CN213323687U - 一种下投式气象探测无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下投式气象探测无人机，包括可分离式的壳体，壳体内部的上下端分别设有第一容腔和第二容腔，第一容腔内设有伞包，伞包内设有减速伞，第二容腔内设有无人机本体，无人机本体包括机身和多个转动设于机身上部的旋翼，机身的底端设有用于测量气象数据的数据传感系统，减速伞的下端设有连接线，连接线穿入第二容腔内并与机身的顶端可分离式连接；本实用新型通过将无人机本体装载在一个外壳内，且外壳内还设有减速伞，在高空抛下的时候能够利用减速伞进行减速，在抛离壳体、断开连接线后可以利用旋翼进行减速，能够节省动力能源，并且通过旋翼控制无人机的运行，为数据传感系统测量气象数据提供稳定的工作环境。

Description

一种下投式气象探测无人机

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，尤其涉及一种下投式气象探测无人机。

背景技术

大气气象探测与人类的生活紧密相关.直接影响到国家建设、科技发展、环境保护等众多领域，常用的高空气象探测方法是采用无线电探空仪，由探空气球携带升空后进行高空气象测量；但是在地震、无人区等特殊环境情况下，测量人员无法进入该地区释放探空气球搭载的探空仪。

下投式探空仪是通过高空移动平台下投带有减速装置的气象探空仪，并且可以完成从释放高度至地面区间内不同高度上的的温度、湿度、大气气压和风速风向等气象参数的测量，能有效提高空降兵对战场环境的快速反应能力，进而提升空降的精确性和安全性，这是目前世界范围内公认的机动性好、精度较高的先进探测手段。

目前的下投式探空仪的减速方式主要为降落伞减速，此类减速方式主要有以下几个缺点：一是降落伞受风影响较大，容易产生较大范围摆动和抖动，影响测量精度；二是下降速度慢，且下降速度不可控，受垂直风影响较大，尤其是军事使用时，容易错失战机；三是降落伞随风漂浮，下降航迹不可控，落点无法得到精准保证。

实用新型内容

本实用新型目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种下投式气象探测无人机，体积较小，能够减小风的影响，且下降轨迹可控，落点能够得到保证。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种下投式气象探测无人机，包括可分离式的壳体，所述壳体内部的上下端分别设有第一容腔和第二容腔，所述第一容腔内设有伞包，所述伞包内设有减速伞，所述第二容腔内设有无人机本体，所述无人机本体包括机身和多个转动设于所述机身上部的旋翼，所述机身的底端设有用于测量气象数据的数据传感系统，所述减速伞的下端设有连接线，所述连接线穿入所述第二容腔内并与所述机身的顶端可分离式连接；所述机身包括用于为无人机飞行提供能量的动力模块和设于所述动力模块下端并与所述动力模块电连接的用于控制无人机的控制模块，所述控制模块的底端设有连接杆，所述数据传感系统设于所述连接杆的下端；所述数据传感系统包括设于所述连接杆的下端的壳体以及设于所述壳体内的压力传感器、温度传感器、湿度传感器和数据分析模块；所述壳体的底部设有多个通孔。

进一步的，所述壳体包括具有所述第二容腔的外壳以及扣设于所述外壳上端的上盖，所述外壳与上盖之间设有中置板，所述上盖与中置板之间形成所述第一容腔。

进一步的，所述外壳与中置板之间通过第一卡箍连接，所述上盖与中置板之间通过第二卡箍连接。

进一步的，所述旋翼的数量为四个，四个所述旋翼以环形阵列的方式转动设于所述动力模块上端的外周。

进一步的，所述动力模块上端的外周环绕设有四个等距分布的转轴，所述旋翼转动设于所述转轴上。

进一步的，所述旋翼包括转动设于所述转轴上的撑杆、设于所述撑杆的游离末端的电机以及转动设于所述电机上的螺旋桨。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过将无人机本体装载在一个壳体内，体积小，便于储存和运输，也方便载机批量携带，并且壳体内还设有减速伞，该无人机使用载机高空抛下，部署过程较为迅速，且利用减速伞能够进行减速，在抛离壳体、断开连接线后可以利用旋翼进行减速，能够最大限度节省动力能源，提高载荷能力；在断开连接线后利用旋翼进行减速时，无人机本体的姿态稳定，容易控制，能够为数据传感系统测量气象数据提供稳定的工作环境；并且通过旋翼可以控制无人机在无人区等复杂地形中自由移动，探测过程机动灵活，能够在不同区域不同高度的大气环境中进行气象探测。

