JP2022540940A - Rotorless fly disc powered by electromagnetic field and its flight method - Google Patents

Rotorless fly disc powered by electromagnetic field and its flight method Download PDF

Info

Publication number
JP2022540940A
JP2022540940A JP2022503008A JP2022503008A JP2022540940A JP 2022540940 A JP2022540940 A JP 2022540940A JP 2022503008 A JP2022503008 A JP 2022503008A JP 2022503008 A JP2022503008 A JP 2022503008A JP 2022540940 A JP2022540940 A JP 2022540940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fly
flight
disk
module
flydisk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2022503008A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7270315B2 (en
Inventor
濬 孟
惠▲澤▼ 于
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Publication of JP2022540940A publication Critical patent/JP2022540940A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7270315B2 publication Critical patent/JP7270315B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/001Flying saucers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク及びその飛行方法を開示している。【解決手段】当該フライディスクは、制御ユニットと、分析ユニットと、実行ユニットとを含む。フライディスクの制御ユニットは、指令を入力することに用いられる。フライディスクの分析ユニットは、指令を解析し、かつ実行ユニットに出力するとともに、フライディスク飛行状態を制御ユニットにフィードバックすることに用いられる。フライディスクの実行ユニットは、フライディスクに揚力を供給する揚力モジュールと、フライディスクに各方向の前進動力を供給する水平面動力モジュールとを含む。揚力モジュールは、イオン発生器によりイオン流を発生し、コイルに変化電流を流すことによって変化磁界を発生することができ、イオン流は変化磁界に回転を発生し、この回転イオン流はフライディスクに安定した揚力を供給することができる。水平面動力モジュールは均一に分布されたイオン発生器により異なる方向のイオン流を発生することができ、フライディスクに水平面における各方向の動力を供給する。実行ユニットは揚力モジュールと水平面動力モジュールを調整することで、三次元空間内のフライディスクの飛行タスクを実現することができる。【選択図】図5Kind Code: A1 The present invention discloses a rotorless fly disc powered by an electromagnetic field and a method of flight thereof. The flydisk includes a control unit, an analysis unit and an execution unit. The control unit of the flydisk is used to input commands. The analysis unit of the flydisk is used to analyze and output commands to the execution unit and feed back the flydisk flight status to the control unit. The execution unit of the fly disk includes a lift module that provides lift to the fly disk and a horizontal plane power module that provides forward power to the fly disk in each direction. The lift module can generate an ion flow by an ion generator and generate a changing magnetic field by passing a changing current through the coil, the ion flow generates rotation in the changing magnetic field, and this rotating ion flow is applied to the fly disk. It can supply stable lift. The horizontal plane power module can generate ion streams in different directions by uniformly distributed ion generators to power the fly disc in each direction in the horizontal plane. The execution unit can coordinate the lift module and the horizontal plane power module to realize the flying task of the fly disk in three-dimensional space. [Selection drawing] Fig. 5

Description

本発明は、飛行体の分野に関し、特に電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク及びその飛行方法に関する。 The present invention relates to the field of flying vehicles, and more particularly to electromagnetic field powered rotorless fly discs and methods of flight thereof.

現在ほとんど全ての適用で製造された飛行体は、プロペラ、タービン羽根またはファンなどの可動部品により飛行する必要があり、これらの部品は化石燃料の燃焼または飛行体における電池パックにより給電する必要があるため、飛行過程全体において大量の汚染物質の排出及び騒音が発生する。化石燃料の燃焼で動力を供給する方式で飛行することは、環境に非常に好ましくない。多くの空港が市街地から遠く離れた場所に建築されることは、騒音という要因を考慮したことであり、飛行体が室内のデバッギングに用いられる時に騒音が研究者の身体の健康を害するとともに、ブレードの回転も研究者に怪我をさせやすい。飛行体が室外に飛行する過程において、ブレードなどの存在により人を傷つけたり、樹木などの他の物体に遮られたりして、飛行体が破損することもある。従って、大気汚染及び騒音汚染が深刻化する今日では、可動部品の回転及び化石燃料の燃焼を利用せずに動力を製造する飛行体は、飛行体の革命をもたらし、飛行体の新しい章を開き、軍事、商業分野において大きな価値を有する。 Aircraft manufactured in almost all applications today need to fly with moving parts such as propellers, turbine blades or fans, and these parts need to be powered by fossil fuel combustion or battery packs in the aircraft. Therefore, large amounts of pollutant emissions and noise are generated during the entire flight process. Flying in a manner powered by burning fossil fuels is highly environmentally unfriendly. The fact that many airports are built far from urban areas is a factor of noise. Rotation is also prone to injury to researchers. In the process of the flying object flying outdoors, the presence of the blades may injure a person, or the flying object may be damaged by being blocked by other objects such as trees. Therefore, in today's world of increasing air and noise pollution, an aircraft that produces power without using rotating moving parts and burning fossil fuels will revolutionize aircraft and open a new chapter in aircraft. , has great value in the military and commercial fields.

本発明の目的は、従来技術の不足に対して、電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク及びその飛行方法を提供することにあり、飛行体が化石燃料の燃焼を用いて動力を供給することによる環境汚染問題、並びにブレード回転による騒音汚染及び安全の懸念の問題を解決する。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the deficiencies of the prior art by providing an electromagnetically powered rotorless fly disc and method of flight thereof, wherein the air vehicle is powered using fossil fuel combustion. It solves the problem of environmental pollution caused by blade rotation, as well as noise pollution and safety concerns caused by blade rotation.

本発明の目的は、以下の技術手段によって実現される。
電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクであって、
前記フライディスクは、制御ユニット、分析ユニット及び実行ユニットを含み、
前記制御ユニットは、地面に設置されており、飛行タスク情報を送信し且つフライディスク現在飛行状態情報を受信することに用いられ、
前記分析ユニットは、フライディスクに集積されており、制御ユニットから送信された飛行タスク情報を受信して処理した後で実行ユニットに送信するとともに、フライディスク飛行状態情報を分析し、フライディスク現在飛行状態情報を制御ユニットに返送することに用いられ、
前記実行ユニットは、フライディスクの飛行状態を制御することに用いられ、実行ユニットはフライディスク飛行揚力モジュールと水平面動力モジュールとを含み、
前記フライディスク飛行揚力モジュールは、フライディスクの頂部及び底部に取り付けられた一対のイオン発生器と、フライディスクの内部に取り付けられた通電コイルとを含み、フライディスクの底部のイオン発生器は通電コイルの内部に位置し、フライディスクの頂部のイオン発生器は通電コイルの上部に位置し、フライディスク飛行揚力モジュールは回転イオン流を生成することができ、フライディスクの上方の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、揚力が発生し、フライディスクが垂直方向に飛行する速度及び安定性を制御することに用いられ、
前記水平面動力モジュールは、フライディスクの縁部に均一に取り付けられた対をなすイオン発生器を含み、イオン発生器は空気を電離してイオン流を発生し、イオン高速運動箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力がフライディスクに水平方向の動力を供給し、水平面動力モジュールは、フライディスクが水平面における各方向に指定速度に従って飛行するように制御することに用いられ、

Figure 2022540940000002
上式において、Tはフライディスクの推力であり、Pはイオン発生器の電力であり、ρは電荷密度を代表し、
Figure 2022540940000003
は平均電界強度であり、Aはイオン流の運動中に接触する面積であり、Lは2つのイオン発生器の電極間の距離であり、Vは2つのイオン発生器の電極間の電位を代表し、jは電流密度であり、
Figure 2022540940000004
はイオン遷移率であり、vは粒子初期速度であり、
所要の推力電力に基づいて平均電界強度
Figure 2022540940000005
を算出することができ、さらに適切なイオン発生器を選択することができ、以下の式に基づいてフライディスクの揚力を取得することができ、
(数7)
P’= F×V ’
式において、Fはフライディスクの揚力であり、V’は上昇フライディスク速度であり、P’はフライディスクの頂部と底部の一対のイオン発生器の総電力であり、P’は選択されたイオン発生器により取得されることができ、
所要のフライディスクの速度に応じて、対応するフライディスクの揚力を取得することができ、さらにフライディスクの最大重力を取得し、フライディスクの重力に基づいて水平方向のイオン発生器の数を取得することができる、電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。 The object of the present invention is achieved by the following technical means.
An electromagnetic field powered rotorless fly disc comprising:
the fly disk comprises a control unit, an analysis unit and an execution unit;
The control unit is installed on the ground and is used to transmit flight task information and receive fly disk current flight status information;
The analysis unit is integrated in the fly disk, receives and processes the flight task information sent from the control unit, and then sends it to the execution unit, analyzes the fly disk flight status information, and analyzes the fly disk current flight information. used to transmit status information back to the control unit;
the execution unit is used to control the flight state of the fly disk, the execution unit includes a fly disk flight lift module and a horizontal plane power module;
Said fly disk flight lift module includes a pair of ion generators mounted on the top and bottom of the fly disk and an energized coil mounted inside the fly disk, wherein the ion generator at the bottom of the fly disk is an energized coil. , the ion generator on the top of the fly disk is located on the top of the energized coil, the fly disk flight lift module can generate a rotating ion flow, the air pressure above the fly disk is low, and the negative pressure A region and thus a vacuum is created, air moves from a normal pressure region to a negative pressure or vacuum region, lift is generated, and is used to control the speed and stability of the vertical flight of the fly disc,
Said horizontal plane power module includes a pair of ion generators evenly mounted on the edge of the fly disk, ion generators ionizing the air to generate an ion stream, the air pressure at the point of high speed ion movement is low, A negative pressure area and thus a vacuum appears, the air moves from the normal pressure area to the negative pressure area or vacuum area, the reaction force provides horizontal power to the fly disc, and the horizontal plane power module causes the fly disc to move in the horizontal plane. It is used to control to fly according to the specified speed in the direction,
Figure 2022540940000002
where T is the thrust of the flydisk, P is the power of the ion generator, ρ represents the charge density,
Figure 2022540940000003
is the average electric field strength, A is the area in contact during the motion of the ion stream, L is the distance between the two ion generator electrodes, and V represents the potential between the two ion generator electrodes. and j is the current density,
Figure 2022540940000004
is the ion transition rate, v 0 is the particle initial velocity,
Average field strength based on required thrust power
Figure 2022540940000005
can be calculated, a suitable ion generator can be selected, and the lift force of the fly disk can be obtained based on the following formula,
(Number 7)
P' = F x V'
where F is the lift force of the flydisk, V′ is the ascending flydisk velocity, P′ is the total power of the ion generator pair at the top and bottom of the flydisk, and P′ is the selected ion can be obtained by the generator,
Depending on the required flydisk speed, we can get the corresponding flydisk lift, we can also get the flydisk maximum gravity, and based on the flydisk gravity we get the number of horizontal ion generators. A fly disc without a rotor powered by an electromagnetic field, which can be.

