CN214397295U - 一种系留式协同救援无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机技术领域，公开了一种系留式协同救援无人机系统，包括无人机机架、动力套装和地面站；无人机机架选用四旋翼无人机，每个机臂分别固定一个高功率照明模块；电源管理模块与电缆末端的贴片正负极固定，实现地面供电，松开固定夹板可让无人机脱离电缆，由地面供电转为机载电池供电；地面站内设施的发电机与降压模块连接，输出通过电缆连接无人机提供动力；RTK基站与无人机的GPS通讯，可以对无人机三维坐标实时定位，进行多机协同作业。采用本实用新型的技术方案，无人机可以通过地面供电实现长续航，紧急时刻，无人机脱离地面站进行单机或多机协同作业，使救援队伍可以应对夜间抢险、救援、监测、照明、搜索等复杂任务。
Description
技术领域
本实用新型涉及系留式无人机技术领域，具体涉及一种系留式协同救援无人机系统。
背景技术
中国国土空间上常见的自然灾害种类繁多，主要包括洪涝、山洪、地震、泥石流、山体滑坡等。同时，自然灾害还具备广泛性与区域性、频繁性与不确定性等特点，时常没有征兆地发生，夜间突发的自然灾害以及灾害发生后的生命财产转移、二次灾害预防、灾害现场监测困难等问题，始终威胁着全世界人们的生命财产安全。
复杂的灾害环境以及抢险的黄金生命周期始终是救援过程中需要针对的中心问题，随着信息化、智能化技术的不断发展，无人机等新兴技术逐渐运用在防灾减灾战斗中。无人机具有具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、现场生存能力较强等优点，然而无人机的续航能力与其便携性、灵活性难以兼得。
油电混动无人机一定程度上提高了无人机的续航能力与负载能力，但其巨大的体积与重量使其在地势复杂的抢险救援现场难以入场辅助救援。系留式无人机通过地面供电的方案，有效地为无人机提供超长时间续航的问题，但受限于供电方式，无人机并不具备灵活性与出击条件。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种系留式协同救援无人机系统，以克服抢险救灾现场复杂环境与情况的问题。
为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种系留式协同救援无人机系统，包括无人机机架、动力系统和地面站；
所述无人机机架包括四旋翼机架、装备搭载平台、照明系统、GPS模块、两轴云台、图传模块；
所述动力系统包括飞行控制器、电子调速器、无刷电机、自锁螺旋桨、机载电池、电源管理模块；
所述地面站包括地面站箱体、便携式发电机、降压模块、电缆放线器、电缆线圈、地面控制台、RTK基站；
所述照明系统包含由散热片、聚光杯、60°透镜、100WLED灯泡组成的照明灯以及固定在所述两轴云台上的探照灯；
所述电缆线圈还与所述地面站相连，由所述地面站向所述无人机动力系统供电；
所述电源管理模块与所述机载电池、所述电缆线圈相连；
所述地面站箱体下方安置有四个万向从动轮。
进一步地，还包括电源管理模块固定板；
所述电源管理模块上固定夹板，通过固定所述电缆线圈末端与所述电缆线圈相连；
所述电源管理模块夹板，用于压紧、放松电源管理模块与电缆末端。
进一步地，所述图传模块与所述探照灯并列固定在所述两轴云台上。
进一步地，所述散热片通过螺丝连接在所述无人机机架的机臂上，散热片使用小型轻型材质。
进一步地，还包括电缆线圈供电接头；
所述电缆线圈电源接头包括所述电缆线圈和分别与所述电缆线圈供电接头相连的第一固定点和第二固定点；
所述第一固定点固定在所述降压模块上；
所述第二固定点固定在所述电源管理模块上。
进一步地，所述电缆放线器可以向外伸展。
进一步地，所述电缆放线器每一节焊接一个通过电缆的圆环，所述电缆线圈通过所述圆环由向外伸展的电缆放线器引导。
进一步地，还包括所述无人机机架上的装备搭载平台；
所述装备搭载平台上设置有固定孔位。
本实用新型的有益效果是，本实用新型系留式协同救援无人机系统采用地面供电的方案，通过系留式电缆从地面向无人机进行供电，保证了无人机的长时间续航能力。电源管理模块与电缆末端的贴片正负极固定，松开固定夹板可让无人机脱离电缆，由地面供电转为机载电池供电，解决了传统系留式无人机系统灵活性差的问题。进一步地，无人机机架选用四旋翼无人机，每个机臂分别固定一个高功率照明模块；RTK基站与无人机的GPS通讯，可以对无人机三维坐标实时定位，进行多机协同作业。采用本实用新型的技术方案，无人机可以通过地面供电实现长续航，紧急时刻，无人机脱离地面站进行单机或多机协同作业，使救援队伍可以应对夜间抢险、救援、监测、照明、搜索等复杂任务。
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是本实用新型系留式救援无人机系统的结构图；
图2是图1中无人机机架部分的视图；
图3是图2中A方向的视图；
图4是电源管理模块的结构示意图；
图5是图1中地面站部分的视图；
