CN207328835U - 一种系留式无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机技术领域，公开了一种系留式无人机系统，包括：旋翼无人机，其包括驱动装置和机载备用电池；供电电源，其设置在地面上；线缆，其连接所述供电电源和所述驱动装置；还包括断接控制器，用于切断所述驱动装置与所述线缆的连接。本实用新型提出的系留式无人机系统，驱动装置通过线缆与地面上的供电电源相连，增加了多旋翼无人机续航时间；在一定条件下通过断接控制器切断线缆与驱动装置的连接，此时通过机载备用电池飞行，在增加续航时间基础上，机动灵活的进行更大范围的飞行工作，加强了旋翼无人机的机动性与灵活性，同时，确保了旋翼无人机在地面供电电源发生故障时能够安全回收，保障了安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种系留式无人机系统。
背景技术
多旋翼无人机以其操控简单、机动灵活、飞行平稳等优点广泛受到市场青睐，尤其是在执行飞行任务方面，更有着不可替代的作用。但受限于目前电池储电技术，想要增加续航时间，则必须增加电池块数量，但同时也增加了负重，减小了有效载重量；反之，想要提升载重量，则必须减少电池块数量，但相应的也减少了续航时间。这是困扰行业的难题，同时也限制了多旋翼无人机作为空中平台的进一步发展。
无人机系留系统的出现在不增加多旋翼无人机负重的前提下增加了续航时间，无人机系留系统通过线缆将地面电源的电量输送至空中作业的无人机上，以此增加无人机续航时间。该项技术虽然提升了无人机的续航时间，但同时也限制了无人机的飞行范围以及机动性，只能通过不停的移动载车来实现飞行范围的扩大，但在地形稍微复杂的地区，载车的移动以及线缆长距离传输均会受到制约。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种系留式无人机系统，解决现有系留式无人机限制飞行范围，机动性不够灵活的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种系留式无人机系统，包括：
旋翼无人机，其包括驱动装置和机载备用电池；
供电电源，其设置在地面上；
线缆，其连接所述供电电源和所述驱动装置；
还包括断接控制器，用于切断所述驱动装置与所述线缆的连接。
旋翼无人机通过线缆与地面上的供电电源相连，增加了多旋翼无人机续航时间；在一定条件下通过断接控制器切断线缆与驱动装置的连接，此时通过机载备用电池飞行，在增加续航时间基础上，机动灵活的进行更大范围的飞行工作，加强了旋翼无人机的机动性与灵活性，同时，确保了旋翼无人机在地面供电电源发生故障时能够安全回收，保障了安全性。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，还包括线缆收放装置，所述线缆收放装置设置在地面上，用于卷收和/或释放所述线缆。线缆收放装置的设置，当断接控制器切断线缆与驱动装置的连接时，自动实现线缆的卷收和释放，操作方便，节省时间。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，还包括载车，所述供电电源和所述线缆收放装置均设置在所述载车上。载车的设置能够实现供电电源与线缆收放装置的位置的移动，以实现旋翼无人机适应更大范围的飞行工作。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，所述机载备用电池为可充电电池。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，所述机载备用电池与所述线缆相连，所述供电电源通过所述线缆对所述机载备用电池进行充电。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，所述旋翼无人机内设置有与所述断接控制器相连的检测器，用于检测所述旋翼无人机的飞行状态并将所述飞行状态传输给所述断接控制器，所述断接控制器根据飞行工作需要自动控制切断所述驱动装置与所述线缆的连接。
检测器的设置使得断接控制器根据飞行工作需要自动控制断接地面供电电源，无需地面人员的操控，减少了控制步骤，简化了操作。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，所述旋翼无人机为多旋翼无人机。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，所述多旋翼无人机包括四个旋翼。
作为上述系留式无人机系统的一种优选方案，所述供电电源由发电机供电。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出的系留式无人机系统，旋翼无人机通过线缆与地面上的供电电源相连，增加了多旋翼无人机续航时间；在一定条件下通过断接控制器切断线缆与驱动装置的连接，此时通过机载备用电池飞行，在增加续航时间基础上，机动灵活的进行更大范围的飞行工作，加强了旋翼无人机的机动性与灵活性，同时，确保了旋翼无人机在地面供电电源发生故障时能够安全回收，保障了安全性。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式提供的系留式无人机系统的结构示意图；
图2是本实用新型具体实施方式提供的系留式无人机系统的原理图。
其中：
1、旋翼无人机；2、供电电源；3、线缆；4、线缆收放装置；
11、旋翼；12、驱动装置；13、断接控制器；14、机载备用电池；15、检测器。
具体实施方式
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。
