CN208412084U - 飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器。其中，该飞行器包括：第一法兰结构，设置在飞行器的舱体的底部；用于承载图像采集装置的光学平台，设置于第一法兰结构上。本实用新型解决了相关技术中舱体的钟摆运动易导致光学平台不稳定，从而导致成像画面不稳定的技术问题。

Description

飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种飞行器。

背景技术

临近空间(Near space)是指距地面20～100公里的空域，其应用价值较大。目前，世界各国提出了多种临近空间飞行器的研发方案，例如平流层飞艇、浮空气球和高空长航时无人机等。以浮空气球为例，目前飞行器采取的搭载平台(又称为载荷平台)主要通过悬吊的方式搭载，但是，这种方式很容易造成载荷平台的钟摆运动。

而现有临近空间飞行器使用的光学遥感系统(可以承载在光学平台上)一般安装在舱体结构上，由于临近空间气流的不稳定性，上述搭载平台的钟摆运动易导致舱体处于钟摆运动状态，从而导致安装在舱体上的光学平台也会不稳定，进而临近空间的图像的成像画面不稳定。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种飞行器，以至少解决相关技术中舱体的钟摆运动易导致光学平台不稳定，从而导致成像画面不稳定的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种飞行器，包括：第一法兰结构，设置在飞行器的舱体的底部；光学平台，设置于第一法兰结构上。

可选地，光学平台设置于第一法兰结构面向舱体的外部的一侧；飞行器还包括：控制模块和通信模块，控制模块和通信模块均设置于第一法兰结构面向舱体内部的一侧。

可选地，飞行器还包括：第二法兰结构，设置于舱体的顶部；电源模块，设置于第二法兰结构上，用于为以下至少之一供电：控制模块、通信模块和光学平台上的用电设备。

可选地，电源模块与控制模块、通信模块和用电设备中的至少之一通过电源线连接；其中，电源线穿过舱体内部，以连接电源模块与以下至少之一：控制模块、通信模块和用电设备。

可选地，控制模块包括：图像处理装置；和/或通信模块包括：视距图传设备；和/或用电设备包括：图像采集装置。

可选地，电源模块包括：太阳能供电系统；太阳能供电系统包括：太阳能电池板和内部组件，该内部组件至少包括：蓄电设备和控制器。

可选地，第一法兰结构和第二法兰结构相对设置。

可选地，光学平台设置于第一法兰结构的中心位置；电源模块设置于第二法兰结构的中心位置；控制模块和通信模块设置于第一法兰结构的中心位置，或者，控制模块和通信模块的整体重心位于第一法兰结构的中心位置。

可选地，飞行器还包括：载荷平台，悬挂于舱体的底部，用于承载飞行器的载荷。

可选地，载荷平台悬挂于舱体的底部的第一法兰结构上。

在本实用新型实施例中，采用将用于承载图像采集装置的光学平台设置于舱体底部的法兰结构的方式，由于法兰结构的固定特性，因此，可以降低舱体钟摆运动状态对成像画面的影响，进而解决了相关技术中舱体的钟摆运动易导致光学平台不稳定，从而导致成像画面不稳定的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种飞行器的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的另一种可选的飞行器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解本申请实施例，以下将本申请实施例中所涉及的技术术语解释如下：

法兰结构：法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速法兰。

光学平台：提供水平、稳定的台面，一般平台都需要进行隔振等措施，保证其不受外界因素干扰。光学平台追求水平，首先加工的时候整个台面是极平的。之后台面放置于四个联通的气囊上，以保证台面水平。台面上布满成正方形排列的工程螺纹孔，用这些孔和相应的螺丝可以固定光学元件。这样，当完成光学设备的搭建，系统基本不会受外来扰动而产生变化。

临近空间浮空器：首先，关于临近空间的定义，临近空间是指海拔高度在20-100千米的空域范围。由于这个空域的空气过于稀薄，以致大多数飞机都无法在该空域飞行。而相对于卫星来说该空域的万有引力又显得过大，卫星无法在这个空域某一高度的轨道上环绕地球运行。

