CN208264551U - 一种航拍无人机用智能反馈控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种航拍无人机用智能反馈控制系统，包括用于控制机体飞行状态的地面控制系统、用于危险信息播报的声光报警器、用于无线数据信息收发的5G通讯模块、用于提供机体高空飞行工作的飞行模块和用于电路系统供电的供电模块；所述地面控制系统的输出端电性连接声光报警器的输入端，此航拍无人机用智能反馈控制系统，通过5G通讯模块实现地面控制系统与飞行模块的无线连接，避免了其他无线设备对机体的控制产生干扰，而且使数据信息传递的更加稳定，传输距离更远，当检测到下雨、飞行温度较高和机体飞行失衡时，地面控制系统可控制声光报警器对危险信息进行播报，从而使工作人员可将机体收回，很大程度上减少了机体和飞行模块的损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机控制系统技术领域，具体为一种航拍无人机用智能反馈控制系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
现在技术的无人机主要存在以下缺点：1、无线电遥控设备采用2.4G频段，现在家用的无线路由均采用2.4G模段，发射功率虽然不高，城市区的数量大，难免会干扰遥控器的无线操控，导致失控；2、多数无人机设备无防水功能，并且不具有雨雪天气信息监测功能，故雨雪形成的水滴会影响飞行器电子电路部分短路或漏电的情况，其次机械结构部分零件为铁或钢等金属材料，进水后会腐蚀或生锈，影响机械运动正常运行；3、无人机飞行时，只能通过内部的电池进行供电，导致无人机飞行的续航能力较差；4、大多数无人机采用风冷自然散热，环境温度与飞行器运行温度温差越小时，散热越慢。为此，我们提出一种航拍无人机用智能反馈控制系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种航拍无人机用智能反馈控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种航拍无人机用智能反馈控制系统，包括用于控制机体飞行状态的地面控制系统、用于危险信息播报的声光报警器、用于无线数据信息收发的5G通讯模块、用于提供机体高空飞行工作的飞行模块和用于电路系统供电的供电模块；
所述地面控制系统的输出端电性连接声光报警器的输入端，且地面控制系统还通过5G通讯模块与飞行模块无线连接，所述供电模块的输出端与飞行模块的电路系统电性连接；
所述飞行模块包括用于数据信号转换的机载计算机、用于对机载计算机降温的半导体制冷片、用于对半导体制冷片发热端散热的散热器、用于驱动机体飞行的伺服动作模块、用于飞行环境勘察的监测模块和用于机体飞行位置确认的定位模块，所述散热器的输出端与半导体制冷片的发热端连接，所述半导体制冷片的制冷端与机载计算机连接，且机载计算机的输出端电性连接半导体制冷片、散热器和伺服动作模块的输入端，所述监测模块与定位模块的输出端均与机载计算机的输入端电性连接。
优选的，所述监测模块包括用于检测天气信息的雨滴传感器、用于检测飞行温度的温度传感器和用于检测机体飞行姿态的陀螺仪，所述雨滴传感器、温度传感器和陀螺仪的输出端均电性连接机载计算机的输入端。
优选的，所述雨滴传感器固定在机体的顶部。
优选的，所述定位模块包括用于检测机体飞行高度的气压传感器和用于计算机体位置信息的光流传感器，所述气压传感器和光流传感器的输出端电性连接机载计算机的输入端。
优选的，所述定位模块还包括用于检测障碍物距离的超声波传感器，所述超声波传感器电性连接机载计算机的输入端。
优选的，所述供电模块包括可充电的电池供电模块和用于将太阳能转化为电能并为飞行模块供电的太阳能供电模块，所述电池供电模块和太阳能供电模块的输出端均电性连接飞行模块的电路系统。
优选的，所述太阳能供电模块包括用于吸收太阳能量的太阳能电池板、用于控制电流流向的防反充二极管、用于储存电能的蓄电池和用于电流转换的逆变器，所述太阳能电池板的输出端电性连接防反充二极管的输入端，所述防反充二极管的输出端电性连接蓄电池的输入端，所述蓄电池的输出端电性连接逆变器的输入端，所述逆变器的输出端电性连接飞行模块的电路系统，所述机载计算机的输出端电性连接蓄电池的输入端。
优选的，所述太阳能电池板由单晶硅组成。
优选的，所述太阳能电池板固定在机体的顶部，且分布在雨滴传感器的外侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过5G通讯模块实现地面控制系统与飞行模块的无线连接，避免了其他无线设备对机体的控制产生干扰，而且使数据信息传递的更加稳定，传输距离更远。
