CN206384130U - 一种浮空器的系统构架 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种浮空器的系统构架,该系统构架包括:控制系统、能源系统、与控制系统和能源系统连接的多个功能系统,其中,控制系统,与能源系统和多个系统连接,用于与能源系统和多个系统进行通信;以及多个功能系统包括:通信系统,用于控制浮空器与地面设备的通信链路;应用载荷系统,用于控制浮空器的无线覆盖。本实用新型通过通信链路桥接功能系统的方式,同时,各个功能系统根据具体需求调整设备和对应的功能,从而通过功能系统的调整去满足整个浮空器的功能调整,从而在不改变系统架构的前提下实现了浮空器架构不变功能可调的模式。

Description

一种浮空器的系统构架
技术领域
[0001] 本实用新型涉及浮空器领域,具体来说,涉及一种浮空器的系统构架。
背景技术
[0002] 由于技术和认识上的原因,临近空间的战略价值直到最近几年才引起世界各国的 重视也因其显著特点和潜在的军民两用价值而成为各国研究的热点。很多国家目前正纷纷 投入大量的经费,积极开展临近空间浮空器的技术与应用研究。目前的临近空间浮空器主 要为临近空间飞艇,临近空间飞艇大多采用软式飞艇,具有滞空时间长、载荷能力大、飞行 高度高、生存能力强等特点。
[0003] 但是,浮空器属于定制化产品,其功能的不确定性和相似性为浮空器的设计带了 困难。
[0004] 针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。 实用新型内容
[0005] 针对相关技术中的问题,本实用新型提出一种浮空器的系统构架,通过限定浮空 器的系统结构,从而为浮空器的设计带来了便利。
[0006] 本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007] 根据本实用新型的一个方面,提供了一种浮空器的系统构架。
[0008] 该浮空器的系统构架包括:控制系统、能源系统、与控制系统和能源系统连接的多 个功能系统,其中,控制系统,与能源系统和多个系统连接,用于与能源系^和N多个系统进 行通信;以及多个功能系统包括:通信系统,用于控制浮空器与地面设备的诵#链路r应田 载荷系统,用于控制浮空器的无线覆盖。 H ’
[0009]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:控制系统,进一步用于检测J浮空器的 姿态信息和遥控指令,并且用于切换控制系统和多个系统之间的通信链路。# ' ^
[0010]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:推进系统,用于控制浮空器的运行状 >1^1? 0
[0011]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:应用光学系统,用于浮空器的视频听 控,并且生成图像。 1
[0012]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:温湿度调节系统,用于采集浮空器内 的温湿度信息,并且调节浮空器内的温湿度。 I
[0013]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:气压控制系统,用于采集浮空器内的 气压信息,并且调节浮空器内的气压。 I
[0014]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:气象监测模块,用于实时监测浮空器 所在地域的气象信息。 m ' I
[0015]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:安全预警模块,用于对重大气象灾害 提前预警。
[0016] 根据本实用新型的一个实施例,将气象监测模块和安全预警模块设置在一个监测 预警系统中。
[0017] 根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:能源系统,用于将电力能源进行转 换,并将转换后的电力能源分配至多个系统。
[0018] 本实用新型通过通信链路桥接功能系统的方式,同时,各个功能系统根据具体需 求调整设备和对应的功能,从而通过功能系统的调整去满足整个浮空器的功能调整,从而 在不改变系统架构的前提下实现了浮空器架构不变功能可调的模式。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这 些附图获得其他的附图。
[0020] 图1是根据本实用新型实施例的浮空器的系统构架的示意图。
具体实施方式
[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属 于本实用新型保护的范围。
[0022] 根据本实用新型的实施例,提供了一种浮空器的系统构架。
[0023] 如图1所示,根据本实用新型实施例的浮空器的系统构架包括:控制系统1、能源系 统2、与控制系统1和能源系统2连接的多个功能系统,其中,控制系统1,与能源系统2和多个 系统连接,用于与能源系统和多个系统进行通伯;以及多个功能系统包括:通彳目系统3,用于 控制浮空器与地面设备的通信链路;应用载荷系统4,用于控制浮空器的无线覆盖。
[0024] 在该实施例中,如图1所示,该浮空器由多个系统组成,该多个系统包括控制系统 1、能源系统2、和与控制系统1和能源系统2连接的多个功能系统,其中,与控制系统1连接的 系统通过RS-422接口或LAN 口连接,而与能源系统2连接的系统通过电源线连接,根据本实 用新型的一个实施例,该多个功能系统包括七个功能系统,并且该七个功能系统能够根据 控制系统1的控制指令进行工作和执行相应的任务,此外,当每个功能系统出现问题,可通 过通信链路进行软恢复或者通过能源系统2的通断硬恢复,从而保障了浮空器系统重启可 靠性,同时,每个功能系统的通信协议由控制系统1统一控制和制定,从而保证了协议的简 单统一,此外,各个功能系统可以根据具体应用选择不同的设备,最终转换为统一的通信链 路控制,但是在浮空器整体的系统架构上没有更改,进而保障了浮空器系统的稳定性和可 靠性,也为浮空器的设计提供了便利。 _ _
[0025] 此外,能源系统2用于能源的转换、分配和控制,其可根据实际需求进行选择^如能 源系统2可包括太阳能电池板、发电机、蓄电池等,同时,控制系统1用于浮空器的飞行姿态 和遥控信号的检测,以及控制多功能系统1的设备和通信链路的切换,该控制系统1的具体 类型可根据实际需求进行设定,如控制系统可包括控制器、单片机、芯片、传感器等,同时, 通信系统3用于浮空器和地面设备的链路控制和切换,该通信系统3可根据实际需求进行设 定,如通信系统可包括光电复合系留缆绳、电磁波发射器等,同时,应用载荷系统4用于特定 地理区域的Wifi覆盖、和通彳g中继等,该应用载荷系统4可根据实际需求进行设定如该应 用载荷系统4可包括中继站、路由器等。 ’
