系统；221、加重物；3、尾翼；301、尾翼支架；302、舵机；303、舵面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示为本实用新型所述长航时中低空自由监控飞艇的结构示意图，包括艇囊1、艇囊腹部的吊舱2和艇囊尾部的尾翼3；所述艇囊1为双层抗风艇囊，内充氦气，所述艇囊1上设置有电子阀门218，所述电子阀门218与所述艇囊1内连通，并与所述飞行控制板203电连接；所述吊舱3为长方体结构，并通过四个顶角处的连接绳204连接在所述艇囊1腹部，所述吊舱2底部在其两侧均设置有防护支架211；所述尾翼3有四组，其均匀设置在所述艇囊1尾部，每组尾翼3都包括舵面303和设置在所述尾翼3同一侧的舵机302，所述舵机302分别与所述飞行控制板203电连接，飞行控制板203控制舵机302转动，舵机302带动舵面303，从而控制飞艇飞行的偏航方向，所述舵机302由所述电池5供电。

如图2所示为本实用新型所述尾翼3的俯视结构示意图。

如图3所示为本实用新型所述吊舱的结构示意图，包括：

卷线机构，其设置在所述吊舱2内，所述卷线机构包括卷线电机207、卷线轮208、系留绳216和卷线驱动系统219，所述卷线电机207与所述卷线轮208、所述卷线驱动系统219连接，所述系留绳216缠绕在所述卷线轮208上，且所述系留绳216一端固定在所述卷线轮208上，另一端穿过所述吊舱2的底板，置于所述吊舱2外，所述系留绳置于所述吊舱外的一端系有加重物221；

飞行控制系统，其包括设置在所述吊舱2内的飞行控制板203和吊舱2外的飞行控制天线214，所述飞行控制板203与所述飞行控制天线214、所述卷线驱动系统219连接；其中，所述飞行控制板203通过所述飞行控制天线214接受地面控制系统的信号，并通过所述卷线驱动系统219驱动所述卷线电机207；

监控系统，其包括云台控制板202、云台控制天线213、摄像机210和多自由度云台209；所述云台控制板202设置在所述吊舱2内；所述云台控制天线213和所述多自由度云台209设置在所述吊舱2外部；所述摄像机210设置在所述多自由度云台209上；所述云台控制板202分别与所述云台控制天线213、所述多自由度云台209、所述摄像机210连接；其中，所述云台控制板202通过所述云台控制天线213接受地面控制系统的信号，并控制所述多自由度云台209和所述摄像机210；所述多自由度云台209为自稳双轴云台或自稳三轴云台中的一种；所述摄像机210为带存储功能的摄像机、无存储能力的单纯的摄像机或网络摄像机中的一种；

无线通讯系统，其包括无线通讯设备217和通讯天线212，所述无线通讯217设备设置在所述吊舱2内，所述通讯天线212设置在所述吊舱2外，所述无线通讯设备217分别与所述摄像机210和所述通讯天线212连接；所述无线通讯设备217为2.4G频段的无线影音传输设备、5.8G频段的无线影音传输设备、3G无线上网设备或4G无线上网设备中的一种；

速度控制系统，其包括设置在所述吊舱2尾部外端的动力电机205、动力桨206和动力电机驱动系统220，所述动力电机205分别与所述动力桨206、所述动力电机驱动系统220连接；所述动力电机驱动系统220与所述飞行控制板203连接；其中，所述飞行控制板203通过所述飞行控制天线214接受地面控制系统的信号，并通过所述动力电机驱动系统220驱动所述动力电机205，并带动动力桨206运动；

电池215，其设置在所述吊舱2内，所述电池215分别与所述飞行控制板203、所述云台控制板202、所述无线通讯设备217电连接，并为所述卷线电机207、所述动力电机205、所述多自由度云台209和所述摄像机210供电。

本实用新型正常工作时，云台控制板202通过所述云台控制天线213接受地面控制系统的信号，并控制所述多自由度云台209的转动，同时设置在所述多自由度云台上的摄像机210可进行不同方位的拍摄，摄像机210的视频信号通过无线通讯设备217，经由通讯天线212发射出去，地面接收站可接收视频信号，同时视频信号也会在摄像机210上存储。摄像机210可以通过云台控制板202接收到的信号控制拍照、摄像的开始与停止。

本实用新型中，当飞行控制板203通过飞行控制天线214接收到地面控制系统传来的控制信号以后，可以控制动力电机205带动动力桨206运动，也可以控制尾翼3上的四个舵机302转动，从而控制飞艇的运动速度和方向，此外，飞行控制板203也可控制电子阀门的开启和关闭，释放艇囊1内的氦气从而控制飞行的高度。