さらに、前記水平方向のイオン発生器は、少なくとも2対である。 Further, said horizontal ion generators are at least two pairs.

さらに、前記イオン発生器は、電圧が異なる2つの電極を含み、2つの電極は、いずれも空気分子を電離して荷電粒子にすることができ、2つの電極間に電界が存在し、電界力の作用下で、空気中の荷電粒子が低電圧電極側から高電圧電極側へ運動して、イオン流を発生し、イオン流高速回転箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、フライディスクに対して反力を発生し、フライディスクに動力を供給する。 Further, the ion generator includes two electrodes with different voltages, both of which can ionize air molecules into charged particles, an electric field exists between the two electrodes, and an electric field force Under the action of , the charged particles in the air move from the low voltage electrode side to the high voltage electrode side, generating an ion flow. Air moves from a normal pressure region to a negative pressure or vacuum region, creating a reaction force against the fly disc and powering the fly disc.

さらに、前記フライディスク飛行状態情報は、フライディスクの垂直方向における飛行速度の大きさ及び方向と、フライディスクが水平面で飛行する速度の大きさ及び方向と、フライディスクの現在の所在する位置を指す。 Further, the fly disk flight state information indicates the magnitude and direction of the vertical flight speed of the fly disk, the magnitude and direction of the horizontal flight speed of the fly disk, and the current position of the fly disk. .

さらに、前記制御ユニットは、モバイルスマート端末であり、入力モジュールと、経路計画モジュールと、出力モジュールと、受信モジュールと、判断モジュールとを含み、
前記入力モジュールは、ユーザの発信飛行タスク情報を入力することに用いられ、
前記経路計画モジュールは、フライディスクの始点と終点との間に対して経路計画を行うことに用いられ、
前記出力モジュールは、飛行タスク情報を出力することに用いられ、無線出力が選択され、WiFi、ブルートゥース(登録商標)、zigbeeなどの無線通信機器のうちのいずれか一つまたは複数が選択可能であり、前記飛行タスク情報は、指定時間内に、経路計画モジュールにより計画された経路に従って、ある指定場所に到達することであり、
前記受信モジュールは、分析ユニットから返送された、フライディスクの現在の飛行速度及び位置情報を含むフライディスク現在飛行状態情報を受信することに用いられ、
前記判断モジュールは、分析ユニットから返送されたフライディスク現在飛行状態情報が正しいか否かを判断し、すなわち、計画された経路から外れたか否かを判断することに用いられる。
Further, the control unit is a mobile smart terminal and includes an input module, a route planning module, an output module, a receiving module and a judging module;
the input module is used to input user outgoing flight task information;
the path planning module is used to plan a path between the start point and the end point of the fly disc;
The output module is used to output flight task information, wireless output is selected, and any one or more of wireless communication devices such as WiFi, Bluetooth (registered trademark), zigbee can be selected. , the flight task information is to reach a specified location within a specified time according to the route planned by the route planning module;
the receiving module is used to receive fly disk current flight status information, including current flight speed and position information of the fly disk, returned from the analysis unit;
The judging module is used for judging whether the fly disk current flight state information returned from the analysis unit is correct, ie whether it deviates from the planned route.

さらに、前記経路計画は、一定のポリシーに従って始点位置と終点位置を接続する配列点または曲線を指し、具体的な方法は以下のステップ(1)とステップ(2)とを含み、
ステップ(1)では、GPS測位システムまたは他の測位システムによって始点及び目標点の位置と、始点及び目標点を含む一定範囲の3Dマップとを取得し、
ステップ(2)では、ステップ(1)で取得された情報を制御ユニットにおいて経路計画モジュールによって処理し、始点と終点の間の飛行可能な経路を取得する。
Further, the route plan refers to an array of points or curves that connect the starting point position and the ending point position according to a certain policy, and the specific method includes the following steps (1) and (2),
In step (1), the position of the starting point and the target point and a 3D map of a certain area including the starting point and the target point are obtained by a GPS positioning system or other positioning system;
In step (2), the information obtained in step (1) is processed by a route planning module in the control unit to obtain a flightable route between the start point and the end point.

さらに、前記判断モジュールで、以下のように、フライディスク現在飛行状態情報が正しいか否かを判断する具体的な手順は、以下のステップ(1)とステップ(2)とを含み、
ステップ(1)では、制御ユニットは、分析ユニットから返送されたフライディスク現在飛行状態情報を統合し、判断モジュールにより現在のフライディスクが計画された経路に従って飛行しているか否かを判断し、
ステップ(2)では、フライディスクが計画された経路から外れた場合、計画された経路を分析ユニットに再送信する。
Further, the specific procedure for judging whether the fly disk current flight state information is correct in the judging module includes the following steps (1) and (2),
In step (1), the control unit integrates the fly disk current flight status information returned from the analysis unit, and determines by the judging module whether the current fly disk is flying according to the planned route;
In step (2), if the flydisk deviates from the planned path, resend the planned path to the analysis unit.

さらに、前記分析ユニットは、オンボード中央プロセッサと、データ収集モジュールと、信号インターフェースモジュールとを含み、
前記オンボード中央プロセッサは、制御ユニットからの飛行タスク情報を受信し、飛行タスク情報を処理した後で実行ユニットに送信し、飛行タスク情報に基づいて必要なイオン発生器を選択して動作させ、さらにフライディスク飛行速度と方向を制御し、データ収集モジュールによって収集されたフライディスク現在飛行状態情報を制御ユニットに返送することに用いられ、
前記データ収集モジュールは、ジャイロ(すなわち、飛行姿勢検知用の角速度計)、加速度計、地磁気誘導、気圧センサ(ホバリング高さを大まかに算出するためのものである)、超音波センサ(低高度精密制御及び障害物回避のためである)、光流センサ(ホバリング水平位置を精確に測定するためのものである)、GPSモジュール及び/または北斗測位システムなどの他の粗測位モジュール(フライディスク水平位置を大まかに測位するためのものである)を含み、フライディスク飛行状態に関する全てのデータを収集することに用いられる。
Further, said analysis unit includes an on-board central processor, a data acquisition module, and a signal interface module;
said on-board central processor receiving flight task information from the control unit, processing the flight task information and then sending it to the execution unit, selecting and operating the required ion generator based on the flight task information; further used to control the fly disk flight speed and direction and to transmit back to the control unit the fly disk current flight state information collected by the data collection module;
Said data collection module includes gyro (i.e. angular velocity meter for flight attitude detection), accelerometer, geomagnetic induction, barometric sensor (for roughly calculating hover height), ultrasonic sensor (low altitude precision for control and obstacle avoidance), light current sensors (for accurately measuring hovering horizontal position), GPS modules and/or other coarse positioning modules such as Beidou positioning system (for fly disk horizontal position ), which is used to collect all data about flydisk flight conditions.

前記信号インターフェースモジュールは、信号入力/出力機器を指しており、信号を送受信することに用いられる。 Said signal interface module refers to a signal input/output device, which is used to transmit and receive signals.

さらに、各ユニット間、各モジュール間のデータインタラクション方式は、無線通信方式、有線通信方式のうちのいずれか一つまたは二つの組み合わせであることができ、前記無線通信方式は、赤外線通信、ブルートゥース通信、wifi通信、3/4Gネットワーク、zigbee通信、GSM、CDMAのうちのいずれか一つまたは複数であることができる。 Further, the data interaction method between each unit and each module may be either one of wireless communication method and wired communication method or a combination of two, and the wireless communication method may be infrared communication or Bluetooth communication. , wifi, 3/4G network, zigbee communication, GSM, CDMA.

電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクの飛行方法であって、
当該飛行方法は、以下のステップ(1)~ステップ(3)を含み、
ステップ(1)では、ユーザが地面の制御ユニットにおける経路計画モジュールによって、計画された経路を生成し、当該経路を飛行タスク指令として分析ユニットに送信し、
ステップ(2)では、分析ユニットがタスク指令を処理した後で実行ユニットに送信し、実行ユニットによって各イオン発生器の電極の通電断電、並びに通電コイルの電流の大きさ及びオンオフを制御することにより、フライディスクをタスク指令に応じて飛行させ、
ステップ(3)では、分析ユニットがデータ収集モジュールによって、フライディスク飛行状態情報をリアルタイムで収集し、情報を地面の制御ユニットに返送し、フライディスクが計画された経路から外れたか否かを判断し、フライディスクが計画された経路から外れた場合、飛行タスク指令を分析ユニットに再送信する、電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクの飛行方法。
A method of flight for a rotorless flydisk powered by an electromagnetic field, comprising:
The flight method includes the following steps (1) to (3),
In step (1), the user generates a planned route by means of a route planning module in the control unit on the ground and sends the route as a flight task command to the analysis unit;
In step (2), after the analysis unit processes the task command, it sends it to the execution unit, and the execution unit controls the energization and deenergization of the electrodes of each ion generator, and the magnitude and on/off of the current of the energization coil. allows the fly disk to fly according to the task command,
In step (3), the analysis unit, through the data collection module, collects the fly disk flight status information in real time, returns the information to the control unit on the ground, and determines whether the fly disk has deviated from the planned path. , a method of flight for an electromagnetic field-powered rotorless flydisk that retransmits flight task commands to an analysis unit if the flydisk deviates from its planned path.