本实施方式提供一种系留式无人机系统，系留式无人机系统可以用于大气和环境监测、安全监控、抢险救灾、巡逻巡视、搜救搜查、公共安全、交通监管、勘探勘测、工业监测、记录取证、商业拍摄、专业拍摄拍照等。如图1和图2所示，系留式无人机系统包括旋翼无人机1、供电电源2、线缆3、线缆收放装置4和载车(图中未示出)，具体的，供电电源2、线缆收放装置4和载车位于地面上，供电电源2和线缆收放装置4设置在载车上，载车的设置能够实现供电电源2与线缆收放装置4的位置的移动，以实现旋翼无人机1适应更大范围的飞行工作。线缆收放装置4设置在靠近供电电源2的一端，用于卷收和/或释放线缆3。线缆收放装置4的设置，能够实现线缆3的自动卷收及释放，操作方便，节省时间。本实施例中，供电电源2由发电机供电。本实施例中，旋翼无人机1为多旋翼无人机。多旋翼无人机包括四个旋翼11，多旋翼无人机的个数还可以为五个、六个、七个等，旋翼11的个数根据实际需求设置即可。
旋翼无人机1内设置有用于驱动旋翼无人机1的旋翼11旋转的驱动装置12和机载备用电池14，供电电源2与旋翼无人机1的驱动装置12通过线缆3连接；旋翼无人机1上设置有断接控制器13，断接控制器13用于切断驱动装置12与线缆3的连接，断接控制器13设置在线缆3的连接驱动装置12的一端上，还可以设置在旋翼无人机1的其他位置，只要满足能够切断驱动装置12与线缆3的连接即可。优选的，断接控制器13设置在线缆3的连接驱动装置12的一端上，当断接控制器13切断驱动装置12与线缆3的连接时，通过机载备用电池14为驱动装置12供电。线缆3还可以直接与机载备用电池14连接，机载备用电池14再与驱动装置12相连，用于对驱动装置12进行供电。
进一步的，机载备用电池14为可充电电池。机载备用电池14与线缆3连接，供电电源2通过线缆3用于对机载备用电池14进行充电，当断接控制器13控制线缆3断接时，线缆3能够实现与机载备用电池14、驱动装置12以及旋翼无人机1内部的所有连接的切断。机载备用电池14还可以连接其他充电装置，通过其他充电装置对机载备用电池14进行充电，满足供电需求。机载备用电池14还可以为非充电电池，当非充电电池的电能耗尽时，直接更换机载备用电池14即可。
旋翼无人机1内设置有与断接控制器13相连的检测器15，用于检测旋翼无人机1的飞行状态并将飞行状态传输给断接控制器13，断接控制器13根据飞行工作需要自动控制切断驱动装置12与线缆3的连接。检测器15的设置使得断接控制器13根据飞行工作需要自动控制切断与地面供电电源2连接的线缆3，无需地面人员的操控，减少了控制步骤，简化了操作。本实施例中断接控制器13的具体结构为现有技术，在此不再赘述。
检测无人机的飞行状态，当检测器15检测到线缆3的长度无法达到所需飞行距离时，或者线缆3处于缠绕状态无法移动、线缆3无法通过障碍物，以及供电电源2出现问题等情况时，断接控制器13将切断驱动装置12与线缆3的连接。
系留式无人机系统遇到地形复杂地区，线缆3远距离传输则存在安全隐患，或者是线缆3长度固定，限制了多旋翼无人机只能在以线缆3为半径的半球状范围内工作时，可以在不移动载车或无法移动载车的情况下，通过断接控制器13断开线缆3，多旋翼无人机可由机载备用电池14供电，机动灵活的进行更大范围飞行工作，在完成远距离工作任务后，飞回载车，再连接地面供电电源2，进行近距离飞行工作。
多旋翼无人机通过地面供电电源2供电，一旦检测器15检测到地面供电电源2或是线缆3出现问题，那旋翼无人机1失去供电源，则会发生坠机事件。此时断接控制器13断开线缆3，通过机载备用电池14继续供电，完成工作任务，然后飞回载车，进行详细的故障排查，保证了安全性。
旋翼无人机1通过线缆3与地面上的供电电源2相连，增加了多旋翼无人机1续航时间；在一定条件下通过断接控制器13切断线缆3与驱动装置12的连接，此时通过机载备用电池14飞行，在增加续航时间基础上，机动灵活的进行更大范围的飞行工作，加强了旋翼无人机1的机动性与灵活性；同时，确保了旋翼无人机1在地面供电电源2发生故障时的安全回收，保障了安全性。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种系留式无人机系统，其特征在于，包括：
旋翼无人机(1)，其包括驱动装置(12)和机载备用电池(14)；
供电电源(2)，其设置在地面上；
线缆(3)，其连接所述供电电源(2)和所述驱动装置(12)；
还包括断接控制器(13)，用于切断所述驱动装置(12)与所述线缆(3)的连接。
2.根据权利要求1所述的系留式无人机系统，其特征在于，还包括线缆收放装置(4)，所述线缆收放装置(4)设置在地面上，用于卷收和/或释放所述线缆(3)。
3.根据权利要求2所述的系留式无人机系统，其特征在于，还包括载车，所述供电电源(2)和所述线缆收放装置(4)均设置在所述载车上。
4.根据权利要求1所述的系留式无人机系统，其特征在于，所述机载备用电池(14)为可充电电池。
5.根据权利要求4所述的系留式无人机系统，其特征在于，所述机载备用电池(14)与所述线缆(3)相连，所述供电电源(2)通过所述线缆(3)对所述机载备用电池(14)进行充电。
6.根据权利要求1-5中任一所述的系留式无人机系统，其特征在于，所述旋翼无人机(1)内设置有与所述断接控制器(13)相连的检测器(15)，用于检测所述旋翼无人机(1)的飞行状态并将所述飞行状态传输给所述断接控制器(13)，所述断接控制器(13)根据飞行工作需要自动控制切断所述驱动装置(12)与所述线缆(3)的连接。
7.根据权利要求1-5中任一所述的系留式无人机系统，其特征在于，所述旋翼无人机(1)为多旋翼无人机。
8.根据权利要求7所述的系留式无人机系统，其特征在于，所述多旋翼无人机包括四个旋翼(11)。
9.根据权利要求1-5中任一所述的系留式无人机系统，其特征在于，所述供电电源(2)由发电机供电。
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