CN208216987U - 一种用于系留无人机的保护装置和系留无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于系留无人机的保护装置和系留无人机。该装置包括：电源监测模块、姿态监测模块、伞降模块和控制模块；电源监测模块监测系留无人机的电源模块的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；姿态监测模块监测系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令；控制模块根据电源故障指令向系留无人机的飞行控制器发送降落指令；和/或，控制模块根据姿态故障指令向系留无人机的电机发送停转指令以及向伞降模块发送开伞指令。本实用新型实施例现有技术中无法根据实际故障情况选择合适的处理方式的问题，实现了更好地消除故障以及对系留无人机的多级保护。

Description

一种用于系留无人机的保护装置和系留无人机

技术领域

本实用新型实施例涉及无人机技术，尤其涉及一种用于系留无人机的保护装置和系留无人机。

背景技术

系留无人机是一种基于系留电源模块供电的多旋翼无人机。它是将无人机和系留线缆结合起来实现的，系留无人机通过系留线缆传输电能。由于系留无人机采用电机与螺旋桨作为动力机构获取升力，一旦电源或内部传感器出现故障，便会从高处坠落，带来经济损失甚至可能造成人员伤亡。

现有技术中，为了解决电源或内部传感器出现故障所导致的系留无人机坠落问题，主要采用如下方式：为系留无人机配置备用电池或配置降落伞，当电源或内部传感器发生故障时，切换至备用电池以维持系留无人机降落所需要的动力或选择打开降落伞使其降落，但是只能选择其中一种方式，而无法根据实际情况选择更加合适的方式。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种用于系留无人机的保护装置和系留无人机，以实现对系留无人机的多级保护。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于系留无人机的保护装置，该保护装置包括：电源监测模块、姿态监测模块、伞降模块和控制模块，所述电源监测模块的输入端用于与所述系留无人机的电源模块相连，所述控制模块的输入端分别与所述电源监测模块和所述姿态监测模块的输出端相连，以及所述控制模块的输出端分别与所述伞降模块的输入端相连和用于与所述系留无人机的电机相连，所述伞降模块的输出端用于与所述系留无人机的飞行控制器相连；

所述电源监测模块监测所述系留无人机的电源模块的电压小于电压阈值生成电源故障指令；所述姿态监测模块监测所述系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令；所述控制模块根据所述电源故障指令向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令；和/或，所述控制模块根据所述姿态故障指令向所述系留无人机的电机发送停转指令以及向所述伞降模块发送开伞指令。

进一步的，该保护装置还包括：测控链路监测模块，所述测控链路监测模块的输入端用于与所述系留无人机的测控链路模块相连，所述测控链路监测模块的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述测控链路监测模块监测所述系留无人机的测控链路模块未存储上行数据生成通信故障指令；所述控制模块根据所述通信故障指令向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

进一步的，该保护装置还包括：远程遥控模块，所述远程遥控模块的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述远程遥控模块监测用户触发的手动开伞指令；所述控制模块根据所述手动开伞指令向所述系留无人机的电机发送停转指令以及性所述伞降模块发送开伞指令。

进一步的，所述电源监测模块包括：系留电源电压采集器和备用电池电压采集器，所述系留电源电压采集器的输入端用于与所述系留无人机的系留电源相连，所述备用电池电压采集器的输入端用于与所述系留无人机的备用电池相连，所述控制模块的输入端分别与所述系留电源电压采集器和所述备用电池电压采集器的输出端相连；

所述系留电源电压采集器监测所述系留无人机中系留电源的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；所述控制模块根据所述电源故障指令向所述系留无人机的电源模块发送电源切换指令并向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

进一步的，所述姿态监测模块包括：姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪，所述姿态传感器、所述加速度传感器和所述陀螺仪的输入端用于与所述系留无人机的飞行控制器相连，所述控制模块的输入端分别与所述姿态传感器、所述加速度传感器和所述陀螺仪的输出端相连。

进一步的，所述伞降模块包括：降落伞、弹射器和触发器，所述触发器的输入端与所述控制模块的输出端相连，所述触发器的输出端与所述弹射器的输入端相连，所述弹射器的输出端与所述降落伞的输入端相连。

