CN211506261U - 一种蜂群作战无人机集群 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜂群作战无人机集群；属于无人机应用技术领域；其技术要点包括无人机集群以及与无人机集群信号连接的多功能地面工作站模块；所述无人机集群包括多个多旋翼无人机，所述多旋翼无人机包括无人机壳体，所述无人机壳体底部一侧固定设置有附加模块以及无人机壳体底部另一侧固定设置有摄像头；所述附加模块包括现场态势侦察模块、政治攻心喊话模块、环境监测模块、防暴弹投掷模块、信号干扰屏蔽模块和无线机载基站模块中的任意一种；本实用新型可模拟特战小分队通过实现侦察、监测、宣传、攻击、信号干扰屏蔽和提供通信功能，进而对部队进行全程协助，功能更加全面。

Description

一种蜂群作战无人机集群

技术领域：

本实用新型涉及无人机应用技术领域，特别涉及一种蜂群作战无人机集群。

背景技术：

武警部队是我国处置突发事件的主要武装力量，突发事件一般包括群体性事件、暴乱事件和政治性非法聚集等，在处置突发事件的过程中经常遭遇不法分子集群扰乱公共秩序，打砸抢烧等行为，从近些年大规模暴骚乱事件中可以看出，不法分子的人数众多，常常呈现政治目的性强、社会影响大、手段暴力极端且有组织有预谋，抱团集群、使用武器、散播谣言的现象，给部队处置带来了难度和危险，为了降低武警部队处理难度以及危险性，现有技术中会使用无人机集群对武警部队进行辅助。

但是现有技术中的无人机集群在应用于处理暴乱事件时，还存在一些缺点，如功能性较为单一，无法适用于暴乱处理过程中出现的各种事件，实际使用效果不够理想。

因此，发明一种蜂群作战无人机集群来解决上述问题很有必要。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种蜂群作战无人机集群，以解决现有技术中功能性较为单一，无法适用于暴乱处理过程中出现的各种事件，实际使用效果不够理想的不足。

本实用新型由如下技术方案实施：一种蜂群作战无人机集群，包括无人机集群以及与无人机集群信号连接的多功能地面工作站模块；

所述无人机集群包括多个多旋翼无人机，所述多旋翼无人机包括无人机壳体，所述无人机壳体底部一侧固定设置有附加模块以及无人机壳体底部另一侧固定设置有摄像头；

所述附加模块包括现场态势侦察模块、政治攻心喊话模块、环境监测模块、防暴弹投掷模块、信号干扰屏蔽模块和无线机载基站模块中的任意一种。

所述现场态势侦察模块包括两个大功率wifi模块SKW77、航拍摄像机和4G模块，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及航拍摄像机和4G模块均嵌套设置在无人机壳体底部的，另一个所述wifi模块 SKW77设置于多功能地面工作站模块内部，且与多功能地面工作站模块电连接；

所述政治攻心喊话模块包括两个大功率wifi模块SKW77、音频发生器和音频放大器，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及音频发生器和音频放大器均嵌套设置在无人机壳体底部的，另一个所述 wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块内部，且与多功能地面工作站模块电连接；

所述环境监测模块包括两个大功率wifi模块SKW77、温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器均嵌套设置在无人机壳体底部的，另一个所述wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块内部，且与多功能地面工作站模块电连接；

所述防暴弹投掷模块包括两个大功率wifi模块SKW77与筒式微型电磁铁组合而成；

所述信号干扰屏蔽模块包括两个大功率wifi模块SKW77与信号干扰屏蔽仪，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及信号干扰屏蔽仪均嵌套设置在无人机壳体4底部的，另一个所述wifi模块SKW77 设置于多功能地面工作站模块内部，且与多功能地面工作站模块电连接；

所述无线机载基站模块包括两个大功率wifi模块SKW77与10瓦级通用机载基站，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及10瓦级通用机载基站均嵌套设置在无人机壳体底部的，另一个所述wifi模块 SKW77设置于多功能地面工作站模块内部，且与多功能地面工作站模块电连接。

优选的，所述无人机壳体内部设置有飞控子系统，所述无人机壳体外侧底部均匀固定设置有四个电机支架，所述电机支架顶部远离无人机壳体的一端固定设置有电机，所述电机顶部传动连接有螺旋桨，所述无人机壳体底部两侧均固定设置有起落架。

优选的，所述飞控子系统包括飞控中央处理器、飞控图传电台、飞控数传电台、GPS模块、遥控接收机、三轴地磁仪、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计和多路电调单元，所述摄像头、飞控图传电台、飞控数传电台、GPS模块、遥控接收机、三轴地磁仪、三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压高度计和多路电调单元均与飞控中央处理器电连接，且所述多路电调单元与电机电连接。