本発明の有利な効果は、
(1)本発明は、電磁界により飛行を制御するフライディスクを実現することができる。
(2)本発明におけるフライディスクは、飛行過程における汚染物質の排出がないことを実現することができる。
(3)本発明におけるフライディスクは、飛行過程における騒音のないことを実現することができ、研究開発時に研究者は騒音を受ける必要がなく、適用時に騒音汚染もない。
(4)本発明におけるフライディスクは、ブレードなどの回転羽根がないため、より高い安全性を有し、市街地などの人が多い場所で監視、追跡、配達などのタスクに用いることができ、人を傷つけ、樹木などの他の物体に遮られて、機体が破損することを回避する。
An advantageous effect of the present invention is that
(1) The present invention can realize a fly disk that controls flight by an electromagnetic field.
(2) The fly disk in the present invention can realize no emission of pollutants during flight.
(3) The fly disc in the present invention can realize no noise during flight, no noise for researchers during research and development, and no noise pollution during application.
(4) The fly disc in the present invention has higher safety because it does not have rotating blades such as blades, and can be used for tasks such as surveillance, tracking, and delivery in places with many people such as urban areas. to avoid being blocked by other objects such as trees and causing damage to the aircraft.

本発明のフライディスクの外観概略図である。1 is a schematic view of the appearance of a fly disc of the present invention; FIG. 本発明のフライディスクの垂直方向の荷電粒子の運動概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of vertical charged particle motion of the fly disc of the present invention; 本発明のフライディスクの断面図である。1 is a cross-sectional view of a fly disc of the present invention; FIG. 本発明のフライディスクの断面図である。1 is a cross-sectional view of a fly disc of the present invention; FIG. 本発明のフライディスク制御システムのブロック図である。1 is a block diagram of the fly disk control system of the present invention; FIG. 本発明のフライディスク飛行制御のフローチャートである。4 is a flow chart of the fly disk flight control of the present invention;

以下に図面を参照して本発明の具体的な実施形態をさらに詳細に説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described in more detail below with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明に係る電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクは、
地面に設置されており、飛行タスクを送信し、且つフライディスク現在飛行状態情報を受信するための制御ユニットと、
フライディスクに集積されており、制御ユニットから送信された飛行タスク情報を受信し、処理した後で実行ユニットに送信するとともに、フライディスク飛行状態を分析し、フライディスク現在飛行状態情報を制御ユニットに返送するための分析ユニットと、を備え、
前記制御ユニットと分析ユニットとは、データインタラクションを行う。
フライディスクの飛行状態を制御するための実行ユニットをさらに備える。
前記フライディスク飛行状態は、フライディスクの垂直方向における飛行速度の大きさ及び方向と、フライディスクが水平面で飛行する速度の大きさ及び方向と、フライディスクの現在の所在位置を指す。
前記分析ユニットと実行ユニットは、ハードウェア回路接続を介して情報を伝送することができる。
As shown in FIG. 1, a rotorless fly disc powered by an electromagnetic field according to the present invention is:
a ground-mounted control unit for transmitting flight tasks and receiving flydisk current flight status information;
It is integrated in the fly disk, receives the flight task information sent from the control unit, processes it and then sends it to the execution unit, analyzes the fly disk flight status, and sends the fly disk current flight status information to the control unit an analysis unit for returning;
The control unit and analysis unit perform data interaction.
It further comprises an execution unit for controlling flight conditions of the fly disc.
The fly disk flight state refers to the magnitude and direction of the vertical flight velocity of the fly disk, the magnitude and direction of the horizontal flight velocity of the fly disk, and the current position of the fly disk.
The analysis unit and execution unit can transmit information via hardware circuit connections.

前記制御ユニットは、
ユーザからの入力指令を検出するためのものであり、キーボード、マイクなどのいずれか一つまたは複数が選択可能な入力モジュールと、
GPSシステムの支援下で、フライディスクの始点と終点との間に対して経路計画を行う経路計画モジュールと、を有する。前記経路計画は、一定のポリシーに従って始点位置と終点位置を接続する配列点または曲線を指す。具体的な方法は以下の通りであり、
(1)GPS測位システムまたは他の測位方法によって始点及び目標点の位置と、始点及び目標点を含む一定範囲の3Dマップとを取得し、
(2)ステップ(1)で取得された情報を制御ユニットにおいて経路計画モジュールによって処理し、始点と終点の間の飛行可能な経路を取得する。
飛行タスク情報を出力するためのものであり、無線出力モジュールが選択され、WiFi、ブルートゥース、zigbeeなどの無線通信機器のうちのいずれか一つまたは複数が選択可能な出力モジュールをさらに有する。
前記飛行タスク情報は、指定時間内に、経路計画モジュールにより計画された経路に従ってある指定場所に到達することを指す。
分析ユニットから返送されたデータ情報を受信するための受信モジュールをさらに有する。
前記分析ユニットから返送されたデータ情報は、フライディスクの現在の飛行速度及び位置情報を指す。
分析ユニットから返送されたデータ情報が正しいか否か、すなわち、経路計画モジュールによって計画された経路から外れたか否かを判断するための判断モジュールをさらに有する。フライディスク現在飛行状態情報が正しいか否かを判断する具体的な手順は、以下の通りであり、
(1)制御ユニットは、分析ユニットから返送されたフライディスク現在飛行状態情報を統合し、判断モジュールにより現在のフライディスクが計画された経路に従って飛行しているか否かを判断し、
(2)フライディスクが計画された経路から外れた場合、計画された経路を分析ユニットに再送信する。
The control unit is
an input module for detecting an input command from a user, from which one or a plurality of keyboards, microphones, etc. can be selected;
a route planning module for route planning between the start and end points of the fly disc with the aid of the GPS system. Said path plan refers to an array of points or curves connecting start and end locations according to a certain policy. The specific method is as follows,
(1) Obtaining the position of the starting point and the target point and a 3D map of a certain area containing the starting point and the target point by a GPS positioning system or other positioning method;
(2) processing the information obtained in step (1) by a route planning module in the control unit to obtain a flightable route between the start point and the end point;
For outputting flight task information, a wireless output module is selected, and any one or more of wireless communication devices such as WiFi, Bluetooth, zigbee, etc. further has a selectable output module.
The flight task information refers to reaching a certain specified location within a specified time according to the route planned by the route planning module.
It further comprises a receiving module for receiving data information returned from the analysis unit.
The data information returned from the analysis unit refers to the current flight speed and position information of the fly disc.
It further comprises a judgment module for judging whether the data information returned from the analysis unit is correct, i.e. deviates from the route planned by the route planning module. The specific procedure for judging whether the flydisk current flight status information is correct is as follows:
(1) the control unit integrates the fly disk current flight status information returned from the analysis unit, and determines by the judgment module whether the current fly disk is flying according to the planned route;
(2) If the flydisk deviates from the planned path, resend the planned path to the analysis unit.

前記制御ユニットは、モバイルスマート端末であってもよく、前記モバイルスマート端末は、外部情報をキャプチャして算出、分析及び処理を行うことができ、信号発生機能を有するとともに、無線通信機能を有し、異なる端末間で情報伝送を行うことができる携帯機器を指し、携帯電話、コンピュータのうちのいずれか一つまたは複数であってもよい。 The control unit may be a mobile smart terminal, which is capable of capturing, calculating, analyzing and processing external information, has a signal generation function, and has a wireless communication function. , refers to a mobile device capable of transmitting information between different terminals, and may be one or more of a mobile phone and a computer.

前記分析ユニットは、
前記フライディスクのデータ処理及びタスク指令送信の動作を協調させるためのものであって、制御ユニットからの飛行タスク指令を受信し、飛行タスク情報を処理した後で実行ユニットに送信し、飛行タスク情報に基づいて必要なイオン発生器を選択して動作させ、さらにフライディスク飛行速度と方向を制御し、データ収集モジュールによって収集されたフライディスク現在飛行状態情報を制御ユニットに返送するオンボード中央プロセッサと、
ジャイロ(すなわち、飛行姿勢検知用の角速度計)、加速度計、地磁気誘導、気圧センサ(ホバリング高さを大まかに算出するためのものである)、超音波センサ(低高度精密制御及び障害物回避のためである)、光流センサ(ホバリング水平位置を精確に測定するためのものである)、GPSモジュール及び/または北斗測位システムなどの他の粗測位モジュール(フライディスク水平位置を大まかに測位するためのものである)を含み、前記センサが、フライディスク飛行状態に関する全てのデータを監視し得るデータ収集モジュールと、
信号入力/出力機器を指し、信号を送受信するためのものである信号インターフェースモジュールとを含む。
The analysis unit is
for coordinating the operations of data processing and task command transmission of said fly disk, receiving flight task commands from the control unit, processing the flight task information and then transmitting it to the execution unit; an on-board central processor that selects and operates the required ion generators based on the data acquisition module, and also controls fly-disk flight speed and direction, and returns fly-disk current flight state information collected by the data acquisition module back to the control unit; ,
Gyro (i.e., angular velocity meter for flight attitude detection), accelerometer, geomagnetic induction, barometric sensor (for roughly calculating hovering height), ultrasonic sensor (for low-altitude precision control and obstacle avoidance) ), light current sensor (to accurately measure hovering horizontal position), GPS module and/or other coarse positioning modules such as Beidou positioning system (to roughly position fly disk horizontal position). ), wherein said sensors are capable of monitoring all data relating to fly disk flight conditions;
Refers to a signal input/output device, including a signal interface module for transmitting and receiving signals.

