CN213342766U - 一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机 - Google Patents

Abstract

一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机，属于无人飞行器照明应用技术领域，解决如何设计一种无人机的LED灯照明系统，使得无人机在夜晚可以正常飞行、采集夜晚的路况信息的问题，包括移动端LED灯组电源控制模块、移动端LED灯组，移动端LED灯组电源控制模块与移动端LED灯组连接；采用移动端LED灯组电源控制模块控制移动端LED灯组对LED灯组实时进行开关控制，具有很高的灵活性，且在起飞前和降落时，系统会自动将LED灯组关闭，避免灯组过热，延长灯组寿命，LED恒流驱动器的输入电压范围宽，LED灯组供电电源采用独立的稳压模块，可在光线不足或夜晚出动无人机，克服光线不足给无人机飞行带来的限制，结构简单，稳定性、适用性强。

Description

一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机

技术领域

本实用新型属于无人飞行器照明应用技术领域，具体地说涉及一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机。

背景技术

旋翼无人飞行器是一种先进的垂直起降微型自动驾驶无人飞行器系统，适用于消防、交通、公安警用技侦等部门，可全地形起降，搭载任务载荷，用于执行目标侦察、跟踪和实时情报收集等多种空中任务。

无人飞行器具有体积小巧、机动灵活、操作简单、维护便捷、携行方便、可靠性及性价比高等诸多优点，另外还具有全地形起降能力以及高度智能化，能以各种姿态飞行，如悬停、前飞、侧飞和倒飞等，具有固定翼无人机难以比拟的特殊使用价值。

对于公共服务来说，无人机的作用也很大。比如在城市的交通方面，依靠道路摄像头来处理道路信息状况，需要处理多种多样的数据，无人机则是可以对整个拥堵地区进行数据收集。另外机载的高亮度空中照明可以对危险地域、不良气候、亮度不够和夜间救援等特殊地区进行高亮度空中照明，实现快速定位、目标确定和数据采集，有效的帮助现场指挥人员准确掌握现场情况，为科学决策提供依据。通过在无人机上安装高亮度空中照明，实时显示当前的环境状况，更为有效的提高处理事务的效率，解决了现有多旋翼无人机在现场指挥与调控应用上的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决如何设计一种无人机的LED灯照明系统，使得无人机在夜晚可以正常飞行、采集夜晚的路况信息的问题。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，包括移动端LED灯组电源控制模块(14)、移动端LED灯组(15)，所述的移动端LED灯组电源控制模块(14)与移动端LED灯组(15)连接；所述的移动端LED灯组电源控制模块(14)包括电阻RS1、电阻RS2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容Cin、电容Cout、电感Li1、稳压二极管D1、LED恒流驱动器(U1)；24V电源正极连接于LED恒流驱动器(U1)的4#引脚；电感Li1的一端与24V电源正极连接、另一端与LED恒流驱动器(U1)的3#引脚连接；稳压二极管D1的阳极与LED恒流驱动器(U1)的3#引脚连接、阴极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端作为移动端LED灯组电源控制模块(14)的输出端正极；电容Cout的正极连接于稳压二极管D1与电阻R3的连接公共点、电容Cout的负极接地；电容Cin的正极与24V电源正极连接，24V电源负极与电阻R5的一端连接、电阻R5的另一端与电容Cin的负极连接；LED恒流驱动器(U1)的1#引脚与电阻R5与电容Cin的连接公共点连接，电阻R5与电容Cin的连接公共点接地；LED恒流驱动器(U1)的2#引脚悬空；电阻RS2的一端与LED恒流驱动器(U1)的1#引脚连接、另一端与电阻RS1的一端连接、电阻RS1的另一端连接于LED恒流驱动器(U1)的5#引脚；电阻R4的一端连接于LED恒流驱动器(U1)的5#引脚、另一端作为移动端LED灯组电源控制模块(14)的输出端负极。