优选的，所述飞控子系统还包括飞控电源，所述飞控电源与飞控中央处理器电连接。

优选的，所述多功能地面工作站模块包括地面计算机、遥控器和地面图传电台，所述遥控器和地面图传电台均与地面计算机电连接。

优选的，所述多功能地面工作站模块的连接端还设置有集群通信子系统。

优选的，所述多功能地面工作站模块包括地面工作站电源，所述地面计算机、遥控器和地面图传电台均与地面工作站电源电连接。

优选的，所述多功能地面工作站模块还包括智能机盒管理模块，所述智能机盒管理模块的连接端设置有智能机盒。

本实用新型的优点：本实用新型通过利用多个搭载有不同附加模块的多旋翼无人机组成无人机集群，以便于模拟特战小分队之间的协同作战，在处置大规模暴乱事件时，可模拟特战小分队通过实现侦察、监测、宣传、攻击、信号干扰屏蔽和提供通信功能，进而对部队进行全程协助，功能更加全面，且同时还具有以下优点：

1、在部队机动期间对现场进行感知和适当控制密集集结及人流方向，如驱散和避开重要目标；

2、速度快、规模小、成本低且反应灵敏，降低了牺牲成本；

3、可以提前判断敌方武器装备情况，一边执行适当预案；

4、抗毁能力强，不易受到攻击；

5、群补入能力强，拥有侦察-攻击优势、规模作战优势、灵活反应优势和成本优势，更大程度上辅助武警部队完成处置大规模群体性事件的任务。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型拓扑结构示意图。

图2为本实用新型多旋翼无人机正面剖视结构示意图。

图3为本实用新型飞控子系统结构示意图。

图4为本实用新型多功能地面工作站模块结构示意图。

图中：1、无人机集群；2、多功能地面工作站模块；3、多旋翼无人机；4、无人机壳体；5、附加模块；6、摄像头；7、飞控子系统； 8、电机支架；9、电机；10、螺旋桨；11、起落架；12、飞控中央处理器；13、飞控图传电台；14、飞控数传电台；15、GPS模块；16、遥控接收机；17、三轴地磁仪；18、三轴陀螺仪；19、三轴加速度计； 20、气压高度计；21、多路电调单元；22、飞控电源；23、地面计算机；24、遥控器；25、地面图传电台；26、集群通信子系统；27、地面工作站电源；28、智能机盒管理模块；29、智能机盒。

具体实施方式：

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。本说明书(包括任何附加权利要求-摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

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作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。

在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：

若本申请中出现使用“第一”-“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本实用新型的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。

在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本实用新型的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。

当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征-整体-步骤-操作-元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征-整体-步骤-操作-元件-部件和/或其群组的存在和/或附加。

本实用新型提供了如图1-4所示的一种蜂群作战无人机集群，如图1所示，包括无人机集群1以及与无人机集群1信号连接的多功能地面工作站模块2，无人机集群1包括多个多旋翼无人机3。

如图2所示，多旋翼无人机3包括无人机壳体4，无人机壳体4 底部一侧固定设置附加模块5以及无人机壳体4底部另一侧固定设置用于采集图像的摄像头6；

同时，附加模块5包括现场态势侦察模块、政治攻心喊话模块、环境监测模块、防暴弹投掷模块、信号干扰屏蔽模块和无线机载基站模块中的任意一种。

更为具体的，现场态势侦察模块包括两个大功率wifi模块SKW77、航拍摄像机和4G模块，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及航拍摄像机和4G模块均嵌套设置在无人机壳体4底部的，另一个wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块2内部，且与多功能地面工作站模块2电连接，以便于通过控制大功率wifi模块SKW77控制航拍摄像机和4G模块，进而利用航拍摄像机拍摄暴乱画面，然后通过4G 模块将4G模块将暴乱画面传输至多功能地面工作站模块2；

政治攻心喊话模块包括两个大功率wifi模块SKW77、音频发生器和音频放大器，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及音频发生器和音频放大器均嵌套设置在无人机壳体4底部的，另一个wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块2内部，且与多功能地面工作站模块2电连接，以便于通过控制大功率wifi模块SKW77控制音频发生器和音频放大器，进而对暴乱现场进行喊话；

环境监测模块包括两个大功率wifi模块SKW77、温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器，其中，一个大功率wifi模块SKW77 以及温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器均嵌套设置在无人机壳体4底部的，另一个wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块2内部，且与多功能地面工作站模块2电连接，以便于利用大功率wifi模块SKW77传输温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器检测到的数据，进而对暴乱现场的环境进行监测；