前記実行ユニットは、
フライディスクの頂部及び底部に取り付けられた一対のイオン発生器と、フライディスクの内部に取り付けられた通電コイルとを含むフライディスク飛行揚力モジュールであって、フライディスクの底部のイオン発生器が通電コイルの内部に位置し、フライディスクの頂部のイオン発生器が通電コイルの上部に位置し、フライディスク飛行揚力モジュールが回転イオン流を生成することができ、フライディスクの上方の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、揚力が発生し、フライディスクが垂直方向に飛行する速度及び安定性を制御するためのフライディスク飛行揚力モジュールと、
フライディスクの縁部に均一に取り付けられた対をなすイオン発生器を含む水平面動力モジュールであって、イオン発生器が空気を電離してイオン流を発生し、イオン高速運動箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力がフライディスクに水平方向の動力を供給し、フライディスクが水平面における各方向に指定速度に従って飛行するように制御するためのもの水平面動力モジュールと、を含む。
The execution unit is
A fly disk flight lift module including a pair of ion generators mounted on the top and bottom of the fly disk and an energized coil mounted inside the fly disk, wherein the ion generator at the bottom of the fly disk is the energized coil. , the ion generator on the top of the fly disk is located on the top of the energized coil, the fly disk flight lift module can generate a rotating ion flow, the air pressure above the fly disk is low, and the negative pressure A flydisk flight lift module for controlling the velocity and stability of the flydisk in vertical flight, creating lift, creating a region and thus a vacuum, moving air from a normal pressure region to a negative pressure or vacuum region. When,
A horizontal power module including pairs of ion generators evenly attached to the edge of a fly disk, the ion generators ionizing air to generate an ion stream, the air pressure at the point of high speed ion movement being low, A negative pressure area and then a vacuum appears, the air moves from the normal pressure area to the negative pressure area or vacuum area, the reaction force supplies the horizontal power to the fly disk, and the fly disk moves in each direction in the horizontal plane according to the specified speed. a horizontal plane power module for controlling flight.

前記イオン発生器は、電圧が異なる2つの電極を含み、電極電圧が十分に高いとき、通常数万ボルト程度であり、2つの電極は、いずれも空気分子を電離して荷電粒子にすることができ、2つの電極間に電界が存在し、電界力の作用下で、空気中の荷電粒子が低電圧電極側から高電圧電極側へ運動して、イオン流を発生し、イオン流高速運動箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、フライディスクに対して反力を発生し、フライディスクに動力を供給する。 Said ion generator comprises two electrodes with different voltages, when the electrode voltage is sufficiently high, it is usually on the order of tens of thousands of volts, and both of the two electrodes are capable of ionizing air molecules into charged particles. There is an electric field between the two electrodes, and under the action of the electric field force, the charged particles in the air move from the low voltage electrode side to the high voltage electrode side, generating ion flow, and the ion flow high speed movement point When the air pressure is low, a negative pressure area and thus a vacuum appears, and air moves from the normal pressure area to the negative pressure or vacuum area, creating a reaction force against the fly disk and powering the fly disk.

フライディスクにおける荷電粒子が受ける電界力は、以下の通りであり、

Figure 2022540940000006
(1)
式において、
Figure 2022540940000007
は、荷電粒子が電界で受ける電界力であり、qは、粒子に帯電された電荷数であり、
Figure 2022540940000008
は、電界強度である。 The electric field forces experienced by charged particles in the fly disk are:
Figure 2022540940000006
(1)
In the formula,
Figure 2022540940000007
is the electric field force experienced by the charged particle in the electric field, q is the number of charges on the particle,
Figure 2022540940000008
is the electric field strength.

前記通電コイルは、螺旋通電コイルに通電する電流を制御することにより異なる磁界を発生させることができ、アンペアルールによれば、右手螺旋ルールとも呼ばれ、電流と電流励起磁界の磁力線方向間の関係を示すルールである。通電ソレノイドを右手で把持し、4本の指を電流の方向に向ければ、親指が指す一端は、通電ソレノイドのN極である。 The energized coil can generate different magnetic fields by controlling the current energized in the spiral energized coil, according to the Ampere rule, also called the right-handed spiral rule, the relationship between the direction of the magnetic field lines of the current and the current-excited magnetic field is a rule indicating If the energized solenoid is held in the right hand and the four fingers are directed in the direction of the current, one end pointed by the thumb is the N pole of the energized solenoid.

フライホイール中の荷電粒子が受ける磁界力は、以下の通りであり、

Figure 2022540940000009
(2)
式において、
Figure 2022540940000010
は、荷電粒子が磁界で受ける磁界力であり、qは、粒子に帯電された電荷数であり、
Figure 2022540940000011
は、荷電粒子が磁界にするときの速度であり、
Figure 2022540940000012
は、磁界強度である。 The magnetic field forces experienced by the charged particles in the flywheel are:
Figure 2022540940000009
(2)
In the formula,
Figure 2022540940000010
is the magnetic field force experienced by the charged particle in the magnetic field, q is the number of charges on the particle,
Figure 2022540940000011
is the velocity of a charged particle in a magnetic field, and
Figure 2022540940000012
is the magnetic field strength.

図2に示すように、通電コイルでの磁界は不均一であり、ローレンツ力の大きさが変化し、荷電粒子は徐々に半径が大きくなるように円周運動する。 As shown in FIG. 2, the magnetic field in the current-carrying coil is non-uniform, the magnitude of the Lorentz force varies, and the charged particles undergo circular motion with gradually increasing radii.

図3及び図4に示すように、フライディスクの頂部と底部には、一対のイオン発生器が取り付けられ、フライディスクの周囲には、各方向の動力を供給するために複数対のイオン発生器が均一に分布される。一組の通電コイルは、フライディスク内に垂直に配置される。フライディスクの垂直方向のイオン発生器と通電コイルによって、フライディスクの周囲に、回転する荷電粒子が存在し、粒子高速回転箇所において負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力が揚力が発生し、かつ回転によってフライディスクがより安定に保持されやすくなり、同時にフライディスクが方向を変換するとき、ある方向に傾斜すると、回転粒子が発生する力は、フライディスクの安定を保持することができる。回転力がフライディスクの正常な飛行に干渉するとき、フライディスクの周囲に均一に分布された対をなすイオン発生器により、その回転に対抗する力を発生することができ、フライディスクを安定して飛行させることができる。 As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of ion generators are attached to the top and bottom of the fly disk, and multiple pairs of ion generators are mounted around the fly disk to provide power in each direction. is uniformly distributed. A set of current-carrying coils are arranged vertically within the fly disc. Due to the vertical direction of the ion generator and the energized coil of the fly disk, there are rotating charged particles around the fly disk, and a negative pressure area and even a vacuum appear at the high speed rotation point of the particles, and the air changes from the normal pressure area to the negative pressure. When the fly disk moves to the area or vacuum area, the reaction force generates lift, and the rotation makes it easier to hold the fly disk more stably, and at the same time, when the fly disk changes direction, if it tilts in a certain direction, a rotating particle is generated. force can keep the fly disc stable. When the rotational force interferes with the normal flight of the flydisk, a pair of ion generators evenly distributed around the flydisk can generate a force that opposes that rotation, keeping the flydisk stable. can be flown

前記モータ電圧は、電池パックをフライディスクで携帯することで一定の電圧を得ることができ、電池パックの提供可能な電圧が高いほど、電池パックの重量も大きくなるので、フライディスクの積載重量を考慮して、低電圧を必ず供給できる電池パックを選択し、それを変圧器に接続すれば、高電圧を得ることができ、同時に制御回路を取り付けて安全を確保する。 As for the motor voltage, a constant voltage can be obtained by carrying the battery pack with a fly disk. Considering that, choose a battery pack that can always supply low voltage, connect it to a transformer to get high voltage, and install a control circuit to ensure safety.

前記変圧器は、電磁誘導の原理を利用して交流電圧を変化させる装置を指し、主な部材は、一次コイル、二次コイル及び鉄芯(磁心)である。主な機能としては、電圧変換、電流変換、インピーダンス変換、アイソレーション、電圧安定(磁飽和変圧器)などがある。結合インダクタンスを選択して変圧器の機能を実現することができる。 The transformer refers to a device that uses the principle of electromagnetic induction to change alternating voltage, and its main components are a primary coil, a secondary coil and an iron core (magnetic core). Main functions include voltage conversion, current conversion, impedance conversion, isolation, and voltage stabilization (magnetic saturation transformer). The coupling inductance can be selected to achieve the function of a transformer.

飛行体飛行の最も重要な制限パラメータは、推進システムの品質係数であり、すなわち、推力電力比であり、それは静的推進効率の量であり、従来のヘリコプタ回転翼の推力/電力比は、50N KW-1であり、推力電力が高いほど、推進効果が高く、安全を保証するために、推力電力比は50N KW-1より高いべきである。
2つの高電極の間のガウスの法則に基づいて以下のように得ることができ、

Figure 2022540940000013
(3)
式において、Eは電界強度であり、xは2つの電極間の距離であり、Vは2つの電極間の電位であり、ρは電荷密度であり、εは誘電率であることを代表する。 The most important limiting parameter for air vehicle flight is the quality factor of the propulsion system, i.e. the thrust power ratio, which is the amount of static propulsion efficiency, the thrust/power ratio of a conventional helicopter rotor is 50N KW −1 , the higher the thrust power, the higher the propulsion effect, and to ensure safety, the thrust power ratio should be higher than 50N KW −1 .
Based on the Gaussian law between the two high electrodes can be obtained as
Figure 2022540940000013
(3)
In the equation, E is the electric field strength, x is the distance between the two electrodes, V is the potential between the two electrodes, ρ is the charge density, and ε is the dielectric constant.