本实用新型采用移动端LED灯组电源控制模块(14)控制移动端LED灯组(15)，从而对LED灯组(15)实时进行开关控制，控制灯组打开和关闭，具有很高的灵活性，而且在起飞前和降落时，系统会自动将LED灯组(15)关闭，避免灯组过热，延长灯组寿命，LED恒流驱动器的输入电压范围宽，LED灯组供电电源采用独立的稳压模块，解决了无人机在夜晚不能正常飞行不能采集夜晚的路况信息的问题，可在光线不足或夜晚出动无人机，克服光线不足给无人机飞行带来的限制，同时也更为有效的提高处理事务的效率，结构简单，稳定性、适用性强。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的移动端LED灯组(15)包括第一灯珠(L1)、第二灯珠(L2)、第三灯珠(L3)、第四灯珠(L4)、第五灯珠(L5)、第六灯珠(L6)；所述的第一灯珠(L1)与第二灯珠(L2)串联后接于LED灯组电源控制模块(14)的输出端之间；所述的第三灯珠(L3)与第四灯珠(L4)串联后接于LED灯组电源控制模块(14)的输出端之间；所述的第五灯珠(L5)与第六灯珠(L6)串联后接于LED灯组电源控制模块(14)的输出端之间。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的LED恒流驱动器(U1)的型号为XL6006。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的第一灯珠(L1)、第二灯珠(L2)、第三灯珠(L3)、第四灯珠(L4)、第五灯珠(L5)、第六灯珠(L6)的型号均为XHP50。

一种采用所述的空中照明系统的多旋翼系留无人机，包括移动端中央处理器(11)、移动端数传模块(12)、移动端遥控接收器模块(13)、移动端LED灯组电源控制模块(14)、移动端LED灯组(15)、移动端舵机(16)；所述的移动端中央处理器(11)分别与移动端数传模块(12)、移动端遥控接收器模块(13)、移动端LED灯组电源控制模块(14)连接；所述的移动端LED灯组(15)分别与移动端遥控接收器模块(13)以及移动端舵机(16)连接，所述的移动端LED灯组电源控制模块(14)与移动端舵机(16)连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，还包括飞控模块(17)与移动端中央处理器(11)双向通信连接，云台控制模块(18)与移动端中央处理器(11)连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，还包括终端中央处理器(21)、终端数传模块(22)、终端飞机遥控器(23)；所述的终端数传模块(22)、终端飞机遥控器(23)分别与终端中央处理器(21)连接，所述的终端数传模块(22)通过无线的方式与所述的移动端数传模块(12)通讯连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，移动端中央处理器(11)的型号为STM32F103RCT6；移动端数传模块(12)的型号为Xtend 900MHz；移动端LED灯组电源控制模块(14)的型号为JS-2000B；移动端LED灯组(15)的型号为JSLED_4；移动端舵机(16)的型号为JSTJ_1。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，飞控模块(17)的型号为Pixhawk2.4.6；云台控制模块(18)的型号为A5W-K。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，终端中央处理器(21)型号为STM32F103RCT6；终端数传模块(22)型号为Xtend 900MHz。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型采用移动端LED灯组电源控制模块(14)控制移动端LED灯组(15)，从而对LED灯组(15)实时进行开关控制，控制灯组打开和关闭，具有很高的灵活性，而且在起飞前和降落时，系统会自动将LED灯组(15)关闭，避免灯组过热，延长灯组寿命，LED恒流驱动器的输入电压范围宽，LED灯组供电电源采用独立的稳压模块，解决了无人机在夜晚不能正常飞行不能采集夜晚的路况信息的问题，可在光线不足或夜晚出动无人机，克服光线不足给无人机飞行带来的限制，同时也更为有效的提高处理事务的效率，结构简单，稳定性、适用性强。

(2)移动端LED灯组(15)通过移动端舵机(16)可以调节整个LED灯组(15)结构的俯仰角度，从而达到调节灯光照明的角度，另外在LED灯组(15)前有固定的透镜，可以达到聚焦光线，增强地面亮度的功能。

(3)LED恒流驱动器的输入电压范围为5V-32V，最大升压输出高达60V，内置软启动、频率补偿、热关断等功能。

(4)灯珠采用XHP50的型号的灯珠，硅衬底led芯片的封装技术，具有热阻低、可靠高、可承受大电流的冲击、不会因温度骤变产生内应力的特点。

(5)无人机采用超远距离数传模块，有效保证数据的传输距离。

(6)无人机采用云台控制相机的俯仰，有效增加摄像范围，并可以有效锁定摄像目标。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机结构框图；

图2为本实用新型实施例的用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机的移动端LED灯组电源控制模块的电路原理图；

图3为本实用新型实施例的用于多旋翼系留无人机的空中照明系统及无人机的移动端LED灯组的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1所示，一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，包括移动端10和终端20，所述的移动端10和终端20通过无线的方式进行通讯连接；移动端10安装在多旋翼无人飞行器上，终端20安装在地面接收站内；所述的移动端10包括移动端中央处理器11、移动端数传模块12、移动端遥控接收器模块13、移动端LED灯组电源控制模块14、移动端LED灯组15、移动端舵机16；所述的移动端中央处理器11分别与移动端数传模块12、移动端遥控接收器模块13、移动端LED灯组电源控制模块14连接；所述的移动端LED灯组15分别与移动端遥控接收器模块13以及移动端舵机16连接，所述的移动端LED灯组电源控制模块14与移动端舵机16连接。