临近空间浮空器依靠浮升力实现升空和维持漂浮状态，根据其形状和是否有动力驱动，主要分为气球和飞艇两大类。理想的临近空间飞行器，可在接近空间的空域作长期、持续飞行，或者是亚轨道飞行、高超音速巡航飞行等。

以飞行器中的浮空器为例，相关技术中，光学转塔通过光学稳定平台(即光学平台)装配大幅面拍照相机和高清可见光电视摄像机，该平台具有两轴稳定功能来减小浮空器飞行速度20m/s的平台不稳定影响、风阻带来的干扰力矩对电机的驱动能力影响，以及由于载荷悬挂导致的钟摆运动造成的不稳定影响。虽然该光学稳定平台可以减小持续的水平、垂直运动造成的不稳定影响，但由于整体载荷的持续钟摆运动角度变换大，会导致画面变化太快，导致图像清晰度、稳定度收到影响。

为解决上述问题，本申请实施例提供了相应的解决方案，以下详细说明。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种飞行器，图1是根据本实用新型实施例的一种飞行器的结构示意图，如图1所示，该飞行器包括：

第一法兰结构10，设置在飞行器的舱体1的底部；该飞行器包括浮空器，此时的舱体1是浮空器的囊体。

光学平台102，设置于第一法兰结构10上，其中，光学平台可以通过螺栓螺母或者通过焊接的方式与第一法兰结构连接。

在一个可选实施例中，上述光学平台102设置于第一法兰结构10面向舱体的外部的一侧，其中，光学平台设置有图像采集装置，该图像采集装置包括：高清相机或摄像机等。

图2是根据本实用新型实施例的另一种可选的飞行器的结构示意图，如图2所示：

可选地，飞行器还可以包括：控制模块104和通信模块106，控制模块104和通信模块106均设置于第一法兰结构10面向舱体内部的一侧，其中，控制模块和通讯模块也可以集成在一个模块上，执行控制模块104和通信模块106的功能，控制模块和通信模块也可以是两个独立的模块。例如，控制模块104包括：图像处理装置；和/或，通信模块106包括：视距图传设备；和/或用电设备108包括：图像采集装置。

视距图传即视距传播，视距传播是指在发射天线和接收天线间能互相“看见”的距离内，电波直接从发射点传播到接收点(一般要包括地面的反射波)的一种传播方式，则视距图传设备为通过视距传播传输视频或图像的设备。

本申请提供一种可选的实施方式：由囊体底部模块和囊体顶部模块构成光学载荷系统，其中囊体底部模块包含底部的第一法兰结构、光学平台、控制通信模块和电源模块；囊体顶部模块包含第二法兰结构和电源模块；光学平台包含高清相机；控制通信模块包含视频处理计算机、视距图传设备和视距天线；电源模块包含多晶硅太阳能电池板。

将光学平台安装在第一法兰结构处，控制通信模块安装于第一法兰结构面向囊体内的位置，囊体顶部的太阳能电池板朝向外，第二法兰结构面向囊体的部分安装太阳能电池板内部部件，电源模块通过电源线穿过囊体内部向第一法兰结构的相机部件进行供电。通过太阳能电池获得能量，并将能量传输至相机和控制通信模块，相机采集图像，并传输至设置在第一法兰结构上的控制模块，该控制模块对图像进行压缩，压缩后的图像通过视距图传设备传输至地面接收设备，从而获得稳定、清晰的图像。

可选地，飞行器还包括：第二法兰结构20，设置于舱体1的顶部；电源模块202，设置于第二法兰结构20上，用于为以下至少之一供电：控制模块104、通信模块106和光学平台上的用电设备108。其中，通讯模块可以对各个模块之间建立通信连接，例如建立相机与控制模块之间的通信连接，即相机获取视频或图像后，将获取的视频或图像传输至控制模块，控制模块对获取的视频或图像进行压缩等处理，通信模块也可以建立飞行器与地面的通信连接，将相机获取的图像或视频传输到地面的接收设备上。