流体運動量方程式によれば、

Figure 2022540940000014
(4)
式において、Eは電界強度、xは2つの電極間の距離、ρは電荷密度、Pはフライディスクが受ける圧力を代表する。
同時に、電流密度j=ρ(μE+v)であるから、μはイオン遷移率であり、vは初期ドリフト速度である。 According to the fluid momentum equation,
Figure 2022540940000014
(4)
In the equation, E represents the electric field strength, x the distance between the two electrodes, ρ the charge density, and P the pressure experienced by the fly disc.
At the same time, current density j=ρ(μE+v 0 ), so μ is the ion transition rate and v 0 is the initial drift velocity.

このフライディスクの推力電力比の式は、以下のように推論され、

Figure 2022540940000015
(5)
上式において、Tはフライディスクの推力であり、Pはイオン発生器の電力であり、ρは電荷密度を代表し、
Figure 2022540940000016
は平均電界強度であり、Aはイオン流の運動中に接触する面積であり、Lは電極間距離であり、Vは2つの電極間の電位であり、jは電流密度であり、
Figure 2022540940000017
はイオン遷移率であり、vは粒子初期速度である。 The formula for the thrust power ratio of this fly disk is deduced as follows,
Figure 2022540940000015
(5)
where T is the thrust of the flydisk, P is the power of the ion generator, ρ represents the charge density,
Figure 2022540940000016
is the average electric field strength, A is the area in contact during the motion of the ion stream, L is the distance between the electrodes, V is the potential between the two electrodes, j is the current density,
Figure 2022540940000017
is the ion transition rate and v0 is the particle initial velocity.

初期速度が0であると仮定すると、当該式は以下のように簡略化され、

Figure 2022540940000018
(6)
理想条件下で、正、負極性の重イオン遷移率が、それぞれ、1.5×10−2cm/(V·s)、2.0×10−2cm/(V·s)であり、正、負極性の軽イオン遷移率が、それぞれ、1.5 cm/(V·s)、2.0 cm/(V·s)である。
Figure 2022540940000019
が成り立つことを保証するために、
Figure 2022540940000020
は100KV/mよりも小さいことを保証するべきである。 Assuming an initial velocity of 0, the equation simplifies to
Figure 2022540940000018
(6)
Under ideal conditions, the positive and negative heavy ion transition rates are 1.5×10 2 cm 2 /(V&middot;s) and 2.0×10 2 cm 2 / (V & middot ; s), respectively. (V&middot;s), and the positive and negative light ion transition rates are 1.5 cm< 2 >/(V&middot;s) and 2.0 cm< 2 >/(V&middot;s), respectively.
Figure 2022540940000019
to ensure that
Figure 2022540940000020
should be guaranteed to be less than 100 KV/m.

フライディスクの揚力と上昇速度の式によれば、
(数7)
P’= F×V ’ (7)
式において、Fはフライディスクの揚力であり、V’は上昇フライディスク速度であり、P’はフライディスクの頂部と底部の一対のイオン発生器の総電力であり、P’は選択されたイオン発生器により取得することができる。
According to the fly disk lift and rate of climb equations,
(Number 7)
P′=F×V′ (7)
where F is the lift force of the flydisk, V′ is the ascending flydisk velocity, P′ is the total power of the ion generator pair at the top and bottom of the flydisk, and P′ is the selected ion Can be obtained by a generator.

所要のフライディスクの速度に応じて、対応するフライディスクの揚力を取得することができ、さらにフライディスクの最大重力を取得し、フライディスクの重力に基づいて水平方向のイオン発生器の数を取得することができる。 Depending on the desired flydisk speed, we can get the corresponding flydisk lift, we can also get the maximum gravity of the flydisk, and the number of horizontal ion generators based on the flydisk gravity. can do.

イオン発生器の電極距離が1mであると仮定すると、2つの電極の間の電位は100KVより小さい。通常、空気を電離させる場合、電極電圧は数万ボルトのべきである。現在市販されている15KVイオン発生器を例とし、それぞれの質量は10kgであり、電力は最高100wに達することができ、
(数8)
G=mg (8)
式において、Gは重力であり、gは重力加速度で10N/kgであり、mはフライディスク質量であり、当該フライディスクの離陸を可能にするために、そのイオン発生器の総重量は2000Nより小さくなければならず、この時にその数は20個より小さくなければならず、同時にコイル及びフライディスクの外殻に一定の重量が存在するため、イオン発生器の数は16に減少し、ここで、フライディスクの垂直方向に2つを必要とし、水平方向に均一に分布する数は14個より小さくなければならず、各方向の調整可能性を確保するために、水平方向イオン発生器は少なくとも2対である。
Assuming that the electrode distance of the ion generator is 1 m, the potential between the two electrodes is less than 100 KV. Normally, when ionizing air, the electrode voltage should be tens of thousands of volts. Taking the current commercial 15KV ion generator as an example, each mass is 10kg, the power can reach up to 100w,
(Number 8)
G=mg (8)
In the formula, G is gravity, g is the acceleration due to gravity, 10 N/kg, m is the fly disk mass, and the total weight of the ion generator is less than 2000 N to enable the fly disk to take off. should be small, at this time the number should be less than 20, and at the same time there is a certain weight on the outer shell of the coil and fly disk, so the number of ion generators is reduced to 16, where , requires two in the vertical direction of the fly disc, the number uniformly distributed in the horizontal direction must be less than 14, and in order to ensure adjustability in each direction, the horizontal ion generator is at least Two pairs.

技術の発展に伴い、イオン発生器の質量が継続的に低減され、飛行機の飛行速度を徐々に高めかつ飛行機のサイズを減少させることができる。 With the development of technology, the mass of the ion generator can be continuously reduced, gradually increasing the flight speed of the aircraft and reducing the size of the aircraft.

図5に示すように、本発明に記載の各ユニットの間、各モジュール間のデータインタラクション方式は、無線通信方式、有線通信方式のうちのいずれか一つまたは二つの組み合わせであってもよい。前記無線通信方式は、赤外線通信、ブルートゥース通信、wifi通信、3/4Gネットワーク、zigbee通信、GSM、CDMAのうちのいずれか一つまたは複数であってもよい。 As shown in FIG. 5, the data interaction method between each unit and each module according to the present invention may be one or a combination of wireless communication method and wired communication method. The wireless communication method may be one or more of infrared communication, Bluetooth communication, wifi communication, 3/4G network, zigbee communication, GSM, and CDMA.

図6に示すように、電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクの飛行方法であって、当該方法は以下のステップを含む。
(1)ユーザが地面の制御ユニットにおける経路計画モジュールによって、計画された経路を生成し、当該経路を飛行タスク指令として分析ユニットに送信する。
(2)分析ユニットがタスク指令を処理した後で実行ユニットに送信し、実行ユニットによって各イオン発生器の電極の通電断電、並びに通電コイルの電流の大きさ及びオンオフを制御することにより、フライディスクをタスク指令に応じて飛行させる。
(3)データ収集モジュールによって、分析ユニットがフライディスク飛行状態情報をリアルタイムで収集し、情報を地面の制御ユニットに返送し、フライディスクが計画された経路から外れたか否かを判断し、計画された経路から外れた場合、飛行タスク指令を分析ユニットに再送信する。前記タスク指令は、フライディスクが指定時間内に、制御ユニットによって計画された経路に従って指定場所に到達することを指し、携帯電話またはノートパソコンなどの制御ユニットによりプログラミングすることができる。
As shown in FIG. 6, a method of flying a rotorless fly disk powered by electromagnetic fields, the method comprising the following steps.
(1) The user generates a planned route with the route planning module in the control unit on the ground and sends the route as a flight task command to the analysis unit.
(2) After the analysis unit processes the task command, it sends it to the execution unit, and the execution unit controls the energization and deenergization of the electrodes of each ion generator, and the magnitude and on/off of the current of the energization coil, so that the fly Fly the disc according to the task command.
(3) The data collection module enables the analysis unit to collect fly-disk flight status information in real time, send the information back to the control unit on the ground, determine whether the fly-disk has deviated from the planned path, and resend the flight task command to the analysis unit if it deviates from the planned path. Said task instructions refer to the fly disk reaching a designated location within a designated time according to the route planned by the control unit, and can be programmed by the control unit, such as a mobile phone or a laptop.

実施例1は、
以下、フライディスクの深夜配達または持ち帰りを例として、電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクについて具体的に説明する。当該フライディスクは、深夜配達が住民に迷惑をかけず、且つ都市に障害物が多い場合に安全に荷物の配送を完了することを確保できる。
Example 1 is
In the following, a rotorless fly disk powered by an electromagnetic field will be described in detail, taking late-night delivery or take-out of the fly disk as an example. The fly disk can ensure that late-night deliveries do not cause inconvenience to residents, and that packages can be delivered safely when there are many obstacles in the city.

具体的な手順は、以下の通りであり、
ステップ1では、まず、顧客が携帯電話のプラットフォームにより注文し、必要な荷物情報及び配達アドレスをバックグラウンドに送信し、バックグラウンドが荷物割当を完了し、かつ制御ユニットにおいて配達アドレス情報を入力する。
ステップ2では、制御ユニットは携帯電話またはノートパソコンなどの制御ユニットによりプログラミングし、飛行タスク指令を発し、タスク指令は配達アドレス及び到着時間を含む。
ステップ3では、このタスク指令プログラムを無線通信伝送技術により、フライディスクオンボードの分析ユニットに送信し、分析ユニットがタスク指令を処理した後で実行ユニットに送信し、実行ユニットによって各イオン発生器の電極の通電断電、並びに通電コイルの電流の大きさ及びオンオフを制御することにより、フライディスクをタスク指令に応じて飛行させる。
The specific steps are as follows:
In step 1, first, the customer places an order through the mobile phone platform, sends the necessary package information and delivery address to the background, the background completes the package allocation, and enters the delivery address information in the control unit.
In step 2, the control unit is programmed by a control unit such as a mobile phone or laptop to issue a flight task order, the task order including delivery address and arrival time.
In step 3, this task command program is transmitted to the fly disk on-board analysis unit by wireless communication transmission technology, and after the analysis unit processes the task command, it is transmitted to the execution unit, and the execution unit executes each ion generator. By controlling the energization and deenergization of the electrodes, and the magnitude and on/off of the current of the energized coil, the fly disk is flown according to the task command.

