CN216636838U - 一种机载设备保护装置和无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机载设备保护装置和无人机，机载设备保护装置包括数据采集器和弹射发生器，所述数据采集器包括数据采集模块，所述数据采集模块采集机载设备的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座和弹射控制模块，所述机载设备设置于弹射安装座，所述弹射控制模块与数据采集模块相连；所述机载设备设有防摔装置。无人机包括无人机本体、机载设备和机载设备保护装置，所述机载设备保护装置包括数据采集器、弹射发生器和防摔装置。实时采集无人机飞行工作状态信息，根据飞行数据判断飞行作业是否异常，发生坠机事故可及时将机载设备弹射分离，经降落伞保证机载设备安全降落，极大地减少了无人机坠机导致的机载设备损失。

Description

一种机载设备保护装置和无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种机载设备保护装置和无人机。

背景技术

随着无人机搭载激光雷达、红外成像仪等贵重设备在测绘、电力、农业等各大领域的广泛应用，无人机飞行安全坠机隐患日渐凸显，如何减小坠机损失变得愈发重要。一方面，在飞行过程中，需实时获取飞行工作状态；另一方面，在作业发生异常时，需及时做出保护措施，减小损失。

无人机作业需要搭载贵重的探测设备，诸如采用机载激光雷达架空输电线路巡检，无人机在人迹罕至的崇山峻岭作业，作业飞行高度高。挂载的机载激光雷达等设备价值较高，但目前市面上的大部分无人机飞行可靠性仍然较低，一旦发生无人机坠落事件，无人机主体和无人机上搭载上的设备都会损坏，造成较大的损失。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在无人机飞行可靠性较低，一旦发生坠机事件，难以保护无人机上搭载的贵重设备，造成严重损失的技术问题。

为此，本实用新型第一方面提供了一种机载设备保护装置。

本实用新型第二方面提供了一种无人机。

本实用新型提供了一种机载设备保护装置，包括：数据采集器和弹射发生器，所述数据采集器包括数据采集模块，所述数据采集模块采集机载设备的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座和弹射控制模块，所述机载设备设置于弹射安装座，所述弹射控制模块与数据采集模块相连；

所述机载设备设有防摔装置。

本实用新型提出的一种机载设备保护装置，通过数据采集模块实时获取无人机的位置、姿态、运行状态等惯导信息，机载设备装设于弹射安装座上，当无人机发生坠落时间时，弹射控制模块控制弹射安装座将机载设备弹射脱离无人机，在机载设备上安装防摔装置，用于防止机载设备弹离无人机后撞击损伤，使机载设备安全降落。

根据本实用新型上述技术方案的一种机载设备保护装置，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述弹射控制模块包括信号相连的逻辑判断单元和弹射控制单元，所述逻辑判断单元与数据采集模块相连，获取机载设备的惯导信息后判断飞行状态是否异常，并将判断结果发送至弹射控制单元，所述弹射控制单元用于发出弹射机载设备的指令，将机载设备弹射脱离无人机。

在该技术方案中，逻辑判断单元先根据数据采集模块获取的惯导信息实时判断无人机飞行状态，飞行状态异常时，向弹射控制单元传递信号，由弹射控制单元发送弹射命令，将无人机上搭载的机载设备脱离无人机，具体弹射方法如下：由于安装于无人机腹部的电池重量较重，当无人机失重时会在重力的作用下翻转导致机腹向上，将弹射安装座设于无人机机腹，机载设备安装于弹射安装座上，逻辑控制模块判定飞行状态异常后，弹射控制单元发出指令使机载设备向上方脱离无人机。

在上述技术方案中，所述防摔装置包括降落伞和降落控制模块，所述降落伞装设于机载设备，所述降落控制模块用于监测机载设备的上升速度并控制降落伞的开启。

在该技术方案中，当机载设备弹射脱离无人机，会有一段向上的加速度，随后速度为零，再向下降落，降落控制模块监测机载设备中的惯导垂直方向的速度，当速度小于等于1m/s时，控制降落伞打开，以减缓设备下降速度，使机载设备平稳落地，降低设备坠落损坏风险，可根据机载设备的重量选择降落伞的规格。

在上述任一技术方案中，所述惯导信息包括时间、无人机位置的经度和纬度、无人机飞行的速度和加速度。

在该技术方案中，惯导信息即无人机的位置、姿态、运行状态等数据，包括但不限于时间、经度、纬度、惯导加速度等测量数据。

在上述任一技术方案中，还包括报文发送模块，所述报文发送模块与数据采集模块相连，所述报文发送模块用于将报文发送至控制台，所述报文包括用于定位搜寻机载设备的消息。

在该技术方案中，当发生飞行异常时，通过报文发送模块将报文发送至后台或移动终端等控制台，报文内容可从数据采集模块采集的数据中，按需选取数据组成消息内容，典型的消息内容包含时间、经度、纬度、速度及加速度等信息，方便后期快速定位搜寻设备。