所述的移动端10还包括飞控模块17和云台控制模块18；飞控模块17与移动端中央处理器11双向通信连接，云台控制模块18与移动端中央处理器11连接，用于单向接收其发送的控制指令。

所述的终端20包括终端中央处理器21、终端数传模块22、终端飞机遥控器23，所述的终端数传模块22、终端飞机遥控器23分别与终端中央处理器21连接，所述的终端数传模块22通过无线的方式与所述的移动端数传模块12通讯连接。

飞控模块17的型号为Pixhawk2.4.6；移动端中央处理器11的型号为STM32F103RCT6；移动端数传模块12的型号为Xtend 900MHz；移动端LED灯组电源控制模块14的型号为JS-2000B；移动端LED灯组15的型号为JSLED_4；移动端舵机16的型号为JSTJ_1；云台控制模块18的型号为A5W-K；终端中央处理器21型号为STM32F103RCT6；终端数传模块22型号为Xtend900MHz。

如图2所示，所述的移动端LED灯组电源控制模块14包括电阻RS1、电阻RS2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容Cin、电容Cout、电感Li1、稳压二极管D1、LED恒流驱动器U1；24V电源正极连接于LED恒流驱动器U1的4#引脚；电感Li1的一端与24V电源正极连接、另一端与LED恒流驱动器U1的3#引脚连接；稳压二极管D1的阳极与LED恒流驱动器U1的3#引脚连接、阴极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端作为移动端LED灯组电源控制模块14的输出端正极；电容Cout的正极连接于稳压二极管D1与电阻R3的连接公共点、电容Cout的负极接地；电容Cin的正极与24V电源正极连接，24V电源负极与电阻R5的一端连接、电阻R5的另一端与电容Cin的负极连接；LED恒流驱动器U1的1#引脚与电阻R5与电容Cin的连接公共点连接，电阻R5与电容Cin的连接公共点接地；LED恒流驱动器U1的2#引脚悬空；电阻RS2的一端与LED恒流驱动器U1的1#引脚连接、另一端与电阻RS1的一端连接、电阻RS1的另一端连接于LED恒流驱动器U1的5#引脚；电阻R4的一端连接于LED恒流驱动器U1的5#引脚、另一端作为移动端LED灯组电源控制模块14的输出端负极。

所述的LED恒流驱动器U1的型号为XL6006，该型号的LED恒流驱动器的输入电压范围为5V-32V，最大升压输出高达60V，内置软启动、频率补偿、热关断等功能。

如图3所示，所述的移动端LED灯组15包括6个型号为XHP50的高亮度LED灯珠，分别为第一灯珠L1、第二灯珠L2、第三灯珠L3、第四灯珠L4、第五灯珠L5、第六灯珠L6；所述的第一灯珠L1与第二灯珠L2串联后接于LED灯组电源控制模块14的输出端之间；所述的第三灯珠L3与第四灯珠L4串联后接于LED灯组电源控制模块14的输出端之间；所述的第五灯珠L5与第六灯珠L6串联后接于LED灯组电源控制模块14的输出端之间；XHP50的型号的灯珠采用硅衬底led芯片的封装技术，具有热阻低、可靠高、可承受大电流的冲击、不会因温度骤变产生内应力的特点。

移动端LED灯组15通过移动端舵机16可以调节整个LED灯15结构的俯仰角度，从而达到调节灯光照明的角度。另外在LED灯15前有固定的透镜，通过调节LED灯和透镜两者的距离，可以达到调节焦距的功能。

移动端数传模块12与移动端中央处理器11双向通信，接收终端发送的信息；移动端遥控接收器模块13接收终端飞机遥控器22发送来信号，通过移动端LED灯组电源控制模块14来实现移动端LED灯组15开关控制。

移动端中央处理器11通过移动端数传模块12、终端数传模块22、终端中央处理器21接收地面站发送的命令信息；移动端中央处理器11将接收到的命令信息解析后发给飞控模块17或云台控制模块18，使多旋翼无人飞行器完成相应飞行动作、使云台完成相应动作。