前記タスク指令送信ステップは、以下の通りであり、
(1)制御ユニットは、無線出力モジュールにより、WiFi、ブルートゥース、zigbeeなどの無線通信機器のうちのいずれか一つまたは複数が選択され、データをフライディスク分析ユニットに送信する。
(2)フライディスク分析ユニットは、データをフライディスクオンボード中央プロセッサに送信する。
(3)フライディスクオンボード中央プロセッサは、タスクデータを処理した後、有線または無線の通信伝送方式により指令をフライディスク実行ユニットに転送する。
The task command sending step is as follows:
(1) The control unit selects one or more of wireless communication devices such as WiFi, Bluetooth, zigbee, etc. by the wireless output module, and sends the data to the flydisk analysis unit.
(2) The flydisk analysis unit sends the data to the flydisk onboard central processor.
(3) After the flydisk onboard central processor processes the task data, it transfers the command to the flydisk execution unit by wire or wireless communication transmission method.

ステップ4では実行ユニットは、フライディスク飛行状態を変化し、飛行タスクを実行する。
フライディスクが飛行状態を変化するステップは、以下の通りであり、
(1)フライディスクの揚力モジュールのイオン発生器のモータに印加する電圧の大きさを変化させ、フライディスクの垂直方向の荷電粒子の数及び移動速度を制御し、通電コイル電流の電流を変化させ、ライディスク飛行揚力モジュールは回転イオン流を生成することができ、フライディスクの上方の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力が揚力が発生し、荷電粒子の運動を制御することにより、さらにフライディスクの垂直方向の運動速度を制御する。
(2)水平面動力モジュールのイオン発生器のモータに印加する電圧の大きさ及び各電極のオンオフを変化させ、イオン高速運動箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力がフライディスクに水平方向の動力を供給する。フライディスクの水平面の各方向の荷電粒子の数及び運動速度を制御し、さらにフライディスクの平面方向の運動速度を制御し、同時にフライディスクが回転する必要がない場合に回転イオン流によって生じる反力をバランスさせることができる。
In step 4 the execution unit changes the flydisk flight state and performs the flight task.
The steps in which the fly disc changes flight conditions are as follows:
(1) Vary the magnitude of the voltage applied to the motor of the ion generator of the lift module of the fly disk, control the number and moving speed of the charged particles in the vertical direction of the fly disk, and change the current of the energizing coil current. , the fly disk lift module can generate a rotating ion flow, the air pressure above the fly disk is low, negative pressure area and thus vacuum appear, the air moves from the normal pressure area to the negative pressure area or vacuum area. , the reaction force generates lift, and by controlling the motion of the charged particles, further controls the vertical motion speed of the fly disk.
(2) By changing the magnitude of the voltage applied to the motor of the ion generator of the horizontal plane power module and the on/off of each electrode, the air pressure at the high-speed ion movement point is low, a negative pressure area and a vacuum appear, and the air is normal pressure. Moving from region to negative pressure or vacuum region, the reaction force powers the fly disc horizontally. Controlling the number and speed of motion of charged particles in each direction in the horizontal plane of the fly disc, and controlling the speed of motion in the planar direction of the fly disc, while simultaneously controlling the reaction force produced by the rotating ion stream when the fly disc does not need to rotate. can be balanced.

ステップ5では、分析ユニットは、前記データ収集モジュールによって、フライディスク現在飛行状態情報をリアルタイムで収集し、情報を地面の制御ユニットに返送する。 In step 5, the analysis unit collects the flydisk current flight status information in real time by said data collection module, and returns the information to the control unit on the ground.

ステップ6では、制御ユニットは、分析ユニットから返送されたデータに対して分析処理を行い、判断モジュールにより、現在のフライディスクがタスク指定に従って飛行しているか否かを判断する。
判断手順の具体的なステップは、以下の通りであり、
(1)前記判断モジュールで、フライディスクが経路計画モジュールによって計画された経路に従って運動すると判断する場合、現在のフライディスクは、操作を行うことなく、リアルタイムで飛行タスクを正確に完了する。
(2)前記判断モジュールで、フライディスクが経路計画モジュールによって計画された経路から脱出して運動すると判断する場合、飛行タスク指令を分析ユニットに再送信する。
In step 6, the control unit performs analysis processing on the data returned from the analysis unit, and determines by the judgment module whether the current flydisk is flying according to the task specification.
The specific steps of the judgment procedure are as follows,
(1) If the judging module determines that the fly disk will move according to the path planned by the path planning module, the current fly disk will accurately complete the flight task in real time without any operation.
(2) if the judging module judges that the fly disk moves away from the path planned by the path planning module, resend the flight task command to the analyzing unit;

ステップ7では、フライディスクが目的地に到着し、到着した情報を制御ユニッに転送し、制御ユニットは、バックグラウンドにより顧客に荷取りを注意させ、荷取りが完了した後、フライディスクは、帰路し、出発点に戻る。 In step 7, the fly disk reaches the destination and transfers the arrival information to the control unit. and return to the starting point.

実施例2は、
農作物の苗が出土した後、常に苗切れ現象があるとき、苗を移植するかまたは補種する方法で苗を完全に補充する過程を苗補充と呼ばれるが、従来の無人飛行体を使用して補苗を行うと、無人飛行体の飛行が低い時に他の作物、及び無人飛行体のブレードを損傷する可能性があり、無人飛行体の飛行が高すぎると、種子が正確に指定場所に入ることができず、本発明における無人飛行体は飛行が低くて精確に播種でき、かつ他の種苗を損傷することがない。
Example 2 is
Seedling replenishment is the process of completely replenishing seedlings by transplanting or supplementing seedlings when there is always a seedling shortage phenomenon after the seedlings of crops have been unearthed. Supplementary seedlings can damage other crops and blades of the drone when the drone is flying too high, and the seeds will not reach exactly where they are supposed to be. The unmanned aerial vehicle of the present invention has a low flight, can sow seeds accurately, and does not damage other seedlings.

具体的なステップは、以下の通りであり、
ステップ1では、まず、航空撮影無人飛行体により航空撮影された画像に基づいて必要な苗補給位置を特定する。
ステップ2では、制御ユニットは、携帯電話またはノートパソコンなどの制御ユニットによりプログラミングし、飛行タスク指令を発し、飛行タスク指令は、全ての苗補給位置を含む。
ステップ3では、このタスク指令プログラムを無線通信伝送技術によりフライディスクオンボードの分析ユニットに送信し、分析ユニットがタスク指令を処理した後で実行ユニットに送信し、実行ユニットによって各イオン発生器の電極の通電断電、並びに通電コイルの電流の大きさ及びオンオフを制御することにより、フライディスクをタスク指令に応じて飛行させる。
The specific steps are as follows:
In step 1, first, a necessary seedling replenishment position is identified based on an image aerially photographed by an aerial photographing unmanned air vehicle.
In step 2, the control unit is programmed by a control unit such as a mobile phone or laptop to issue a flight task command, the flight task command including all seedling replenishment positions.
In step 3, this task command program is transmitted to the fly disk on-board analysis unit by wireless communication transmission technology, and after the analysis unit processes the task command, it is transmitted to the execution unit, and the execution unit The fly disk is flown according to the task command by controlling the energization and deenergization of the energized coil and the magnitude and on/off of the current of the energized coil.

前記タスク指令送信ステップは、以下の通りであり、
(1)制御ユニットは、無線出力モジュールにより、WiFi、ブルートゥース、zigbeeなどの無線通信機器のうちのいずれか一つまたは複数が選択され、データをフライディスク分析ユニットに送信する。
(2)フライディスク分析ユニットは、データをフライディスクオンボード中央プロセッサに送信する。
(3)フライディスクオンボード中央プロセッサは、タスクデータを処理した後、有線または無線の通信伝送方式により指令をフライディスク実行ユニットに転送する。
The task command sending step is as follows:
(1) The control unit selects one or more of wireless communication devices such as WiFi, Bluetooth, zigbee, etc. by the wireless output module, and sends the data to the flydisk analysis unit.
(2) The flydisk analysis unit sends the data to the flydisk onboard central processor.
(3) After the flydisk onboard central processor processes the task data, it transfers the command to the flydisk execution unit by wire or wireless communication transmission method.