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，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为实施例中下投式气象探测无人机抛出前的示意图；

图2为实施例中下投式气象探测无人机打开减速伞后的示意图；

图3为实施例中下投式气象探测无人机抛离外壳后的示意图；

图4为实施例中下投式气象探测无人机撑杆展开后的示意图；

图5为实施例中下投式气象探测无人机连接线断开后的示意图；

图6为实施例中下投式气象探测无人机连接线断开后的俯视图；

图7为实施例中数据传感系统的仰视图。

具体实施方式

为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明。

实施例

如图1-7所示，本实施例所示的一种下投式气象探测无人机，包括中置板1，在中置板1的上端设有上盖2，在中置板1的下端设有外壳3，上盖2与中置板1之间形成第一容腔11，外壳3与中置板1之间形成第二容腔12，在第一容腔11内设有伞包4，伞包4内设有减速伞41，减速伞41的下端设有用于连接吊挂的连接线42，在第二容腔12内设有无人机本体，无人机本体包括机身和多个转动设于机身上部的旋翼，在机身的底端设有用于测量气象数据的数据传感系统7，连接线42穿过中置板1后穿入第二容腔12内并与机身的顶端可分离式连接；在上述结构中，当无人机向下抛出后，首先进行自由落体运动，无人机受到重力的影响下降速度逐渐增大，当无人机下降速度达到指定值时，抛离上盖2并打开伞包4，使减速伞41张开进行减速并使外壳3的姿态趋于稳定，外壳3的头部朝下，当无人机下降的高度达到指定值时抛离中置板1和外壳3，减速伞41通过连接线42带着无人机本体匀速降落，此时展开机身上部的旋翼至水平位置，旋翼转动带动无人机继续飞行，然后断开连接线42，在旋翼转动带动无人机在指定区域内飞行的过程中，通过数据传感系统7对该区域的大气参数进行探测。

具体的，机身包括用于为无人机飞行提供能量的动力模块6和设于动力模块6下端用于控制无人机的控制模块5，动力模块6与控制模块5电连接，数据传感系统7设于控制模块5的下端并与控制模块5电连接，旋翼以环形阵列的方式转动设于动力模块6上端的外周，控制模块5可以控制动力模块6为无人机的飞行、侦察等工作提供动力，还可以控制数据传感系统7对目标区域的大气参数进行探测，同时还能够控制伞包4的打开以及旋翼的展开与转动等工作。

具体的，在上盖2与中置板1之间通过第一卡箍(图中未示出)连接，在外壳3与中置板1之间通过第二卡箍(图中未示出)连接，在第一卡箍和第二卡箍的位置处分别设有第一爆破器(图中未示出)和第二爆破器(图中未示出)，第一爆破器和第二爆破器分别与控制模块5电连接，通过控制模块5可以控制第一爆破器和第二爆破器发生爆破，第一爆破器发生爆破可以炸开第一卡箍的连接，使上盖2与中置板1分离，第二爆破器发生爆破可以炸开第二卡箍的连接，使外壳3与中置板1分离；当无人机向下抛出后，下降速度达到指定值时，通过控制模块5控制第一爆破器发生爆破，炸开第一卡箍的连接，使上盖2抛离，并打开伞包4，使减速伞41张开进行减速并使外壳3的姿态趋于稳定，当无人机下降的高度达到指定值时，通过控制模块5控制第二爆破器发生爆破，炸开第二卡箍的连接，使中置板1抛离，从而打开第二容腔12的上端开口，使无人机本体可以从上端开口处出来，外壳3受重力影响自动向下脱落离开无人机本体，此时减速伞41通过连接线42带着无人机本体匀速降落。