进一步的，所述测控链路监测模包括：上行链路信号处理器，所述上行链路处理器的输入端用于与所述系留无人机的测控链路模块相连，所述上行链路处理器的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述上行链路信号处理器监测所述系留无人机的测控链路模块未存储上行数据生成通信故障指令；所述控制模块根据所述通信故障指令向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

进一步的，所述远程遥控模块包括：遥控器和接收器。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种系留无人机，该系留无人机包括本实用新型实施例提供的用于系留无人机的保护装置。

进一步的，该系留无人机还包括：电源模块、系留线缆和地面供电装置，所述系留线缆的一端与所述地面供电装置的输出端相连，所述系留线缆的另一端与所述电源模块的输入端相连；

所述地面供电装置通过所述系留线缆将产生的电能传输至所述电源模块；所述电源模块为所述系留无人机供电。

本实用新型实施例通过电源监测模块监测系留无人机的电源模块的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；姿态监测模块监测系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令；控制模块根据电源故障指令向系留无人机的飞行控制器发送降落指令；和/或，控制模块根据姿态故障指令向系留无人机的电机发送停转指令以及向伞降模块发送开伞指令。解决了现有技术中无法根据实际故障情况选择合适的处理方式的问题，实现了更好地消除故障以及对系留无人机的多级保护。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种用于系留无人机的保护装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的一种用于系留无人机的保护装置的运行方法的流程图；

图3是本实用新型实施例二中的一种系留无人机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种用于系留无人机的保护装置的结构示意图，本实施例可适用于对系留无人机提供多级保护的情况，如图1所示，该保护装置具体可以包括：电源监测模块10、姿态监测模块11、伞降模块12和控制模块13，下面对其结构和功能进行说明。

电源监测模块10的输入端用于与系留无人机的电源模块14相连，控制模块13的输入端分别与电源监测模块10和姿态监测模块11的输出端相连，以及控制模块的输出端分别与伞降模块的输入端和用于与系留无人机的电机15相连，伞降模块12的输出端用于与系留无人机的飞行控制器16相连。

电源监测模块10监测系留无人机的电源模块14的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；姿态监测模块11监测系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令；控制模块13根据电源故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令；和/或，控制模块13根据姿态故障指令向系留无人机的电机发送停转指令以及向伞降模块发送开伞指令。

在本实用新型的具体实施例中，为了确保系留无人机在运行过程中的安全，以最大程度避免系留无人机坠落的现象出现，可考虑为系留无人机添加保护装置。系留无人机中出现故障的模块可能为系留无人机的电源模块14，也可能为系留无人机的飞行控制器16。相应的，可考虑为上述电源模块14和飞行控制器16设置对应的监测模块，用以监测对应的电源模块14和飞行控制器16的运行状态，如果监测到电源模块3和/或飞行控制器16出现故障，则可以生成相应的故障指令，为了使生成的故障指令可以控制系留无人机改变当前运行状态，可以考虑设置控制模块13，控制模块13用于接收监测模块发送的故障指令，并根据故障指令生成对应的执行指令，以控制系留无人机根据该执行指令进行相应操作，进而消除故障所可能带来的危害，也就实现了保证系留无人机处于安全运行状态的目的。具体的：