当本实用新型所述飞艇在极端天气下或者是地面人员没有时间监视的时候，为了保护飞艇的安全，同时又想不损失飞艇内的氦气，可以通过地面控制系统发送控制卷线机构工作的信号，飞行控制天线214可接收信号，并将信号传送给飞行控制板203，飞行控制板203可通过与其连接的卷线驱动系统219驱动卷线电机207工作，卷线电机207带动卷线轮208转动，从而使系留绳216下放至地面，通过系留绳216人工收回飞艇，系留绳216一端系有的加重物221可以使飞艇使用人员在大风天气下快速定位系留绳216，并及时收回飞艇，此外，下放的系留绳216也可以通过卷线电机207的转动重新缠绕至卷线轮208。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种长航时中低空自由监控飞艇，包括艇囊、艇囊尾部的尾翼和艇囊腹部的吊舱，其特征在于，还包括：

卷线机构，其设置在所述吊舱内，所述卷线机构包括卷线电机、卷线轮、系留绳和卷线驱动系统，所述卷线电机与所述卷线轮、所述卷线驱动系统连接，所述系留绳缠绕在所述卷线轮上，且所述系留绳一端固定在所述卷线轮上，另一端穿过所述吊舱的底板，置于所述吊舱外；

飞行控制系统，其包括设置在所述吊舱内的飞行控制板和吊舱外的飞行控制天线，所述飞行控制板与所述飞行控制天线、所述卷线驱动系统连接；其中，

所述飞行控制板通过所述飞行控制天线接受地面控制系统的信号，并通过所述卷线驱动系统驱动所述卷线电机，使所述卷线轮转动，从而控制系留绳的收放。

2.根据权利要求1所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述飞艇还包括：

监控系统，其包括云台控制板、云台控制天线、摄像机和多自由度云台；所述云台控制板设置在所述吊舱内；所述云台控制天线和所述多自由度云台设置在所述吊舱外部；所述摄像机设置在所述多自由度云台上；所述云台控制板分别与所述云台控制天线、所述多自由度云台、所述摄像机连接；其中，所述云台控制板通过所述云台控制天线接受地面控制系统的信号，并控制所述多自由度云台和所述摄像机；

无线通讯系统，其包括无线通讯设备和通讯天线，所述无线通讯设备设置在所述吊舱内，所述通讯天线设置在所述吊舱外，所述无线通讯设备分别与所述摄像机和所述通讯天线连接；

速度控制系统，其包括设置在所述吊舱尾部外端的动力电机、动力电机驱动系统和动力桨，所述动力电机分别与所述动力桨、所述动力电机驱动系统连接；所述动力电机驱动系统与所述飞行控制板连接，其中，所述飞行控制板通过所述飞行控制天线接受地面控制系统的信号，并通过所述动力电机 驱动系统驱动所述动力电机，并带动动力桨运动；

电池，其设置在所述吊舱内，所述电池分别与所述飞行控制板、所述云台控制板、所述无线通讯设备电连接，并为所述卷线电机、所述动力电机、所述多自由度云台和所述摄像机供电。

3.根据权利要求2所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述多自由度云台为自稳双轴云台或自稳三轴云台中的一种。

4.根据权利要求2所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述无线通讯设备为2.4G频段的无线影音传输设备、5.8G频段的无线影音传输设备、3G无线上网设备或4G无线上网设备中的一种。

5.根据权利要求2所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述摄像机为带存储功能的摄像机、无存储能力的单纯的摄像机或网络摄像机中的一种。

6.根据权利要求1所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述艇囊为双层抗风艇囊，内充氦气。

7.根据权利要求2所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述尾翼有四组，其均匀设置在所述艇囊尾部，每组尾翼都包括舵面和设置在所述尾翼同一侧的舵机，所述舵机分别与所述飞行控制板电连接，所述舵机由所述电池供电。

8.根据权利要求1所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述艇囊上设置有电子阀门，所述电子阀门与艇囊内连通，并与所述飞行控制板电连接。

9.根据权利要求1所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述吊舱为长方体结构，并通过四个顶角处的连接绳连接在所述艇囊腹部，所述吊舱底部在其两侧均设置有防护支架。

10.根据权利要求1所述的长航时中低空自由监控飞艇，其特征在于，所述系留绳置于所述吊舱外的一端系有加重物。