在上述技术方案中，所述报文发送模块采用北斗卫星导航系统。

在该技术方案中，由于机载设备作业地点多为山区，基站信号弱，采用北斗卫星导航系统，可有效进行数据传输。

本实用新型还提供了一种无人机，包括无人机本体、机载设备和机载设备保护装置，所述机载设备保护装置包括数据采集器、弹射发生器和防摔装置；

所述数据采集器包括数据采集模块，所述数据采集模块采集机载设备的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座和弹射控制模块，所述机载设备设置于弹射安装座，所述弹射控制模块与数据采集模块相连；所述防摔装置包括降落伞和降落控制模块，所述降落伞与机载设备相连，所述降落控制模块用于检测机载设备的上升速度并控制降落伞的开启。

本实用新型提供的一种无人机，机载设备装设于无人机本体的机腹部位，弹射安装座分别与无人机本体和机载设备相连。

在上述技术方案中，所述弹射控制模块通过判断机载设备的加速度和roll、pitch、yaw波动角度是否超出阈值确定无人机飞行状态是否异常。

在该技术方案中，可在弹射控制模块提前设备机载设备飞行数据的阈值，如当机载设备的roll、pitch、yaw波动角度≥30°，且加速度超过10m/s时，判断为飞行状态异常，发出弹射命令，此时由弹射安装座执行弹射命令，将机载设备弹射分离于无人机本体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

实时采集无人机飞行工作状态信息，根据飞行数据判断飞行作业是否异常，一旦判定发生坠机事故，及时将机载设备弹射分离于无人机主体，并经降落伞减缓机载设备的降落速度，保证机载设备安全降落，同时利用报文发送模块将无人机坠落前信息传回，可通过计算判断机载设备的降落位置，缩短搜寻范围和搜寻时间，极大地减少了无人机坠机导致的机载设备损失。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例的一种机载设备保护装置的模块图；

图2是本实用新型一个实施例的一种无人机的结构图。

其中，图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、机载设备；2、数据采集模块；3、弹射控制模块；4、弹射安装座；5、降落控制模块；6、降落伞；7、报文发送模块；8、无人机本体；

31、逻辑判断单元；32、弹射控制单元。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图2来描述根据本实用新型一些实施例提供的一种机载设备保护装置和无人机。

本申请的一些实施例提供了一种机载设备保护装置。

如图1至图2所示，本实用新型第一个实施例提出了一种机载设备1保护装置，包括：数据采集器和弹射发生器，所述数据采集器包括数据采集模块2，所述数据采集模块2采集机载设备1的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座4和弹射控制模块3，所述机载设备1设置于弹射安装座4，所述弹射控制模块3与数据采集模块2相连；

所述机载设备1设有防摔装置。

本实施例提出的一种机载设备1保护装置，通过数据采集模块2实时获取无人机的位置、姿态、运行状态等惯导信息，机载设备1装设于弹射安装座4上，当无人机发生坠落时间时，弹射控制模块3控制弹射安装座4将机载设备1弹射脱离无人机，在机载设备1上安装防摔装置，用于防止机载设备1弹离无人机后撞击损伤，使机载设备1安全降落。

本实用新型第二个实施例提出了一种机载设备1保护装置，且在第一个实施例的基础上，如图1至图2所示，所述弹射控制模块3包括信号相连的逻辑判断单元31和弹射控制单元32，所述逻辑判断单元31与数据采集模块2相连，获取机载设备1的惯导信息后判断飞行状态是否异常，并将判断结果发送至弹射控制单元32，所述弹射控制单元32用于发出弹射机载设备1的指令，将机载设备1弹射脱离无人机。

在该实施例中，逻辑判断单元31先根据数据采集模块2获取的惯导信息实时判断无人机飞行状态，飞行状态异常时，向弹射控制单元32传递信号，由弹射控制单元32发送弹射命令，将无人机上搭载的机载设备1脱离无人机，具体弹射方法如下：由于安装于无人机腹部的电池重量较重，当无人机失重时会在重力的作用下翻转导致机腹向上，将弹射安装座4设于无人机机腹，机载设备1安装于弹射安装座4上，逻辑控制模块判定飞行状态异常后，弹射控制单元32发出指令使机载设备1向上方脱离无人机。

本实用新型第三个实施例提出了一种机载设备1保护装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述防摔装置包括降落伞6和降落控制模块5，所述降落伞6装设于机载设备1，所述降落控制模块5用于监测机载设备1的上升速度并控制降落伞6的开启。

在该实施例中，当机载设备1弹射脱离无人机，会有一段向上的加速度，随后速度为零，再向下降落，降落控制模块5监测机载设备1中的惯导垂直方向的速度，当速度小于等于1m/s时，控制降落伞6打开，以减缓设备下降速度，使机载设备1平稳落地，降低设备坠落损坏风险，可根据机载设备1的重量选择降落伞6的规格。

本实用新型第四个实施例提出了一种机载设备1保护装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述惯导信息包括时间、无人机位置的经度和纬度、无人机飞行的速度和加速度。