如图1所示，该保护装置具体可以包括：电源监测模块10、姿态监测模块11、伞降模块12和控制模块13，其中，电源监测模块10的输入端用于与系留无人机的电源模块14相连，用于监测系留无人机的电源模块14的电压值，如果监测到电源模块14的电压值小于电压阈值，则生成电源故障指令，并将电源故障指令发送至控制模块13。姿态监测模块11用于监测系留无人机的飞行姿态倾斜角是否大于角度阈值，如果监测到系留无人机的飞行姿态倾斜角大于角度阈值，则生成姿态故障指令，并将姿态故障指令发送至控制模块13。根据系留无人机实际的运行状态，控制模块13如果接收到电源监测模块10发送的电源故障指令，则可以根据电源故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落。控制模块13如果接收到姿态监测模块11发送的姿态故障指令，则可以根据姿态故障指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。控制模块13如果同时接收到电源监测模块10发送的电源故障指令和姿态监测模块11发送的姿态故障指令，则控制模块13可以根据预先设定的故障等级确定对应的操作，具体的，控制模块13根据故障等级高的故障指令确定对应的操作。更为具体的，如果电源故障等级高于姿态故障等级，那么控制模块13根据接收到的电源故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落；如果姿态故障等级高于电源故障等级，那么控制模块13根据接收到的姿态故障指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。需要说明的是，在系留无人机的实际运行中，一般不会出现多种故障同时发生的情况。其中，故障等级可以根据故障源的重要程度进行划分，即故障源重要程度较高的，相应的，由其产生的故障所属的故障等级也设定较高。示例性的，如存在故障源A和故障源B，故障源A的重要程度高于故障源B的重要程度，则由故障源A产生的故障A1所属的故障等级高于由故障B产生的故障B1所属的故障等级。当然可以理解到，可以根据实际情况设定故障等级，在此不作具体限定。

此外，还需要说明的是，电压阈值用于作为判断系留无人机的电源模块14是否出现故障的标准，角度阈值用于作为判断系留无人机的飞行姿态是否出现故障的标准。示例性的，如角度阈值为30°。当然可以理解到电压阈值和角度阈值的具体数值大小可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

可选的，在上述技术方案的基础上，电源监测模块10具体可以包括：系留电源电压采集器和备用电池电压采集器，系留电源电压采集器的输入端用于与系留无人机的系留电源相连，备用电池电压采集器的输入端用于与系留无人机的备用电池相连，控制模块13的输入端分别与系留电源电压采集器和备用电池电压采集器的输出端相连。

系留电源电压采集器监测系留无人机的系留电源的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；控制模块13根据电源故障指令向系留无人机的电源模块14发送电源切换指令并向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令。

在本实用新型的具体实施例中，系留电源模块1具体可以包括：系留电源电压采集器和备用电池电压采集器，其中，系留电源电压采集器的输入端用于与系留无人机的系留电源相连，备用电池电压采集器的输入端用于与系留无人机的备用电池相连，因此，可以理解到系留无人机的电源模块14包括系留电源和备用电池，系留电源为系留无人机的主用电源，即系留电源是地面供电装置通过系留线缆将产生的电能传输所形成的电源。备用电池主要是指电池，备用电池可以用于当系留电源(即主用电源)发送故障时，为系留无人机提供电能。系留电源电压采集器用于采集系留电源的电压值，备用电池电压采集器用于采集备用电池的电压值，如果系留电源电压采集器监测系留无人机的系留电源的电源值小于电压阈值，则生成电源故障指令，并将电源故障指令发送至控制模块13。控制模块13如果接收到系留电源电压采集器发送的电源故障指令，则可以根据电源故障指令向系留无人机的电源模块14发送电源切换指令并向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机的飞行控制器16在备用电池提供电能的情况下控制系留无人机降落。上述可以理解为，电源切换指令可以指由系留电源为系留无人机提供电能切换为由备用电池为系留无人机提供电能。这是由于通常所述的系留无人机的电源故障指的是系留电源(即主用电源)发生故障，即系留电源电压采集器监测系留电源的电压值小于电压阈值，而备用电池此时未发生故障，即备用电池电压采集器监测备用电池的电压值大于等于第一电压阈值，从而备用电池可以在系留电源发生故障时，为系留无人机提供电能。系留电源和备用电池分别设置有对应的电压阈值，通常为电源模块1设置的电压阈值指的是为系留电源设置的电压阈值，而备用电池的电压阈值，即上文所述的第一电压阈值，可以与系留电源的电压阈值相同也可以不同，具体可以根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。此外，电源监测模块具体还可以包括合路电压采集器。

需要说明的是，如果系留无人机的电源模块14中的备用电池也出现故障，即备用电池电压采集器监测备用电池的电压值小于第一电压阈值，则将导致系留无人机由于没有电能为其提供动力，而出现系留无人机下降的情况，同时在下降过中很可能出现飞行姿态失衡，进而触发姿态监测模块11监测到系留无人机的飞行姿态倾斜角大于角度阈值生成姿态故障指令，并将姿态故障指令发送至控制模块13，控制模块13根据姿态故障指令向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。如果未触发姿态监测模块11生成姿态故障指令，则可以图1中的远程遥控模块19接收用户输入的手动开伞指令，并将手动开伞指令发送至控制模块，控制模块13根据手动开伞指令向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。