移动端LED灯组电源控制模块14接收到终端飞机遥控器22发送来信号，对移动端LED灯组15实现开和关。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，其特征在于，包括移动端LED灯组电源控制模块(14)、移动端LED灯组(15)，所述的移动端LED灯组电源控制模块(14)与移动端LED灯组(15)连接；所述的移动端LED灯组电源控制模块(14)包括电阻RS1、电阻RS2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容Cin、电容Cout、电感Li1、稳压二极管D1、LED恒流驱动器(U1)；24V电源正极连接于LED恒流驱动器(U1)的4#引脚；电感Li1的一端与24V电源正极连接、另一端与LED恒流驱动器(U1)的3#引脚连接；稳压二极管D1的阳极与LED恒流驱动器(U1)的3#引脚连接、阴极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端作为移动端LED灯组电源控制模块(14)的输出端正极；电容Cout的正极连接于稳压二极管D1与电阻R3的连接公共点、电容Cout的负极接地；电容Cin的正极与24V电源正极连接，24V电源负极与电阻R5的一端连接、电阻R5的另一端与电容Cin的负极连接；LED恒流驱动器(U1)的1#引脚与电阻R5与电容Cin的连接公共点连接，电阻R5与电容Cin的连接公共点接地；LED恒流驱动器(U1)的2#引脚悬空；电阻RS2的一端与LED恒流驱动器(U1)的1#引脚连接、另一端与电阻RS1的一端连接、电阻RS1的另一端连接于LED恒流驱动器(U1)的5#引脚；电阻R4的一端连接于LED恒流驱动器(U1)的5#引脚、另一端作为移动端LED灯组电源控制模块(14)的输出端负极。

2.根据权利要求1所述的一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，其特征在于，所述的移动端LED灯组(15)包括第一灯珠(L1)、第二灯珠(L2)、第三灯珠(L3)、第四灯珠(L4)、第五灯珠(L5)、第六灯珠(L6)；所述的第一灯珠(L1)与第二灯珠(L2)串联后接于LED灯组电源控制模块(14)的输出端之间；所述的第三灯珠(L3)与第四灯珠(L4)串联后接于LED灯组电源控制模块(14)的输出端之间；所述的第五灯珠(L5)与第六灯珠(L6)串联后接于LED灯组电源控制模块(14)的输出端之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，其特征在于，所述的LED恒流驱动器(U1)的型号为XL6006。

4.根据权利要求2所述的一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，其特征在于，所述的第一灯珠(L1)、第二灯珠(L2)、第三灯珠(L3)、第四灯珠(L4)、第五灯珠(L5)、第六灯珠(L6)的型号均为XHP50。

5.一种采用权利要求1所述的空中照明系统的多旋翼系留无人机，其特征在于，包括移动端中央处理器(11)、移动端数传模块(12)、移动端遥控接收器模块(13)、移动端LED灯组电源控制模块(14)、移动端LED灯组(15)、移动端舵机(16)；所述的移动端中央处理器(11)分别与移动端数传模块(12)、移动端遥控接收器模块(13)、移动端LED灯组电源控制模块(14)连接；所述的移动端LED灯组(15)分别与移动端遥控接收器模块(13)以及移动端舵机(16)连接，所述的移动端LED灯组电源控制模块(14)与移动端舵机(16)连接。

6.根据权利要求5所述的多旋翼系留无人机，其特征在于，还包括飞控模块(17)与移动端中央处理器(11)双向通信连接，云台控制模块(18)与移动端中央处理器(11)连接。

7.根据权利要求5所述的多旋翼系留无人机，其特征在于，还包括终端中央处理器(21)、终端数传模块(22)、终端飞机遥控器(23)；所述的终端数传模块(22)、终端飞机遥控器(23)分别与终端中央处理器(21)连接，所述的终端数传模块(22)通过无线的方式与所述的移动端数传模块(12)通讯连接。

8.根据权利要求5所述的多旋翼系留无人机，其特征在于，移动端中央处理器(11)的型号为STM32F103RCT6；移动端数传模块(12)的型号为Xtend 900MHz；移动端LED灯组电源控制模块(14)的型号为JS-2000B；移动端LED灯组(15)的型号为JSLED_4；移动端舵机(16)的型号为JSTJ_1。

9.根据权利要求6所述的一种用于多旋翼系留无人机的空中照明系统，其特征在于，飞控模块(17)的型号为Pixhawk2.4.6；云台控制模块(18)的型号为A5W-K。

10.根据权利要求7所述的多旋翼系留无人机，其特征在于，终端中央处理器(21)型号为STM32F103RCT6；终端数传模块(22)型号为Xtend900MHz。

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