ステップ4では、実行ユニットは、フライディスク飛行状態を変化し、飛行タスクを実行する。
フライディスクが飛行状態を変化させるステップは、以下の通りであり、
(1)フライディスクの揚力モジュールのイオン発生器のモータに印加する電圧の大きさを変化させ、フライディスクの垂直方向の荷電粒子の数及び運動速度を制御し、通電コイル電流を変化させ、フライディスク飛行揚力モジュールは回転イオン流を生成することができ、フライディスクの上方の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力が揚力が発生し、荷電粒子の運動を制御することにより、さらにフライディスクの垂直方向の運動速度を制御する。
(2)水平面動力モジュールのイオン発生器のモータに印加する電圧の大きさ及び各電極のオンオフを変化させ、イオン高速運動箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、反力がフライディスクに水平方向の動力を供給する。フライディスクの水平面の各方向の荷電粒子の数及び運動速度を制御し、さらにフライディスクの水平面方向の運動速度を制御し、同時にフライディスクが回転する必要がない場合に回転イオン流によって生じる反力をバランスさせることができる。
In step 4, the execution unit changes the flydisk flight state and performs the flight task.
The steps by which the fly disc changes flight conditions are as follows:
(1) Varying the magnitude of the voltage applied to the motor of the ion generator of the lift module of the fly disk, controlling the number and speed of movement of the charged particles in the vertical direction of the fly disk, varying the energizing coil current, A disk flight lift module can generate a rotating ion stream, where the air pressure above the fly disk is low, creating a negative pressure region and thus a vacuum, moving air from a normal pressure region to a negative pressure region or a vacuum region, and reversing. The force that produces the lift controls the motion of the charged particles, which in turn controls the speed of vertical motion of the fly disk.
(2) By changing the magnitude of the voltage applied to the motor of the ion generator of the horizontal plane power module and the on/off of each electrode, the air pressure at the high-speed ion movement point is low, a negative pressure area and a vacuum appear, and the air is normal pressure. Moving from region to negative pressure or vacuum region, the reaction force powers the fly disc horizontally. Control the number and speed of motion of charged particles in each direction in the horizontal plane of the fly disc, and control the speed of motion in the horizontal direction of the fly disc, at the same time the reaction force caused by the rotating ion flow when the fly disc does not need to rotate. can be balanced.

ステップ5では、分析ユニットは、前記データ収集モジュールによって、フライディスク飛行状態情報をリアルタイムで収集し、情報を地面の制御ユニットに返送する。 In step 5, the analysis unit collects the fly disk flight condition information in real time by said data collection module and sends the information back to the control unit on the ground.

ステップ6では、制御ユニットは、分析ユニットから返送されたデータに対して分析処理を行い、判断モジュールにより、現在のフライディスクがタスク指定に従って飛行しているか否かを判断する。
判断手順の具体的なステップは、以下の通りであり、
(1)前記判断モジュールで、フライディスクが経路計画モジュールによって計画された経路に従って移動すると判断する場合、現在のフライディスクは、操作を行うことなく、飛行タスクをリアルタイムで正確に完了する。
(2)前記判断モジュールで、フライディスクが経路計画モジュールによって計画された経路から脱出して運動すると判断する場合、飛行タスク指令を分析ユニットに再送信する。
In step 6, the control unit performs analysis processing on the data returned from the analysis unit, and determines by the judgment module whether the current flydisk is flying according to the task specification.
The specific steps of the judgment procedure are as follows,
(1) If the judging module determines that the fly disk will move according to the route planned by the route planning module, the current fly disk will accurately complete the flight task in real time without any operation.
(2) if the judging module judges that the fly disk moves away from the path planned by the path planning module, resend the flight task command to the analyzing unit;

ステップ7では、フライディスクが順に苗補給後を完成した後、出発点に戻る。 In step 7, return to the starting point after the fly disk completes seedling replenishment in order.

上記実施例は本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び特許請求の範囲内において、本発明に対して行われた任意の修正及び変更は、いずれも本発明の保護範囲に属する。 The above examples are intended to illustrate the invention and not to limit the invention, and any modifications and alterations made to the invention within the spirit and scope of the claims may be made. , all belong to the protection scope of the present invention.

Claims (10)