可选的，在上述技术方案的基础上，姿态监测模块11具体可以包括：姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪，姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪的输入端用于与系留无人机的飞行控制器16相连，控制模块13的输入端分别与姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪的输出端相连。

在本实用新型的具体实施例中，姿态监测模块11具体可以包括：姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪，其中，姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪的输入端用于与系留无人机的飞行控制器16相连，控制模块13的输入端分别与姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪的输出端相连，姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪共同配合用于监测系留无人机的飞行姿态倾斜角是否大于角度阈值，如果监测到系留无人机的飞行姿态倾斜角大于角度阈值，则生成姿态故障指令，并将姿态故障指令发送至控制模块13。控制模块13如果接收到姿态故障指令，则可以根据姿态故障指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。

需要说明的是，姿态监测模块11还可以包括其它可用于监测系留无人机的飞行姿态倾斜角是否大于角度阈值的传感器，具体可以根据实际情况进行选择，在此不作具体限定。

可选的，在上述技术方案的基础上，伞降模块12具体可以包括：降落伞、弹射器和触发器，触发器的输入端与控制模块13的输出端相连，触发器的输出端与弹射器的输入端相连，弹射器的输出端与降落伞的输入端相连。

在本实用新型的具体实施例中，伞降模块12具体可以包括：降落伞、弹射器和触发器，其中，触发器的输入端与控制模块13的输出端相连，触发器的输出端与弹射器的输入端相连，弹射器的输出端与降落伞的输入端相连。如果伞降模块12接收到控制模块13发送的开伞指令，可以理解为伞降模块12中的触发器接收到控制器4发送的开伞指令，从而触发弹射器工作，再由弹射器打开降落伞，进而使得系留无人机在降落伞的作用下降落。

现有技术中系留无人机如果出现故障，无法根据实际情况确定是采用在备用电池的作用下利用飞行控制器带动系留无人机降落还是采用伞降模块带动系留无人机降落。换句话说，现有技术中如果预先设置了故障处理方式，那么无论系留无人机出现何种故障，均按同样的方式进行处理，即故障处理方式是固定的一种，且如果预先设置便无法根据实际情况进行改变。上述处理方式将导致无法根据实际故障情况选择更加合适的处理方式。而实施例所提及的用于系留无人机的保护装置可以根据实际故障情况，选择合适的处理方式，比如如果监测出现电源故障，则采用飞行控制器带动系留无人机降落的处理方式，如果监测出现姿态故障，则采用伞降模块带动系留无人机降落的处理方式，如果同时出现了电源故障和姿态故障，则可以根据预先设定的故障等级确定对应的操作。从而可以实现对系留无人机进行多级保护。

本实施例的技术方案，通过电源监测模块监测系留无人机的电源模块的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；姿态监测模块监测系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令；控制模块根据电源故障指令向系留无人机的飞行控制器发送降落指令；和/或，控制模块根据姿态故障指令向系留无人机的电机发送停转指令以及向伞降模块发送开伞指令。解决了现有技术中无法根据实际故障情况选择合适的处理方式的问题，实现了更好地消除故障以及对系留无人机的多级保护。

可选的，在上述技术方案的基础上，如图1所示，该保护装置具体还可以包括：测控链路监测模块17，测控链路监测模块17的输入端用于与系留无人机的测控链路模块18相连，测控链路监测模块17的输出端与控制模块13的输入端相连。

测控链路监测模块17监测系留无人机的测控链路模块18未存储上行数据生成通信故障指令；控制模块13根据通信故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令。

在本实用新型的具体实施例中，系留无人机中出现故障的模块还可能为系留无人机的测控链路模块18，相应的，可考虑为上述测控链路模块18设置对应的监测模块，用以监测测控链路模块18的运行状态，如果监测到测控链路模块18出现故障，则可以生成相应的故障指令，并将该故障指令发送至控制模块13，控制模块13根据故障指令生成对应的执行指令，以控制系留无人机根据该执行指令进行相应操作，进而消除故障所可能带来的危害，也就实现了保证系留无人机处于安全运行状态的目的。具体的：

