CN206598975U - 一种无人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无人飞行器，包括机体和脚架，所述脚架安装于所述机体的底部，所述脚架上安装有用于和控制终端进行无线通信的串馈天线阵；所述串馈天线阵可在一预定角度范围内摆动，所述串馈天线阵包括馈源和多个天线单元，各所述天线单元之间通过串馈网络电连接。本实用新型提供了一种无人飞行器，采用串馈天线阵代替传统的对称天线阵子，提高了天线增益，增加了无人飞行器和控制终端的有效通信距离，通过调节摆动马达的输出轴，进一步的增加了无人飞行器和控制终端的有效通信距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器。
背景技术
随着科技的发展，无人机产业更多地走进普通用户的日常生活。无人机一般是通过无线电遥控设备进行控制的，由于无人机具有较小的体积与机动灵活等优势，故无人飞行器被应用在多个领域。
在实际无人飞行器使用过程中，为了实现对无人机进行控制，多数采用对称天线阵子进行信号收发，由于对称阵子本身的增益过低，使得无法远距离控制无人飞行器，进而影响飞行器的操控体验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无人飞行器，以解决以上技术问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种无人飞行器，包括：机体和脚架；所述脚架安装于所述机体的底部；
所述脚架上设置有用于和控制终端进行无线通信的串馈天线阵；所述串馈天线阵可在一预定角度范围内摆动；
所述串馈天线阵包括馈源和多个天线单元；各所述天线单元之间通过串馈网络电连接。
优选的，所述无人飞行器还包括摆动马达；
所述摆动马达设置于所述机体上；所述摆动马达的输出轴连接所述脚架；
所述摆动马达可驱动所述脚架摆动，从而带动所述串馈天线阵在所述预定角度范围内摆动。
优选的，所述无人飞行器还包括摆动马达；
所述摆动马达设置于所述脚架上；所述摆动马达的输出轴固定连接有一天线承载部，所述串馈天线阵设置在所述天线承载部上；
所述摆动马达可驱动所述天线承载部摆动，从而带动所述串馈天线阵在所述预定角度范围内摆动。
优选的，所述馈源处设置有一反射加强体，所述反射加强体正对所述天线单元一侧设有反射面。
优选的，所述反射加强体的反射面为一平面或曲面。
优选的，所述反射加强体为一中部镂空的锥台；所述反射加强体包括第一台面和第二台面，所述第一台面的面积小于第二台面的面积，且所述第一台面正对所述馈源，所述第二台面正对所述天线单元；所述反射加强体开设有一通孔，所述通孔贯穿所述反射加强体的第一台面和第二台面，所述通孔的孔壁为所述反射加强体的反射面。
优选的，所述第一台面和所述第二台面平行，所述通孔的靠近所述馈源一侧的横截面的面积小于所述通孔的远离所述馈源一侧的横截面的面积；
其中，所述通孔的横截面平行于所述反射加强体的所述第一台面或所述第二台面。
优选的，所述反射加强体呈环形圆台状；
所述第一台面和所述第二台面为圆面，所述通孔为一呈圆台状的通孔。
优选的，所述机体包括一安装内腔，所述安装内腔中设置有中央处理器和用于获取所述无人飞行器的位置信息的GPS定位装置；所述控制终端内置有用于获取所述控制终端的位置信息的GPS模块；其中，所述位置信息包括三维坐标信息；
所述中央处理器分别电连接所述摆动马达和所述GPS定位装置；所述中央处理器和所述控制终端通过所述串馈天线阵建立无线连接；所述中央处理器用于根据所述无人飞行器的位置信息和所述控制终端的位置信息获取摆动角度，并根据所述摆动角度控制所述摆动马达的输出轴的摆动角度。
优选的，所述机体上设置有多个所述脚架，各所述脚架上均设置有至少一所述串馈天线阵；所述无人飞行器还包括用于切换所述串馈天线阵的工作状态的天线开关。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种无人飞行器，采用串馈天线阵代替传统的对称天线阵子，提高了天线增益，增加了无人飞行器和控制终端的有效通信距离。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的无人飞行器的一种结构原理图。
图2为本实用新型实施例提供的无人飞行器的另一种结构原理图。
图3为本实用新型实施例提供的无人飞行器的智能控制系统的架构图。
图4为本实用新型实施例提供的串馈天线阵的工作示意图。
图5为本实用新型实施例提供的串馈天线阵的结构原理图。
图中：
10、无人飞行器；11、机体；12、脚架；13、天线承载部；14、摆动马达；15、中央处理器；16、天线开关；17、GPS定位装置；20、串馈天线阵；21、馈源；22、反射加强体；23、天线单元；24、串馈网络；30、控制终端。
具体实施方式
为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
请参考图1和图2，本实用新型所提供的无人飞行器10包括机体11、脚架12和摆动马达14。
脚架12安装于机体11的底部，脚架12上设置有串馈天线阵20。
可选的，请参考图1，摆动马达14安装于机体11上，摆动马达14的输出轴连接脚架12，可驱动脚架12在一定角度范围内摆动，从而带动串馈天线阵20在一预定角度范围内摆动。
可选的，请参考图2，摆动马达14安装于脚架12上，脚架12和机体11连接，摆动马达14的输出轴固定连接有一天线承载部13，天线承载部13上设置有串馈天线阵20。