可选地，电源模块202与控制模块104、通信模块106和用电设备108中的至少之一通过电源线30连接；其中，电源线30穿过舱体1内部，以连接电源模块202与以下至少之一：控制模块104、通信模块106和用电设备108。电源线可以设置在舱体的内壁中，并且，该电源线包裹有屏蔽层。可选地，电源模块202包括：太阳能供电系统；太阳能供电系统包括：太阳能电池板202a和内部组件202b，该内部组件至少包括：蓄电设备和控制器。

太阳能供电系统包括太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池，太阳电池组件(太阳能电池板)将太阳的辐射能量转化为电能，或送往蓄电池中进行存储，或为负载工作提供电能。太阳能控制器控制整个太阳能供电系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用，控制器还具备温度补偿、光控开关、时控开关等功能。

可选地，第一法兰结构10和第二法兰结构20相对设置。

可选地，各个装置与第一法兰结构有如下几种位置关系，但不限于此：光学平台102设置于第一法兰结构10的中心位置；电源模块202设置于第二法兰结构20的中心位置；控制模块104和通信模块106设置于第一法兰结构10的中心位置，或者，控制模块104和通信模块106的整体重心位于第一法兰结构10的中心位置。

可选地，飞行器还包括：载荷平台40，悬挂于舱体1的底部，用于承载飞行器的载荷，其中，载客平台的悬挂方式可以是以下方式，但不限于此：将多条连接线的一端连接在舱体，另一端系于一点再与载荷平台连接，或者多条连接线一端连接于舱体，另一端连接在载荷平台，上述连接线长度相等，且多条连接线与舱体或者载荷平台连接的位置保持水平。

可选地，载荷平台40悬挂于舱体的底部的第一法兰结构10上。

通过上述步骤，通过将能源模块和通讯模块分散，以及电缆内部穿过囊体以减轻负重，达到对重量进行分散以及材料轻便的效果，实现对光学遥感系统结构的合理设计。本申请实施例通过将光学载荷系统安装在底部法兰，解决了载荷平台因悬挂产生的钟摆运动，从而导致成像不清晰、不稳定等问题，从而有效的获得临近空间的光学遥感数据，极大的提供了平台稳定性，降低了光学载荷的成本。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种飞行器，其特征在于，包括：

第一法兰结构，设置在飞行器的舱体的底部；

用于承载图像采集装置的光学平台，设置于所述第一法兰结构上。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，

所述光学平台设置于所述第一法兰结构面向所述舱体的外部的一侧；

所述飞行器还包括：控制模块和通信模块，所述控制模块和通信模块均设置于所述第一法兰结构面向所述舱体内部的一侧。

3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括：

第二法兰结构，设置于所述舱体的顶部；

电源模块，设置于所述第二法兰结构上，用于为以下至少之一供电：所述控制模块、所述通信模块和所述光学平台上的用电设备。

4.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，

所述电源模块与所述控制模块、所述通信模块和所述用电设备中的至少之一通过电源线连接；其中，所述电源线穿过所述舱体内部，以连接所述电源模块与以下至少之一：所述控制模块、所述通信模块和所述用电设备。

5.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述控制模块包括：图像处理装置；和/或所述通信模块包括：视距图传设备；和/或所述用电设备包括：图像采集装置。

6.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述电源模块包括：太阳能供电系统；所述太阳能供电系统包括：太阳能电池板和内部组件，该内部组件至少包括：蓄电设备和控制器。

7.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述第一法兰结构和第二法兰结构相对设置。

8.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，

所述光学平台设置于所述第一法兰结构的中心位置；

所述电源模块设置于所述第二法兰结构的中心位置；

所述控制模块和通信模块设置于所述第一法兰结构的中心位置，或者，所述控制模块和所述通信模块的整体重心位于所述第一法兰结构的中心位置。

9.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括：载荷平台，悬挂于所述舱体的底部，用于承载所述飞行器的载荷。

10.根据权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述载荷平台悬挂于所述舱体的底部的所述第一法兰结构上。