2、本实用新型通过雨滴传感器可检测是否下雨和雨量大小，通过温度传感器可检测机体飞行的温度，通过陀螺仪可检测机体飞行的平衡度，当检测到下雨、飞行温度较高和机体飞行失衡时，地面控制系统可控制声光报警器对危险信息进行播报，从而使工作人员可将机体收回，很大程度上减少了机体和飞行模块的损坏。
3、本实用新型通过半导体制冷片可对机载计算机起到高效降温的效果，避免了机载计算机因高温损坏或者导致其计算速度降低，通过散热器可对半导体制冷片的发热端进行散热，防止了半导体制冷片的损坏。
4、本实用新型通过太阳能电池板对太阳光进行吸收，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，然后储存于蓄电池中，对飞行模块进行持续供电，通过防反充二极管可避免由于太阳能电池板在阴雨和夜晚不发电或出现短路故障时，蓄电池通过太阳能电池板放电，起单向导通作用。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型监测模块结构示意图；
图3为本实用新型定位模块结构示意图；
图4为本实用新型太阳能供电模块结构示意图；
图5为本实用新型机载计算机与蓄电池连接结构示意图。
图中：1-地面控制系统；2-声光报警器；3-5G通讯模块；4-飞行模块；5-供电模块；6-机载计算机；7-半导体制冷片；8-散热器；9-伺服动作模块；10-监测模块；11-定位模块；12-雨滴传感器；13-温度传感器；14-陀螺仪；15-气压传感器；16-光流传感器；17-超声波传感器；18-电池供电模块；19-太阳能供电模块；20-太阳能电池板；21-防反充二极管；22-蓄电池；23-逆变器。
具体实施方式
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种航拍无人机用智能反馈控制系统，包括用于控制机体飞行状态的地面控制系统1、用于危险信息播报的声光报警器2、用于无线数据信息收发的5G通讯模块3、用于提供机体高空飞行工作的飞行模块4和用于电路系统供电的供电模块5；
所述地面控制系统1的输出端电性连接声光报警器2的输入端，且地面控制系统1还通过5G通讯模块3与飞行模块4无线连接，所述供电模块5的输出端与飞行模块4的电路系统电性连接；
所述飞行模块4包括用于数据信号转换的机载计算机6、用于对机载计算机6降温的半导体制冷片7、用于对半导体制冷片7发热端散热的散热器8、用于驱动机体飞行的伺服动作模块9、用于飞行环境勘察的监测模块10和用于机体飞行位置确认的定位模块11，所述散热器8的输出端与半导体制冷片7的发热端连接，所述半导体制冷片7的制冷端与机载计算机6连接，且机载计算机6的输出端电性连接半导体制冷片7、散热器8和伺服动作模块9的输入端，所述监测模块10与定位模块11的输出端均与机载计算机6的输入端电性连接。
所述监测模块10包括用于检测天气信息的雨滴传感器12、用于检测飞行温度的温度传感器13和用于检测机体飞行姿态的陀螺仪14，所述雨滴传感器12、温度传感器13和陀螺仪14的输出端均电性连接机载计算机6的输入端，通过监测模块10对机体飞行的环境信息进行检测。
所述雨滴传感器12固定在机体的顶部，使雨滴传感器12的检测精度更高。
所述定位模块11包括用于检测机体飞行高度的气压传感器15和用于计算机体位置信息的光流传感器16，所述气压传感器15和光流传感器16的输出端电性连接机载计算机6的输入端，通过定位模块11可标记机体的位置。
所述定位模块11还包括用于检测障碍物距离的超声波传感器17，所述超声波传感器17电性连接机载计算机6的输入端，通过超声波传感器17可防止机体与障碍物碰撞。
所述供电模块5包括可充电的电池供电模块18和用于将太阳能转化为电能并为飞行模块4供电的太阳能供电模块19，所述电池供电模块18和太阳能供电模块19的输出端均电性连接飞行模块4的电路系统，通过供电模块5对机体的飞行提供电能。
所述太阳能供电模块19包括用于吸收太阳能量的太阳能电池板20、用于控制电流流向的防反充二极管21、用于储存电能的蓄电池22和用于电流转换的逆变器23，所述太阳能电池板20的输出端电性连接防反充二极管21的输入端，所述防反充二极管21的输出端电性连接蓄电池22的输入端，所述蓄电池22的输出端电性连接逆变器23的输入端，所述逆变器23的输出端电性连接飞行模块4的电路系统，所述机载计算机6的输出端电性连接蓄电池22的输入端，通过太阳能供电模块19可持续对机体进行供电。
所述太阳能电池板20由单晶硅组成，太阳光吸收性能强。
所述太阳能电池板20固定在机体的顶部，且分布在雨滴传感器12的外侧，使太阳能电池板20得到最大化覆盖。
工作原理：
1、通过5G通讯模块3实现地面控制系统1与飞行模块4的无线连接，避免了其他无线设备对机体的控制产生干扰，而且使数据信息传递的更加稳定，传输距离更远。