如果1所示，该保护装置具体还可以包括：测控链路监测模块17，测控链路监测模块17的输入端用于与系留无人机的测控链路模块18相连，测控链路监测模块17的输出端与控制模块13的输入端相连，用于监测系留无人机的测控链路模块18是否存储有上行数据，即是否可以接收到上行数据，如果监测到测控链路模块18未存储上行数据，则生成通信故障指令，并将通信故障指令发送至控制模块13。控制模块13如果接收到测控链路模块8发送的通信故障指令，则可以根据通信故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落。其中，上行数据可以是由地面站发送的基本飞行控制指令，如一键起飞、一键降落、设定飞行高度和设定飞行路线等。上行数据还可以是由图1中的远程遥控模块19发送的基本飞行控制指令，如前、后、左、右、上和下等，但是无法定量控制飞行高度。上述地面站或远程遥控模块19可以通过光纤(主用)建立与系留无人机的测控链路模块18的通信连接，也可以通过WiFi(备用)建立与系留无人机的测控链路模块18的通信连接。

此外，需要说明的是，控制模块13如果同时接收到如下至少两种故障指令，其中，故障指令包括电源故障指令、姿态故障指令和通信故障指令，则控制模块13可以根据预先设定的故障等级确定对应的操作。

可选的，在上述技术方案的基础上，测控链路模块8具体可以包括：上行链路信号处理器，上行链路信号处理器的输入端用于与系留无人机的测控链路模块18相连，上行链路处理器的输出端与控制模块13的输入端相连。

上行链路信号处理器监测系留无人机的测控链路模块18未存储上行数据生成通信故障指令；控制模块13根据通信故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令。

在本实用新型的具体实施例中，测控链路模块8具体可以包括：上行链路信号处理器，其中，上行链路信号处理器的输入端用于与系留无人机的测控链路模块18相连，上行链路处理器的输出端与控制模块13的输入端相连。用于监测系留无人机的测控链路模块18是否存储有上行数据，即是否可以接收到上行数据，如果监测到测控链路模块18未存储上行数据，则生成通信故障指令，并将通信故障指令发送至控制模块13。控制模块13如果接收到上行链路信号处理器发送的通信故障指令，则可以根据通信故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落。

可选的，在上述技术方案的基础上，如图1所示，该保护装置具体还可以包括：远程遥控模块19，远程遥控模块19的输出端与控制模块13的输入端相连。

远程遥控模块19监测用户触发的手动开伞指令；控制模块13根据手动开伞指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令。

在本实用新型的具体实施例中，如图1所示，该保护装置具体还可以包括：远程遥控模块19，远程遥控模块19的输出端与控制模块13的输入端相连。远程监测模块10用于监测用户触发的手动开伞指令，并将手动开伞指令发送至控制模块13。控制模块13如果接收到远程遥控模块19发送的手动开伞指令，则可以根据手动开伞指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。通常在如下两种情况下会触发用户输入手动开伞指令，具体的：其一，当前系留无人机中电源模块14、飞行控制器16和测控链路模块18同时出现了故障，此时，系留无人机已经无法自动发送相应的指令至控制模块13，需要用户通过向远程遥控模块19中输入手动开伞指令的方式来使系留无人机可在伞降模块12的作用下进行降落；其二，当前系留无人机中的各个模块均未出现故障，但所处的当前环境可能存在着使系留无人机坠落的因素，此时需要使系留无人机进行降落。但是，由于当前系留无人机自身并未出现故障，因此，保护装置也并不会作出对应的操作进而触发系留无人机进行降落，在这种情况下，便需要由用户主动通过向远程遥控模块19中输入手动开伞指令的方式来使系留无人机可在伞降模块12的作用下进行降落。