防暴弹投掷模块包括两个大功率wifi模块SKW77与筒式微型电磁铁组合而成；

信号干扰屏蔽模块包括两个大功率wifi模块SKW77与信号干扰屏蔽仪，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及信号干扰屏蔽仪均嵌套设置在无人机壳体4底部的，另一个wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块2内部，且与多功能地面工作站模块2电连接，以便于通过控制大功率wifi模块SKW77控制信号干扰屏蔽仪，从而对现场进行普通通信信号的干扰或屏蔽；

无线机载基站模块包括两个大功率wifi模块SKW77与10瓦级通用机载基站，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及10瓦级通用机载基站均嵌套设置在无人机壳体4底部的，另一个wifi模块SKW77 设置于多功能地面工作站模块2内部，且与多功能地面工作站模块2电连接，以便于通过控制大功率wifi模块SKW77控制通用机载基站，从而快速灵活的对公共设施破坏后的现场进行提供通信网络，以便团队成员协同完成各种任务；

无人机壳体4内部设置用于控制多旋翼无人机3飞行的飞控子系统7，无人机壳体4外侧底部均匀固定设置四个用于安装电机9的电机支架8，电机支架8顶部远离无人机壳体4的一端固定设置电机9，电机9顶部传动连接有螺旋桨10，无人机壳体4底部两侧均固定设置起落架11。

如图3所示，飞控子系统7包括飞控中央处理器12、飞控图传电台13、飞控数传电台14、GPS模块15、遥控接收机16、三轴地磁仪17、三轴陀螺仪18、三轴加速度计19、气压高度计20和多路电调单元21，摄像头6、飞控图传电台13、飞控数传电台14、GPS模块15、遥控接收机16、三轴地磁仪17、三轴陀螺仪18、三轴加速度计19、气压高度计20和多路电调单元21均与飞控中央处理器12电连接，且多路电调单元21与电机9电连接；

需要说明的是：飞控图传电台13将飞控中央处理器12接收到的摄像头6采集的图像和视频信息发送给地面图传电台25；

飞控数传电台14将多旋翼无人机3的状态信息通过集群通信子系统26发送给多功能地面工作站模块2，并将接收到的多功能地面工作站模块2发送的控制指令发送给飞控中央处理器12；

GPS模块15接收GPS天线发送的GPS信号并计算出多旋翼无人机3的位置信息；

遥控接收机16接收遥控器24的手动遥控信号，从而能够手动控制多旋翼无人机3；

多路电调单元21根据飞控中央处理器12发送的指令来控制电机 9的工作状态和转速；

气压高度计20用于测量大气压力和环境温度，从而计算出多旋翼无人机3的海拔高度并发送给飞控中央处理器12；

三轴加速度计19及三轴陀螺仪18用于测量多旋翼无人机3的三轴加速度和三轴旋转速率并发送给飞控中央处理器12；

三轴地磁仪17用于测量多旋翼无人机3的三轴分量并传送给飞控中央处理器12；

飞控中央处理器12通过卡尔曼滤波法计算出多旋翼无人机3的姿态。

同时，飞控子系统7还包括用于供电的飞控电源22，飞控电源 22与飞控中央处理器12电连接。

如图4所示，多功能地面工作站模块2包括地面计算机23、用于手动控制手动控制多旋翼无人机3的遥控器24和地面图传电台25，遥控器24和地面图传电台25均与地面计算机23电连接。

同时，多功能地面工作站模块2的连接端还设置用于安装大功率 wifi模块SKW77的集群通信子系统26。

另外，多功能地面工作站模块2包括用于供电的地面工作站电源 27，地面计算机23、遥控器24和地面图传电台25均与地面工作站电源27电连接。

其次，多功能地面工作站模块2还包括智能机盒管理模块28，智能机盒管理模块28的连接端设置智能机盒29。

上述蜂群作战无人机集群具体的使用方法包括以下步骤：

实际使用时，将多旋翼无人机3内部的大功率wifi模块与多功能地面工作站模块2内部的大功率wifi模块建立wifi连接，进而使得多旋翼无人机3可以将摄像头6拍摄的视频以及多旋翼无人机3飞行状态信息传给多功能地面工作站模块2，同时也可以通过大功率wifi模块将多功能地面工作站模块2传过来的控制信号传给飞控子系统7内部的飞控中央处理器12，用来多旋翼无人机3的飞行状态以及航向，使用者则可以通过多功能地面工作站模块2中的地面计算机23实时视频查看和实时控制飞机的各种飞行状态。