2、通过雨滴传感器12可检测是否下雨和雨量大小，通过温度传感器13可检测机体飞行的温度，通过陀螺仪14可检测机体飞行的平衡度，当检测到下雨、飞行温度较高和机体飞行失衡时，地面控制系统1可控制声光报警器2对危险信息进行播报，从而使工作人员可将机体收回，很大程度上减少了机体和飞行模块4的损坏。
3、通过半导体制冷片7可对机载计算机6起到高效降温的效果，避免了机载计算机6因高温损坏或者导致其计算速度降低，通过散热器8可对半导体制冷片7的发热端进行散热，防止了半导体制冷片7的损坏。
4、通过太阳能电池板20对太阳光进行吸收，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，然后储存于蓄电池22中，对飞行模块4进行持续供电，通过防反充二极管21可避免由于太阳能电池板20在阴雨和夜晚不发电或出现短路故障时，蓄电池22通过太阳能电池板20放电，起单向导通作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：包括用于控制机体飞行状态的地面控制系统(1)、用于危险信息播报的声光报警器(2)、用于无线数据信息收发的5G通讯模块(3)、用于提供机体高空飞行工作的飞行模块(4)和用于电路系统供电的供电模块(5)；
所述地面控制系统(1)的输出端电性连接声光报警器(2)的输入端，且地面控制系统(1)还通过5G通讯模块(3)与飞行模块(4)无线连接，所述供电模块(5)的输出端与飞行模块(4)的电路系统电性连接；
所述飞行模块(4)包括用于数据信号转换的机载计算机(6)、用于对机载计算机(6)降温的半导体制冷片(7)、用于对半导体制冷片(7)发热端散热的散热器(8)、用于驱动机体飞行的伺服动作模块(9)、用于飞行环境勘察的监测模块(10)和用于机体飞行位置确认的定位模块(11)，所述散热器(8)的输出端与半导体制冷片(7)的发热端连接，所述半导体制冷片(7)的制冷端与机载计算机(6)连接，且机载计算机(6)的输出端电性连接半导体制冷片(7)、散热器(8)和伺服动作模块(9)的输入端，所述监测模块(10)与定位模块(11)的输出端均与机载计算机(6)的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述监测模块(10)包括用于检测天气信息的雨滴传感器(12)、用于检测飞行温度的温度传感器(13)和用于检测机体飞行姿态的陀螺仪(14)，所述雨滴传感器(12)、温度传感器(13)和陀螺仪(14)的输出端均电性连接机载计算机(6)的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述雨滴传感器(12)固定在机体的顶部。
4.根据权利要求3所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述定位模块(11)包括用于检测机体飞行高度的气压传感器(15)和用于计算机体位置信息的光流传感器(16)，所述气压传感器(15)和光流传感器(16)的输出端电性连接机载计算机(6)的输入端。
5.根据权利要求4所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述定位模块(11)还包括用于检测障碍物距离的超声波传感器(17)，所述超声波传感器(17)电性连接机载计算机(6)的输入端。
6.根据权利要求5所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述供电模块(5)包括可充电的电池供电模块(18)和用于将太阳能转化为电能并为飞行模块(4)供电的太阳能供电模块(19)，所述电池供电模块(18)和太阳能供电模块(19)的输出端均电性连接飞行模块(4)的电路系统。
7.根据权利要求6所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述太阳能供电模块(19)包括用于吸收太阳能量的太阳能电池板(20)、用于控制电流流向的防反充二极管(21)、用于储存电能的蓄电池(22)和用于电流转换的逆变器(23)，所述太阳能电池板(20)的输出端电性连接防反充二极管(21)的输入端，所述防反充二极管(21)的输出端电性连接蓄电池(22)的输入端，所述蓄电池(22)的输出端电性连接逆变器(23)的输入端，所述逆变器(23)的输出端电性连接飞行模块(4)的电路系统，所述机载计算机(6)的输出端电性连接蓄电池(22)的输入端。
8.根据权利要求7所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述太阳能电池板(20)由单晶硅组成。
9.根据权利要求8所述的一种航拍无人机用智能反馈控制系统，其特征在于：所述太阳能电池板(20)固定在机体的顶部，且分布在雨滴传感器(12)的外侧。
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