可选的，在上述技术方案的基础上，远程遥控模块19具体可以包括：遥控器和接收器。

在本实用新型的具体实施例中，远程遥控模块19具体可以包括：遥控器和接收器，其中，遥控器位于地面端，接收器位于空中端。用户可以通过遥控器来输入手动开伞指令，位于空中端的接收器接收到手动开伞指令后便将其发送至控制模块13，控制模块13可以根据接收到的手动开伞指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。

根据前文所述可知，系留无人机在实际运行过程中可能发生电源故障、通信故障、姿态级故障和系统级故障。具体的，姿态级故障指的是系留无人机可以自动向电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令；系统级故障指的是系留无人机无法自动向电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令。可以根据故障源的重要程度对故障进行等级划分，进行故障等级划分的目的主要有如下两点：其一，针对不同故障等级采取不同处理方式来消除故障对系留无人机的影响；其二，针对系留无人机同时发生至少两种故障，可以根据故障等级的重要程度确定对应的处理方式来消除故障对系留无人机的影响，上述故障等级的重要程度也可以理解为故障等级越高其重要程度也越高。下面给出一种根据故障源的重要程度对上述提及的电源故障、通信故障、姿态级故障和系统级故障进行等级划分的方式，具体的：将电源故障和通信故障划分为第一等级，将姿态级故障划分为第二等级，将系统级故障划分为第三等级，相应的，故障等级数越高其重要程度也越高。

针对第一等级，电源监测模块10监测系留无人机中的电源模块14的电压值小于电压阈值生成电源故障指令，并将电源故障指令发送至控制模块13；测控链路监测模块17监测系留无人机的测控链路模块18未存储上行数据生成通信故障指令，并将通信故障指令发送至控制模块13；控制模块13如果接收到电源监测模块10发送的电源故障指令，则可以根据电源故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落。同样的，控制模块13如果接收到测控链路监测模块17发送的通信故障指令，则可以根据通信故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落。上述可以理解为：如果出现电源故障或通信故障，则控制模块13根据接收到的电源监测模块10发送的电源故障指令或接收到测控链路监测模块17发送的通信故障指令，则可以根据电源故障指令或通信故障指令向系留无人机的飞行控制器16发送降落指令，以使系留无人机在飞行控制器16的作用下进行降落。

针对第二等级，姿态监测模块11监测所述系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令，并将姿态故障指令发送至控制模块13，控制模块13根据接收到的姿态故障指令，向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。

针对第三等级，远程遥控模块19监测用户触发的手动开伞指令，并将手动开伞指令发送至控制模块13，控制模块13根据接收到的手动开伞指令向系留无人机的电机15发送停转指令以及向伞降模块12发送开伞指令，以使系留无人机在伞降模块12的作用下进行降落。

上述设置的好处在于：通过设置故障等级，可以根据系留无人机出现故障的实际情况，确定对应的处理方式，从而实现更好地消除故障以及对系留无人机的多级保护。

下面给出用于系留无人机的保护装置的运行方法，如图2所示，具体步骤如下：

步骤110、通过控制模块接收故障指令。

步骤120、通过控制模块判断故障指令是否来自远程遥控模块，若是，则执行步骤130；若否，则执行步骤140。

步骤130、通过控制模块向系留无人机的电机发送停转指令以及向伞降模块发送开伞指令。

步骤140、通过控制模块判断故障指令是否来自姿态监测模块，若是，则转入执行步骤130；若否，则执行步骤150。

步骤150、通过控制模块向系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的一种系留无人机的结构示意图，本实施例可适用于对系留无人机提供多级保护的情况，如图3所示，该系留无人机具体可以包括：系留无人机的保护装置1，具体还可以包括电源模块2、系留缆绳3和地面供电装置4，下面对其结构和功能进行说明。

系留线缆3的一端与地面供电装置4的输出端相连，系留线缆3的另一端与电源模块2的输入端相连。

地面供电装置4通过系留缆绳3将产生的电能传输至电源模块2；电源模块2为系留无人机供电。

在本实用新型的具体实施例中，如图3所示，系留无人机的保护装置1具体可以包括：电源监测模块10、姿态监测模块11、伞降模块12、控制模块13、测控链路监测模块17和远程遥控模块19。上述所述的系留无人机的保护装置1中各个模块与实施例一所述的系留无人机的保护装置中各个模块相同，在此不再具体赘述。同样，需要说明的是，电源模块2和前文所述的电源模块14相同。