具体的，在动力模块6上端的外周环绕设有四个等距分布的转轴60，旋翼包括四条转动设于转轴60上的撑杆61、转动设于撑杆61游离末端的电机62 以及通过旋转轴63与电机62转动连接的螺旋桨64；动力模块6能够为撑杆 61的展开和电机62的转动提供动力，撑杆61能够转动展开的角度为90°，在外壳3抛离之前，四条撑杆61竖直向下贴紧动力模块6，在外壳3抛离之后，四条撑杆61向上转动展开并远离动力模块6至同一水平面上，展开后的四条撑杆61呈十字形，然后动力模块6便向转动设于四条撑杆61游离末端的电机 62提供动力，使得电机62通过旋转轴63带动螺旋桨64旋转，进而带动无人机飞行。

具体的，在控制模块5的底端设有圆柱形的连接杆71，数据传感系统7设置在连接杆71的下端，数据传感系统7包括固定设置在连接杆71下端的球形的壳体72，在壳体72的内部设有压力传感器(图中未示出)、温度传感器(图中未示出)、湿度传感器(图中未示出)和数据分析模块(图中未示出)，壳体 72的底部设有多个通孔73，在无人机稳定下降时，通过壳体72底部的通孔73 采集大气进而得出风速、风向、温度、湿度等数据参数。

综上所述，本实用新型通过利用上盖与中置板之间形成第一容腔，外壳与中置板之间形成第二容腔，将无人机本体装载在第二容腔内，并且在第一容腔内还设有与无人机本体连接的减速伞，体积小，便于储存和运输，也方便载机批量携带；无人机高空抛下后，部署过程较为迅速，抛离上盖后能够利用减速伞进行减速，在抛离外壳与中置板并断开连接线后，通过控制模块控制展开旋翼，利用旋翼进行减速，能够最大限度节省动力模块的能源，提高载荷能力；在断开连接线后利用旋翼进行减速时，无人机本体的姿态稳定，容易控制，能够为数据传感系统测量气象数据提供稳定的工作环境；并且通过旋翼可以控制无人机在无人区等复杂地形中自由移动，探测过程机动灵活，能够在不同区域不同高度的大气环境中进行气象探测。

在本实用新型的其他实施例中，数据传感系统为嵌入式大气数据传感系统。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种下投式气象探测无人机，其特征在于，包括可分离式的壳体，所述壳体内部的上下端分别设有第一容腔和第二容腔，所述第一容腔内设有伞包，所述伞包内设有减速伞，所述第二容腔内设有无人机本体，所述无人机本体包括机身和多个转动设于所述机身上部的旋翼，所述机身的底端设有用于测量气象数据的数据传感系统，所述减速伞的下端设有连接线，所述连接线穿入所述第二容腔内并与所述机身的顶端可分离式连接；所述机身包括用于为无人机飞行提供能量的动力模块和设于所述动力模块下端并与所述动力模块电连接的用于控制无人机的控制模块，所述控制模块的底端设有连接杆，所述数据传感系统设于所述连接杆的下端；所述数据传感系统包括设于所述连接杆的下端的壳体以及设于所述壳体内的压力传感器、温度传感器、湿度传感器和数据分析模块；所述壳体的底部设有多个通孔。

2.如权利要求1所述的下投式气象探测无人机，其特征在于，所述壳体包括具有所述第二容腔的外壳以及扣设于所述外壳上端的上盖，所述外壳与上盖之间设有中置板，所述上盖与中置板之间形成所述第一容腔。

3.如权利要求2所述的下投式气象探测无人机，其特征在于，所述外壳与中置板之间通过第一卡箍连接，所述上盖与中置板之间通过第二卡箍连接。

4.如权利要求3所述的下投式气象探测无人机，其特征在于，所述旋翼的数量为四个，四个所述旋翼以环形阵列的方式转动设于所述动力模块上端的外周。

5.如权利要求4所述的下投式气象探测无人机，其特征在于，所述动力模块上端的外周环绕设有四个等距分布的转轴，所述旋翼转动设于所述转轴上。

6.如权利要求5所述的下投式气象探测无人机，其特征在于，所述旋翼包括转动设于所述转轴上的撑杆、设于所述撑杆的游离末端的电机以及转动设于所述电机上的螺旋桨。

Images