其中，摆动马达14的输出轴可在一定角度范围内摆动，不同的摆动马达14，其输出轴的摆动角度不同，可根据实际需求进行选定合适的摆动马达14。
优选的，脚架12或机体11内部设有一马达安装空间，摆动马达14安装于脚架12或机体11内部。
优选的，在本实施例中，采用LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型技术)工艺，直接将串馈天线阵20成型在脚架或天线承载部13上。
本实施例中，控制终端30和无人飞行器10之间建立无线通信连接，通过控制终端30可操控无人飞行器10的飞行、拍摄、传输数据等动作。具体的，无人飞行器10通过串馈天线阵20进行信号收发，以实现与控制终端30之间的数据传输、信号收发等。
具体的，摆动马达14的输出轴可在一定角度内摆动，带动脚架12或天线承载部13在一定角度内摆动，进而变动串馈天线阵20的位置或指向，使串馈天线阵20有更好的指向性。很多情况下，无人飞行器10需稳定在某一位置或某一角度进行图像或视频的录制或摄制，同时还能实时的传输图像或视频至控制终端30上，而无人飞行器10需稳定在某一位置或某一角度时，通过控制摆动马达14的输出轴的摆动角度，让串馈天线阵20具有最优的指向，可使此时串馈天线阵20和控制终端30之间的通信信号的信号强度最佳，进而可使数据传输的更快更稳定。
请参考图3，优选的，无人飞行器10还包括中央处理器15、天线开关16和GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位装置17。
机体11为一中空结构，其内设有一安装内腔，中央处理器15、天线开关16和GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位装置17均设置于所述安装内腔中。
具体的，中央处理器15电连接天线开关16和串馈天线阵20，其中，天线开关16为一用于切换串馈天线阵20的工作状态的开关；中央处理器15可通过串馈天线阵20接收控制终端30发出的信号、数据，或向控制终端30发送信号、数据。
无人飞行器10开始工作后，中央处理器15实时监测各串馈天线阵20和控制终端30之间的通信信号的信号强度，并选定信号强度最强的通信信号所使用的串馈天线阵20；中央处理器15通知天线开关16以选定的串馈天线阵20作为无人飞行器10进行数据传输的串馈天线阵20。
优选的，中央处理器15还分别电连接摆动马达14和GPS定位装置17。
中央处理器15可控制摆动马达14的输出轴的摆动角度，进而限定串馈天线阵20的指向。
具体的，控制终端30内置有GPS模块。无人飞行器10开始工作后，中央处理器15实时从控制终端30的GPS模块中获取控制终端30的位置信息以及从GPS定位装置17中获取无人飞行器10的位置信息；其中，所述位置信息为三维坐标信息；中央处理器15根据控制终端30的位置信息和无人飞行器10的位置信息计算出一摆动角度，以控制摆动马达14的摆动角度，进而限定串馈天线阵20的指向，使串馈天线阵20在该角度时，串馈天线阵20和控制终端30之间的通信信号的信号强度最强。
请参考图1至图5，串馈天线阵20包括馈源21和多个天线单元23。各天线单元23之间通过串馈网络24电连接。其中，串馈网络24用于将信号在各天线单元23之间传送。
相较于传统的对称天线阵子，本实施例的串馈天线阵20采用多天线单元23串馈组合，可以获取高增益，进而实现对无人飞行器10在更远距离上的控制。
具体的，馈源21处加载有反射加强体22，用于加强信号的反射，使通过串馈天线阵20收发的信号更强，增加了串馈天线阵20的通信距离。
反射加强体22的背离馈源21的一侧表面为天线信号的反射面，反射面为一平面或曲面。
在本实施例中，反射加强体22为一中部镂空的锥台。反射加强体22包括第一台面和第二台面，第一台面的面积小于第二台面的面积，且第一台面正对馈源21，第二台面正对天线单元23。反射加强体22开设有一通孔，通孔贯穿反射加强体22的第一台面和第二台面，通孔的孔壁为反射加强体22的反射面。
具体的，第一台面和第二台面平行，通孔靠近馈源21一侧的横截面的面积小于通孔的远离馈源一侧的横截面的面积。其中，通孔的横截面平行于反射加强体22的第一台面或第二台面。
更具体的，反射加强体22呈环形圆台状。反射加强体22的第一台面和第二台面为圆面，通孔为一呈圆台状的通孔。
本实施例中，机体11上设置有多个脚架12，脚架12分布于机体11底部的多个不同位置，各脚架12上均设置有一串馈天线阵20。
由于无人飞行器10常处于用户或控制终端30的上空，传统的单个串馈天线阵20存在一定的局限性，所以利用多串馈天线阵20分部于机体11底部不同位置，并通过实时监控各串馈天线阵20的信号强度，以及时切换最合适的串馈天线阵20作为无人飞行器10的通信线路，以达到最好的信号传输效果。
本实施例中，无人飞行器10与控制终端30的数据传输方式可以采用全双工通信模式，编码与解码方式可以采用各类宽带及窄带模式进行。
本实施例中，摆动马达14的安装位置不应理解为对本实用新型的限制，可以理解的是，摆动马达14还可安装于无人飞行器10的其他部位，只要其输出轴可控制串馈天线阵20的摆动即可，所述其他部位比如机体11的尾端、机翼(飞行臂)等，均应在本实用新型的保护范围内。