图6是图5视图中B方向的视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
图1是本实用新型系留式救援无人机系统的结构图，图2是图1中无人机机架部分的视图，图3是图2中A方向的视图，图4是电源管理模块的结构示意图，图5是图1中地面站部分的视图，图6是图5中B方向的视图。请参阅图1-图6，本实用新型的系留式救援无人机系统可以包括无人机机架11、动力系统12、地面站13。
其中，所述无人机机架11包括四旋翼机架111、装备搭载平台112、照明灯113、GPS模块114、两轴云台115、图传模块116、探照灯117；
所述动力系统12包括飞行控制器121、电子调速器122、无刷电机123、自锁螺旋桨124、机载电池125、电源管理模块126；
所述地面站13包括地面站箱体131、便携式发电机132、降压模块133、电缆放线器134、电缆线圈135、地面控制台136、RTK基站137、万向从动轮138；
本实例中，无人机机架11选用四旋翼机架，机臂分别固定一个高功率照明模块113，高功率照明模块可以使用50W、100W、150W的LED灯泡，而且，高功率照明模块的透镜可以使用45°、60°、75°的透镜；
本实例中，电源管理模块126与电缆线圈135末端的贴片143正负极固定，实现地面供电，松开固定夹板142可让无人机脱离电缆线圈135，由地面供电转为机载电池125供电；固定夹板142还可以通过步进电机、启动推杆、舵机进行控制开合；机载电池供电口141与机载电池125相连；
本实例中，地面站13中的地面站箱体131，可以将无人机机架11、便携式发电机132、降压模块133、电缆放线器134、电缆线圈135、地面控制台136、RTK基站137全部进行收纳；
本实例中，地面站箱体131内设施的便携式发电机132与降压模块133连接，输出通过电缆线圈135连接无人机提供动力；电缆线圈135还可以使用自动伸缩式电缆；
本实例中，RTK基站137与GPS模块114通讯，可以对无人机三维坐标实时定位，进行多机协同作业；此外，在固定夹板142松开后，同样可以使用RTK基站137对无人机机架111进行定位，依靠地面控制台136实现多机协同工作；
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种系留式协同救援无人机系统，其特征在于，包括无人机机架、动力系统和地面站；
所述无人机机架包括四旋翼机架、装备搭载平台、照明系统、GPS模块、两轴云台、图传模块；
所述动力系统包括飞行控制器、电子调速器、无刷电机、自锁螺旋桨、机载电池、电源管理模块；
所述地面站包括地面站箱体、便携式发电机、降压模块、电缆放线器、电缆线圈、地面控制台、RTK基站；
所述照明系统包含由散热片、聚光杯、60°透镜、100WLED灯泡组成的照明灯以及固定在所述两轴云台上的探照灯；
所述电缆线圈还与所述地面站相连，由所述地面站向所述无人机动力系统供电；
所述电源管理模块与所述机载电池、所述电缆线圈相连；
所述地面站箱体下方安置有四个万向从动轮。
2.根据权利要求1所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，还包括电源管理模块固定板；
所述电源管理模块上固定夹板，通过固定所述电缆线圈末端与所述电缆线圈相连；
所述电源管理模块夹板，用于压紧、放松电源管理模块与电缆末端。
3.根据权利要求1所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，所述图传模块与所述探照灯并列固定在所述两轴云台上。
4.根据权利要求1所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，所述散热片通过螺丝连接在所述无人机机架的机臂上，散热片使用小型轻型材质。
5.根据权利要求1所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，还包括电缆线圈供电接头；
所述电缆线圈电源接头包括所述电缆线圈和分别与所述电缆线圈供电接头相连的第一固定点和第二固定点；
所述第一固定点固定在所述降压模块上；
所述第二固定点固定在所述电源管理模块上。
6.根据权利要求1所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，所述电缆放线器可以向外伸展。
7.根据权利要求1所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，所述电缆放线器每一节焊接一个通过电缆的圆环，所述电缆线圈通过所述圆环由向外伸展的电缆放线器引导。
8.根据权利要求1-7项任一所述的系留式协同救援无人机系统，其特征在于，还包括所述无人机机架上的装备搭载平台；
所述装备搭载平台上设置有固定孔位。
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