在该实施例中，惯导信息即无人机的位置、姿态、运行状态等数据，包括但不限于时间、经度、纬度、惯导加速度等测量数据。

本实用新型第五个实施例提出了一种机载设备1保护装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，还包括报文发送模块7，所述报文发送模块7与数据采集模块2相连，所述报文发送模块7用于将报文发送至控制台，所述报文包括用于定位搜寻机载设备1的消息。

在该实施例中，当发生飞行异常时，通过报文发送模块7将报文发送至后台或移动终端等控制台，报文内容可从数据采集模块2采集的数据中，按需选取数据组成消息内容，典型的消息内容包含时间、经度、纬度、速度及加速度等信息，方便后期快速定位搜寻设备。

本实用新型第六个实施例提出了一种机载设备1保护装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述报文发送模块7采用北斗卫星导航系统。

在该实施例中，由于机载设备1作业地点多为山区，基站信号弱，采用北斗卫星导航系统，可有效进行数据传输。

本申请的一些实施例提供了一种无人机。

本实用新型第七个实施例提出了一种无人机，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，包括无人机本体8、机载设备1和机载设备1保护装置，所述机载设备1保护装置包括数据采集器、弹射发生器和防摔装置；

所述数据采集器包括数据采集模块2，所述数据采集模块2采集机载设备1的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座4和弹射控制模块3，所述机载设备1设置于弹射安装座4，所述弹射控制模块3与数据采集模块2相连；所述防摔装置包括降落伞6和降落控制模块5，所述降落伞6与机载设备1相连，所述降落控制模块5用于检测机载设备1的上升速度并控制降落伞6的开启。

本实施例提供的一种无人机，机载设备1装设于无人机本体8的机腹部位，弹射安装座4分别与无人机本体8和机载设备1相连。

本实用新型第八个实施例提出了一种无人机，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述弹射控制模块3通过判断机载设备1的加速度和roll、pitch、yaw波动角度是否超出阈值确定无人机飞行状态是否异常。

在该实施例中，可在弹射控制模块3提前设备机载设备1飞行数据的阈值，如当机载设备1的roll、pitch、yaw波动角度≥30°，且加速度超过10m/s时，判断为飞行状态异常，发出弹射命令，此时由弹射安装座4执行弹射命令，将机载设备1弹射分离于无人机本体8。

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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机载设备保护装置，其特征在于，包括：数据采集器和弹射发生器，所述数据采集器包括数据采集模块(2)，所述数据采集模块(2)采集机载设备(1)的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座(4)和弹射控制模块(3)，所述机载设备(1)设置于弹射安装座(4)，所述弹射控制模块(3)与数据采集模块(2)相连；

所述机载设备(1)设有防摔装置。

2.根据权利要求1所述的一种机载设备保护装置，其特征在于，所述弹射控制模块(3)包括信号相连的逻辑判断单元(31)和弹射控制单元(32)，所述逻辑判断单元(31)与数据采集模块(2)相连，获取机载设备(1)的惯导信息后判断飞行状态是否异常，并将判断结果发送至弹射控制单元(32)，所述弹射控制单元(32)用于发出弹射机载设备(1)的指令，将机载设备(1)弹射脱离无人机。

3.根据权利要求2所述的一种机载设备保护装置，其特征在于，所述防摔装置包括降落伞(6)和降落控制模块(5)，所述降落伞(6)装设于机载设备(1)，所述降落控制模块(5)用于监测机载设备(1)的上升速度并控制降落伞(6)的开启。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种机载设备保护装置，其特征在于，所述惯导信息包括时间、无人机位置的经度和纬度、无人机飞行的速度和加速度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种机载设备保护装置，其特征在于，还包括报文发送模块(7)，所述报文发送模块(7)与数据采集模块(2)相连，所述报文发送模块(7)用于将报文发送至控制台，所述报文包括用于定位搜寻机载设备(1)的消息。

6.根据权利要求5所述的一种机载设备保护装置，其特征在于，所述报文发送模块(7)采用北斗卫星导航系统。

7.一种无人机，其特征在于，包括无人机本体(8)、机载设备(1)和机载设备(1)保护装置，所述机载设备(1)保护装置包括数据采集器、弹射发生器和防摔装置；

所述数据采集器包括数据采集模块(2)，所述数据采集模块(2)采集机载设备(1)的惯导信息；所述弹射发生器包括弹射安装座(4)和弹射控制模块(3)，所述机载设备(1)设置于弹射安装座(4)，所述弹射控制模块(3)与数据采集模块(2)相连；所述防摔装置包括降落伞(6)和降落控制模块(5)，所述降落伞(6)与机载设备(1)相连，所述降落控制模块(5)用于检测机载设备(1)的上升速度并控制降落伞(6)的开启。

8.根据权利要求7所述的一种无人机，其特征在于，所述弹射控制模块(3)通过判断机载设备(1)的加速度和roll、pitch、yaw波动角度是否超出阈值确定无人机飞行状态是否异常。

Images