串馈天线阵20采用LDS(LaserDirect Structuring，激光直接成型技术)工艺，可以降低采用常规金属件天线给无人飞行器带来的重量，以达到更长的续航能力。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无人飞行器，其特征在于，包括：机体和脚架；所述脚架安装于所述机体的底部；
所述脚架上设置有用于和控制终端进行无线通信的串馈天线阵；所述串馈天线阵可在一预定角度范围内摆动；
所述串馈天线阵包括馈源和多个天线单元；各所述天线单元之间通过串馈网络电连接。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括摆动马达；
所述摆动马达设置于所述机体上；所述摆动马达的输出轴连接所述脚架；
所述摆动马达可驱动所述脚架摆动，从而带动所述串馈天线阵在所述预定角度范围内摆动。
3.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，还包括摆动马达；
所述摆动马达设置于所述脚架上；所述摆动马达的输出轴固定连接有一天线承载部，所述串馈天线阵设置在所述天线承载部上；
所述摆动马达可驱动所述天线承载部摆动，从而带动所述串馈天线阵在所述预定角度范围内摆动。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述馈源处设置有一反射加强体，所述反射加强体正对所述天线单元一侧设有反射面。
5.根据权利要求4所述的无人飞行器，其特征在于，所述反射加强体的反射面为一平面或曲面。
6.根据权利要求4所述的无人飞行器，其特征在于，所述反射加强体为一中部镂空的锥台；所述反射加强体包括第一台面和第二台面，所述第一台面的面积小于所述第二台面的面积，且所述第一台面正对所述馈源，所述第二台面正对所述天线单元；所述反射加强体开设有一通孔，所述通孔贯穿所述反射加强体的第一台面和第二台面，所述通孔的孔壁为所述反射加强体的反射面。
7.根据权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于，所述第一台面和所述第二台面平行，所述通孔的靠近所述馈源一侧的横截面的面积小于所述通孔的远离所述馈源一侧的横截面的面积；
其中，所述通孔的横截面平行于所述反射加强体的所述第一台面或所述第二台面。
8.根据权利要求7所述的无人飞行器，其特征在于，所述反射加强体呈环形圆台状；
所述第一台面和所述第二台面为圆面，所述通孔为一呈圆台状的通孔。
9.根据权利要求2或3所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体包括一安装内腔，所述安装内腔中设置有中央处理器和用于获取所述无人飞行器的位置信息的GPS定位装置；所述控制终端内置有用于获取所述控制终端的位置信息的GPS模块；其中，所述位置信息包括三维坐标信息；
所述中央处理器分别电连接所述摆动马达和所述GPS定位装置；所述中央处理器和所述控制终端通过所述串馈天线阵建立无线连接；所述中央处理器用于根据所述无人飞行器的位置信息和所述控制终端的位置信息获取摆动角度，并根据所述摆动角度控制所述摆动马达的输出轴的摆动角度。
10.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体上设置有多个所述脚架，各所述脚架上均设置有至少一所述串馈天线阵；所述无人飞行器还包括用于切换所述串馈天线阵的工作状态的天线开关。
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|---|---|---|---|
| CN201720120179.3U CN206598975U (zh) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | 一种无人飞行器 |
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| CN201720120179.3U CN206598975U (zh) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | 一种无人飞行器 |
Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109981158A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 北京松果电子有限公司 | 控制无人机的方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN110366266A (zh) * | 2018-04-10 | 2019-10-22 | 北京松果电子有限公司 | 建立通信连接的方法、装置、被控设备、遥控设备及介质 |
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2017
- 2017-02-09 CN CN201720120179.3U patent/CN206598975U/zh active Active
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| CN110366266A (zh) * | 2018-04-10 | 2019-10-22 | 北京松果电子有限公司 | 建立通信连接的方法、装置、被控设备、遥控设备及介质 |
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