[0026]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:控制系统丨,进一步用于检测浮空器 的姿态信息和遥控指令,并且用于切换控制系统1和多个系统之间的通信链路。'
[0027]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:推进系统8,用于控制浮空器的运行 状态。
[0028]在该实施例中,推进系统8用于浮空器的定位、推进、移动和控制,从而实现了浮空 器的精确控制,同时,该推进系统8可根据实际需求进行设定,如该推进系统8可包括涵道风 扇、螺旋桨推进器等。
[0029]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:应用光学系统,用于浮空器的视频监 控,并且生成图像。
[0030]在该实施例中,应用光学系统5用于浮空器的视频监控,并且将监控图像生成图 像,从而实现了浮空器的精确监控,同时,该应用光学系统5可根据实际需求进行设定,如该 应用光学系统5可包括摄像头、录像机等。
[0031]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:温湿度调节系统6,用于采集浮空器 内的温湿度信息,并且调节浮空器内的温湿度。
[0032]在该实施例中,该温湿度调节系统6用于采集浮空器内的温湿度信息,并根据检测 的温湿度信息,对浮空器内的温度和湿度进行调节,同时,该温湿度调节系统6可包括温度 传感器、湿度传感器、温度调节器、湿度调节器。
[0033]根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:气压控制系统7,用于采集浮空器内 的气压信息,并且调节浮空器内的气压。
[0034] 在该实施例中,气压控制系统7用于浮空器的气压监测,并根据检测的气压进行浮 空器内的气压调节,同时,该气压控制系统7可根据实际需求进行设定,如该气压控制系统7 可包括气压传感器、气压调节阀等。
[0035] 根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:气象监测模块,用于实时监测浮空器 所在地域的气象信息。
[0036] 在该实施例中,可将其他应用系统9设置为气象监测模块,并且通过该气象监测模 块对浮空器所处区域的气象信息进行实时监测,同时,该气象监测模块可根据实际需求进 行设定,如气象监测模块可为天气雷达、测风仪等,当然也可将气象监测模块设置成接收 器,通过接收气象监测站发送的气象信息以实现实时监测浮空器所在地域的气象的目的。 [0037] 根据本实用新型的一个实施例,进一步包括:安全预警模块,用于对重大气象灾害 提前预警。
[0038]在该实施例中,可将其他应用系统9设置为安全预警模块,并且通过该安全预警模 块对重大气象灾害(如暴雨、龙卷风等)提前预警,从而根据该预警信息对浮空器进行相应 的处理,以及发出报警信息,同时,该安全预警模块可根据实际需求进行设定,如安全预警 模块可为采集器、气象预警机等。
[0039]根据本实用新型的一个实施例,将气象监测模块和安全预警模块设置在一个监测 预警系统中。
[0040] 在该实施例中,可将上述气象监测模块和安全预警模块设置在一个监测预警系统 中,即将其他应用系统9设置成监测预警系统,当然可以理解,可根据实际需求对其他应用 系统9进行设置,本实用新型对此不作限定。
[0041] 根据本实用新型的一个实施例,能源系统还用于将电力能源进行转换,并将转换 后的电力能源分配至多个系统。
[0042] 综上所述,借助于本实用新型的上述技术方案,通过通信链路桥接功能系统的方 式,同时,各个功能系统根据具体需求调整设备和对应的功能,从而通过功能系统的调整去 满足整个浮空器的功能调整,从而在不改变系统架构的前提下实现了浮空器架构不变功能 可调的模式。
[0043]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型 的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种浮空器的系统构架,其特征在于,包括:控制系统、能源系统、与所述控制系统和 所述能源系统连接的多个功能系统, 其中,所述控制系统,与所述能源系统和所述多个系统连接,用于与所述能源系统和所 述多个系统进行通信;以及 所述多个功能系统包括: 通信系统,用于控制所述浮空器与地面设备的通信链路; 应用载荷系统,用于控制所述浮空器的无线覆盖。
2. 根据权利要求1所述的系统构架,其特征在于,进一步包括: 所述控制系统,进一步用于检测所述浮空器的姿态信息和遥控指令,并且用于切换所 述控制系统和所述多个系统之间的通信链路。
3. 根据权利要求2所述的系统构架,其特征在于,进一步包括: 推进系统,用于控制所述浮空器的运行状态。
4. 根据权利要求2所述的系统构架,其特征在于,进一步包括: 应用光学系统,用于所述浮空器的视频监控,并且生成图像。
5. 根据权利要求2所述的系统构架,其特征在于,进一步包括: 温湿度调节系统,用于采集所述浮空器内的温湿度信息,并且调节所述浮空器内的温 湿度。
6. 根据权利要求2所述的系统构架,其特征在于,进一步包括:一 气压控制系统,用于采集浮空器内的气压信息,并且调节所述浮空器内的气压。
7. 根据权利要求2所述的系统构架,其特征在于,进一步包括: 气象监测模块,用于实时监测浮空器所在地域的气象信息。
8. 根据权利要求7所述的系统构架,其特征在于,进一步包括: 安全预警模块,用于对重大气象灾害提前预警。
9. 根据权利要求8所述的系统构架,其特征在于,将所述气象监测模块和所述安全预警 模块设置在一个监测预警系统中。
10. 根据权利要求1所述的系统构架,其特征在于,进一步包括:、 所述能源系统,用于将电力能源进行转换,并将转换后的电力能源分配至所述多个系 统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109507757A (zh) * 2018-10-09 2019-03-22 北京航空航天大学 一种基于临空飞艇的新型台风追踪探测方法与系统
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