由于系留线缆3的一端与地面供电装置4的输出端相连，系留线缆3的另一端与电源模块2的输入端相连，因此，地面供电装置4可以通过系留线缆3将产生的电能传输至电源模块2，使得电源模块2为系留无人机的运行提供电能。

本实施例的技术方案，通过采用前文所述的用于系留无人机的保护装置，解决了现有技术中无法根据实际故障情况选择合适的处理方式的问题，实现了更好地消除故障以及对系留无人机的多级保护，从而保证了系留无人机可以安全地运行。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。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 (10)

1.一种用于系留无人机的保护装置，其特征在于，包括：电源监测模块、姿态监测模块、伞降模块和控制模块，所述电源监测模块的输入端用于与所述系留无人机的电源模块相连，所述控制模块的输入端分别与所述电源监测模块和所述姿态监测模块的输出端相连，以及所述控制模块的输出端分别与所述伞降模块的输入端和用于与所述系留无人机的电机相连，所述伞降模块的输出端用于与所述系留无人机的飞行控制器相连；

所述电源监测模块监测所述系留无人机的电源模块的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；所述姿态监测模块监测所述系留无人机的飞行姿态倾斜角度大于角度阈值生成姿态故障指令；所述控制模块根据所述电源故障指令向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令；和/或，所述控制模块根据所述姿态故障指令向所述系留无人机的电机发送停转指令以及向所述伞降模块发送开伞指令。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，还包括：测控链路监测模块，所述测控链路监测模块的输入端用于与所述系留无人机的测控链路模块相连，所述测控链路监测模块的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述测控链路监测模块监测所述系留无人机的测控链路模块未存储上行数据生成通信故障指令；所述控制模块根据所述通信故障指令向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，还包括：远程遥控模块，所述远程遥控模块的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述远程遥控模块监测用户触发的手动开伞指令；所述控制模块根据所述手动开伞指令向所述系留无人机的电机发送停转指令以及向所述伞降模块发送开伞指令。

4.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述电源监测模块包括：系留电源电压采集器和备用电池电压采集器，所述系留电源电压采集器的输入端用于与所述系留无人机的系留电源相连，所述备用电池电压采集器的输入端用于与所述系留无人机的备用电池相连，所述控制模块的输入端分别与所述系留电源电压采集器和所述备用电池电压采集器的输出端相连；

所述系留电源电压采集器监测所述系留无人机的系留电源的电压值小于电压阈值生成电源故障指令；所述控制模块根据所述电源故障指令向所述系留无人机的电源模块发送电源切换指令并向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

5.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述姿态监测模块包括：姿态传感器、加速度传感器和陀螺仪，所述姿态传感器、所述加速度传感器和所述陀螺仪的输入端用于与所述系留无人机的飞行控制器相连，所述控制模块的输入端分别与所述姿态传感器、所述加速度传感器和所述陀螺仪的输出端相连。

6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述伞降模块包括：降落伞、弹射器和触发器，所述触发器的输入端与所述控制模块的输出端相连，所述触发器的输出端与所述弹射器的输入端相连，所述弹射器的输出端与所述降落伞的输入端相连。

7.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于，所述测控链路监测模块包括：上行链路信号处理器，所述上行链路处理器的输入端用于与所述系留无人机的测控链路模块相连，所述上行链路处理器的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述上行链路信号处理器监测所述系留无人机的测控链路模块未存储上行数据生成通信故障指令；所述控制模块根据所述通信故障指令向所述系留无人机的飞行控制器发送降落指令。

8.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述远程遥控模块包括：遥控器和接收器。

9.一种系留无人机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的用于系留无人机的保护装置。

10.根据权利要求9所述的系留无人机，其特征在于，还包括：电源模块、系留线缆和地面供电装置，所述系留线缆的一端与所述地面供电装置的输出端相连，所述系留线缆的另一端与所述电源模块的输入端相连；

所述地面供电装置通过所述系留线缆将产生的电能传输至所述电源模块；所述电源模块为所述系留无人机供电。