在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”-“安装”-“相连”-“连接”均是广义含义，本领域技术人员应作广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，或整体地连接，或局部地连接，可以是机械连接，也可以是电性连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通等，对于本领域的技术人员来说，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，即，文字语言的表达与实际技术的实施可以灵活对应，本实用新型的说明书的文字语言(包括附图) 的表达不构成对权利要求的任何单一的限制性解释。

本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。在以上描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的技术，例如具体的施工细节，作业条件和其他的技术条件等。

Claims (8)

1.一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：包括无人机集群(1)以及与无人机集群(1)信号连接的多功能地面工作站模块(2)；

所述无人机集群(1)包括多个多旋翼无人机(3)，所述多旋翼无人机(3)包括无人机壳体(4)，所述无人机壳体(4)底部一侧固定设置有附加模块(5)以及无人机壳体(4)底部另一侧固定设置有摄像头(6)；

所述附加模块(5)包括现场态势侦察模块、政治攻心喊话模块、环境监测模块、防暴弹投掷模块、信号干扰屏蔽模块和无线机载基站模块中的任意一种；

所述现场态势侦察模块包括两个大功率wifi模块SKW77、航拍摄像机和4G模块，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及航拍摄像机和4G模块均嵌套设置在无人机壳体(4)底部的，另一个所述wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块(2)内部，且与多功能地面工作站模块(2)电连接；

所述政治攻心喊话模块包括两个大功率wifi模块SKW77、音频发生器和音频放大器，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及音频发生器和音频放大器均嵌套设置在无人机壳体(4)底部的，另一个所述wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块(2)内部，且与多功能地面工作站模块(2)电连接；

所述环境监测模块包括两个大功率wifi模块SKW77、温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及温度湿度传感器、气压传感器和风速风向传感器均嵌套设置在无人机壳体(4)底部的，另一个所述wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块(2)内部，且与多功能地面工作站模块(2)电连接；

所述防暴弹投掷模块包括两个大功率wifi模块SKW77与筒式微型电磁铁组合而成；

所述信号干扰屏蔽模块包括两个大功率wifi模块SKW77与信号干扰屏蔽仪，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及信号干扰屏蔽仪均嵌套设置在无人机壳体(4)底部的，另一个所述wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块(2)内部，且与多功能地面工作站模块(2)电连接；

所述无线机载基站模块包括两个大功率wifi模块SKW77与10瓦级通用机载基站，其中，一个大功率wifi模块SKW77以及10瓦级通用机载基站均嵌套设置在无人机壳体(4)底部的，另一个所述wifi模块SKW77设置于多功能地面工作站模块(2)内部，且与多功能地面工作站模块(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述无人机壳体(4)内部设置有飞控子系统(7)，所述无人机壳体(4)外侧底部均匀固定设置有四个电机支架(8)，所述电机支架(8)顶部远离无人机壳体(4)的一端固定设置有电机(9)，所述电机(9)顶部传动连接有螺旋桨(10)，所述无人机壳体(4)底部两侧均固定设置有起落架(11)。

3.根据权利要求2所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述飞控子系统(7)包括飞控中央处理器(12)、飞控图传电台(13)、飞控数传电台(14)、GPS模块(15)、遥控接收机(16)、三轴地磁仪(17)、三轴陀螺仪(18)、三轴加速度计(19)、气压高度计(20)和多路电调单元(21)，所述摄像头(6)、飞控图传电台(13)、飞控数传电台(14)、GPS模块(15)、遥控接收机(16)、三轴地磁仪(17)、三轴陀螺仪(18)、三轴加速度计(19)、气压高度计(20)和多路电调单元(21)均与飞控中央处理器(12)电连接，且所述多路电调单元(21)与电机(9)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述飞控子系统(7)还包括飞控电源(22)，所述飞控电源(22)与飞控中央处理器(12)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述多功能地面工作站模块(2)包括地面计算机(23)、遥控器(24)和地面图传电台(25)，所述遥控器(24)和地面图传电台(25)均与地面计算机(23)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述多功能地面工作站模块(2)的连接端还设置有集群通信子系统(26)。

7.根据权利要求5所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述多功能地面工作站模块(2)包括地面工作站电源(27)，所述地面计算机(23)、遥控器(24)和地面图传电台(25)均与地面工作站电源(27)电连接。

8.根据权利要求1所述的一种蜂群作战无人机集群，其特征在于：所述多功能地面工作站模块(2)还包括智能机盒管理模块(28)，所述智能机盒管理模块(28)的连接端设置有智能机盒(29)。

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