電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクであって、
前記フライディスクは、制御ユニット、分析ユニット及び実行ユニットを含み、
前記制御ユニットは、地面に設置されており、飛行タスク情報を送信し且つフライディスク現在飛行状態情報を受信することに用いられ、
前記分析ユニットは、フライディスクに集積されており、制御ユニットから送信された飛行タスク情報を受信して処理した後で実行ユニットに送信するとともに、フライディスク飛行状態情報を分析し、フライディスク現在飛行状態情報を制御ユニットに返送することに用いられ、
前記実行ユニットは、フライディスクの飛行状態を制御することに用いられ、実行ユニットはフライディスク飛行揚力モジュールと水平面動力モジュールとを含み、
前記フライディスク飛行揚力モジュールは、フライディスクの頂部及び底部に取り付けられた一対のイオン発生器と、フライディスクの内部に取り付けられた通電コイルとを含み、フライディスクの底部のイオン発生器は通電コイルの内部に位置し、フライディスクの頂部のイオン発生器は通電コイルの上部に位置し、フライディスク飛行揚力モジュールは回転イオン流を生成することができ、フライディスクの上方の気圧は周囲の気圧より低く、負圧領域ひいては真空が出現し、揚力が発生し、フライディスクが垂直方向に飛行する速度及び安定性を制御することに用いられ、
前記水平面動力モジュールは、フライディスクの縁部に均一に取り付けられた対をなすイオン発生器を含み、イオン発生器は空気を電離してイオン流を発生し、イオン高速運動箇所の気圧は周囲の気圧より低く、負圧領域ひいては真空が出現し、フライディスクに水平方向の動力を供給し、水平面動力モジュールは、フライディスクが水平面における各方向に指定速度に従って飛行するように制御することに用いられ、
フライディスクの推力電力比の式は、以下の通りであり、
Figure 2022540940000021
式において、Tはフライディスクの推力であり、Pはイオン発生器の電力であり、ρは電荷密度を代表し、
Figure 2022540940000022
は平均電界強度であり、Aはイオン流の運動中に接触する面積であり、Lは2つのイオン発生器の電極間の距離であり、Vは2つのイオン発生器の電極間の電位を代表し、jは電流密度であり、
Figure 2022540940000023
はイオン遷移率であり、vは粒子初期速度であり、
所要の推力電力に基づいて平均電界強度
Figure 2022540940000024
を算出することができ、さらに適切なイオン発生器を選択することができ、以下の式に基づいてフライディスクの揚力を取得することができ、
(数7)
P’= F×V’
式において、Fはフライディスクの揚力であり、V’は上昇フライディスク速度であり、P’はフライディスクの頂部と底部の一対のイオン発生器の総電力であり、P’は選択されたイオン発生器により取得されることができ、
所要のフライディスクの速度に応じて、対応するフライディスクの揚力を取得することができ、さらにフライディスクの最大重力を取得し、フライディスクの重力に基づいて水平方向のイオン発生器の数を取得することができる
ことを特徴とする電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
An electromagnetic field powered rotorless fly disc comprising:
the fly disk comprises a control unit, an analysis unit and an execution unit;
The control unit is installed on the ground and is used to transmit flight task information and receive fly disk current flight status information;
The analysis unit is integrated in the fly disk, receives and processes the flight task information sent from the control unit, and then sends it to the execution unit, analyzes the fly disk flight status information, and analyzes the fly disk current flight information. used to transmit status information back to the control unit;
the execution unit is used to control the flight state of the fly disk, the execution unit includes a fly disk flight lift module and a horizontal plane power module;
Said fly disk flight lift module includes a pair of ion generators mounted on the top and bottom of the fly disk and an energized coil mounted inside the fly disk, wherein the ion generator at the bottom of the fly disk is an energized coil. , the ion generator on the top of the fly disk is located above the current-carrying coil, the fly disk flight lift module can generate a rotating ion flow, and the air pressure above the fly disk is higher than the surrounding air pressure A low, negative pressure area and thus a vacuum appears to generate lift and is used to control the speed and stability of the vertical flight of the fly disc,
Said horizontal power module includes a pair of ion generators uniformly mounted on the edge of the fly disc, ion generators ionize the air to generate an ion stream, and the air pressure at the ion high speed movement point is reduced to the surrounding Below the atmospheric pressure, a negative pressure area and even a vacuum appears to provide horizontal power to the fly disk, and the horizontal plane power module is used to control the fly disk to fly in each direction in the horizontal plane according to the specified speed. ,
The formula for the thrust to power ratio of the flydisk is:
Figure 2022540940000021
where T is the thrust of the flydisk, P is the power of the ion generator, ρ represents the charge density,
Figure 2022540940000022
is the average electric field strength, A is the area in contact during the motion of the ion stream, L is the distance between the two ion generator electrodes, and V represents the potential between the two ion generator electrodes. and j is the current density,
Figure 2022540940000023
is the ion transition rate, v 0 is the particle initial velocity,
Average field strength based on required thrust power
Figure 2022540940000024
can be calculated, a suitable ion generator can be selected, and the lift force of the fly disk can be obtained based on the following formula,
(Number 7)
P' = F x V'
where F is the lift force of the flydisk, V′ is the ascending flydisk velocity, P′ is the total power of the ion generator pair at the top and bottom of the flydisk, and P′ is the selected ion can be obtained by the generator,
Depending on the desired flydisk speed, we can get the corresponding flydisk lift, we can also get the maximum gravity of the flydisk, and the number of horizontal ion generators based on the flydisk gravity. A rotorless fly disc powered by an electromagnetic field, characterized in that it is capable of:
前記水平面動力モジュールにおけるイオン発生器は、少なくとも2対である
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
2. The electromagnetic field powered rotorless fly disc of claim 1, wherein the ion generators in the horizontal power module are at least two pairs.
前記イオン発生器は、電圧が異なる2つの電極を含み、2つの電極は、いずれも空気分子を電離して荷電粒子にすることができ、2つの電極間に電界が存在し、電界力の作用下で、空気中の荷電粒子が低電圧電極側から高電圧電極側へ運動して、イオン流を発生し、イオン流高速運動箇所の気圧が低く、負圧領域ひいては真空が出現し、空気が正常気圧領域から負圧領域または真空領域へ運動し、フライディスクに対して反力を発生し、フライディスクに動力を供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
The ion generator includes two electrodes with different voltages, both of which can ionize air molecules into charged particles, an electric field exists between the two electrodes, and the action of the electric field force Underneath, the charged particles in the air move from the low voltage electrode side to the high voltage electrode side, generating an ion flow. The electromagnetic field powered rotor of claim 1, which moves from a normal pressure region to a negative pressure region or a vacuum region to generate a reaction force against the fly disc and to power the fly disc. No fly disc.
前記フライディスク飛行状態情報は、フライディスクの垂直方向における飛行速度の大きさ及び方向と、フライディスクが水平面で飛行する速度の大きさ及び方向と、フライディスクの現在の所在する位置を指す
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
The fly disk flight state information indicates the magnitude and direction of the vertical flight speed of the fly disk, the magnitude and direction of the horizontal flight speed of the fly disk, and the current position of the fly disk. A rotorless fly disc powered by electromagnetic fields according to claim 1 .
前記制御ユニットは、モバイルスマート端末であり、入力モジュールと、経路計画モジュールと、出力モジュールと、受信モジュールと、判断モジュールとを含み、
前記入力モジュールは、ユーザの発信飛行タスク情報を入力することに用いられ、
前記経路計画モジュールは、フライディスクの始点と終点との間に対して経路計画を行うことに用いられ、
前記出力モジュールは、飛行タスク情報を出力することに用いられ、無線出力が選択され、WiFi、ブルートゥース(登録商標)、zigbeeなどの無線通信機器のうちのいずれか一つまたは複数が選択可能であり、前記飛行タスク情報は、指定時間内に、経路計画モジュールにより計画された経路に従って、ある指定場所に到達することであり、
前記受信モジュールは、分析ユニットから返送された、フライディスクの現在の飛行速度及び位置情報を含むフライディスク現在飛行状態情報を受信することに用いられ、
前記判断モジュールは、分析ユニットから返送されたフライディスク現在飛行状態情報が正しいか否かを判断し、すなわち、計画された経路から外れたか否かを判断することに用いられる
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
the control unit is a mobile smart terminal, including an input module, a route planning module, an output module, a receiving module and a judging module;
the input module is used to input user outgoing flight task information;
the path planning module is used to plan a path between the start point and the end point of the fly disc;
The output module is used to output flight task information, wireless output is selected, and any one or more of wireless communication devices such as WiFi, Bluetooth (registered trademark), zigbee can be selected. , the flight task information is to reach a specified location within a specified time according to the route planned by the route planning module;
the receiving module is used to receive fly disk current flight status information, including current flight speed and position information of the fly disk, returned from the analysis unit;
The judging module is used for judging whether the fly disk current flight state information returned from the analysis unit is correct, i.e. whether it deviates from the planned route. A rotorless fly disc powered by an electromagnetic field according to claim 1.
前記経路計画は、一定のポリシーに従って始点位置と終点位置を接続する配列点または曲線を指し、具体的な方法は以下のステップ(1)とステップ(2)とを含み、
ステップ(1)では、GPS測位システムまたは他の測位システムによって始点及び目標点の位置と、始点及び目標点を含む一定範囲の3Dマップとを取得し、
ステップ(2)では、ステップ(1)で取得された情報を制御ユニットにおいて経路計画モジュールによって処理し、始点と終点の間の飛行可能な経路を取得する
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
The path plan refers to an array of points or curves that connect the starting point position and the ending point position according to a certain policy, and the specific method includes the following steps (1) and (2),
In step (1), the position of the starting point and the target point and a 3D map of a certain area including the starting point and the target point are obtained by a GPS positioning system or other positioning system;
6. The method of claim 5, wherein in step (2), the information obtained in step (1) is processed by a route planning module in the control unit to obtain a flightable route between the start point and the end point. Rotorless fly disc powered by electromagnetic field.
前記判断モジュールが、以下のように、フライディスク現在飛行状態情報が正しいか否かを判断する具体的な手順は、以下のステップ(1)とステップ(2)とを含み、
ステップ(1)では、制御ユニットは、分析ユニットから返送されたフライディスク現在飛行状態情報を統合し、判断モジュールにより現在のフライディスクが計画された経路に従って飛行しているか否かを判断し、
ステップ(2)では、フライディスクが計画された経路から外れた場合、計画された経路を分析ユニットに再送信する
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
A specific procedure for the judging module to judge whether the fly disk current flight state information is correct includes the following steps (1) and (2),
In step (1), the control unit integrates the fly disk current flight status information returned from the analysis unit, and determines by the judging module whether the current fly disk is flying according to the planned route;
6. An electromagnetic field powered rotorless fly according to claim 5, characterized in that in step (2), if the fly disc deviates from the planned trajectory, it retransmits the planned trajectory to the analysis unit. disk.
前記分析ユニットは、オンボード中央プロセッサと、データ収集モジュールと、信号インターフェースモジュールとを含み、
前記オンボード中央プロセッサは、制御ユニットからの飛行タスク情報を受信し、飛行タスク情報を処理した後で実行ユニットに送信し、飛行タスク情報に基づいて必要なイオン発生器を選択して動作させ、さらにフライディスク飛行速度と方向を制御し、データ収集モジュールによって収集されたフライディスク現在飛行状態情報を制御ユニットに返送することに用いられ、
前記データ収集モジュールは、ジャイロ(すなわち、飛行姿勢検知用の角速度計)、加速度計、地磁気誘導、気圧センサ(ホバリング高さを大まかに算出するためのものである)、超音波センサ(低高度精密制御及び障害物回避のためである)、光流センサ(ホバリング水平位置を精確に測定するためのものである)、GPSモジュール及び/または北斗測位システムなどの他の粗測位モジュール(フライディスク水平位置を大まかに測位するためのものである)を含み、フライディスク飛行状態に関する全てのデータを収集することに用いられる
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
the analysis unit includes an on-board central processor, a data acquisition module, and a signal interface module;
said on-board central processor receiving flight task information from the control unit, processing the flight task information and then sending it to the execution unit, selecting and operating the required ion generator based on the flight task information; further used to control the fly disk flight speed and direction and to transmit back to the control unit the fly disk current flight state information collected by the data collection module;
Said data collection module includes gyro (i.e. angular velocity meter for flight attitude detection), accelerometer, geomagnetic induction, barometric sensor (for roughly calculating hover height), ultrasonic sensor (low altitude precision for control and obstacle avoidance), light current sensors (for accurately measuring hovering horizontal position), GPS modules and/or other coarse positioning modules such as Beidou positioning system (for fly disk horizontal position 3. An electromagnetic field powered rotorless fly according to claim 1, characterized in that it is used to collect all data about fly disk flight conditions disk.
各ユニット間、各モジュール間のデータインタラクション方式は、無線通信方式、有線通信方式のうちのいずれか一つまたは二つの組み合わせであることができ、前記無線通信方式は、赤外線通信、ブルートゥース通信、wifi通信、3/4Gネットワーク、zigbee通信、GSM、CDMAのうちのいずれか一つまたは複数であることができる
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスク。
A data interaction method between each unit and each module may be one or a combination of wireless communication method and wired communication method, and the wireless communication method may be infrared communication, Bluetooth communication, or wifi. 3. The electromagnetic field powered rotorless fly disc of claim 1, which can be any one or more of communications, 3/4G network, zigbee communications, GSM, CDMA.
電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクの飛行方法であって、
当該飛行方法は、以下のステップ(1)~ステップ(3)を含み、
ステップ(1)では、ユーザが地面の制御ユニットにおける経路計画モジュールによって、計画された経路を生成し、当該経路を飛行タスク指令として分析ユニットに送信し、
ステップ(2)では、分析ユニットがタスク指令を処理した後で実行ユニットに送信し、実行ユニットによって各イオン発生器の電極の通電断電、並びに通電コイルの電流の大きさ及びオンオフを制御することにより、フライディスクをタスク指令に応じて飛行させ、
ステップ(3)では、分析ユニットがデータ収集モジュールによって、フライディスク飛行状態情報をリアルタイムで収集し、情報を地面の制御ユニットに返送し、フライディスクが計画された経路から外れたか否かを判断し、フライディスクが計画された経路から外れた場合、飛行タスク指令を分析ユニットに再送信する
ことを特徴とする電磁界による動力供給のロータ無しのフライディスクの飛行方法。
A method of flight for a rotorless flydisk powered by an electromagnetic field, comprising:
The flight method includes the following steps (1) to (3),
In step (1), the user generates a planned route by means of a route planning module in the control unit on the ground and sends the route as a flight task command to the analysis unit;
In step (2), after the analysis unit processes the task command, it sends it to the execution unit, and the execution unit controls the energization and deenergization of the electrodes of each ion generator, and the magnitude and on/off of the current of the energization coil. allows the fly disk to fly according to the task command,
In step (3), the analysis unit, through the data collection module, collects the fly disk flight status information in real time, returns the information to the control unit on the ground, and determines whether the fly disk has deviated from the planned path. A method of flying a rotorless flydisk powered by an electromagnetic field, characterized by retransmitting flight task commands to an analysis unit if the flydisk deviates from its planned path.
JP2022503008A 2019-12-31 2020-06-02 Rotorless fly disc powered by electromagnetic field and its flight method Active JP7270315B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911423997.0 2019-12-31
CN201911423997.0A CN111114774B (en) 2019-12-31 2019-12-31 Non-rotor flying saucer providing power based on electromagnetic field and flying method thereof
PCT/CN2020/093826 WO2021135066A1 (en) 2019-12-31 2020-06-02 Rotorless flying saucer powered by electromagnetic field and flying method therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022540940A true JP2022540940A (en) 2022-09-20
JP7270315B2 JP7270315B2 (en) 2023-05-10

Family

ID=70507140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022503008A Active JP7270315B2 (en) 2019-12-31 2020-06-02 Rotorless fly disc powered by electromagnetic field and its flight method

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7270315B2 (en)
CN (1) CN111114774B (en)
WO (1) WO2021135066A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111114774B (en) * 2019-12-31 2021-10-22 浙江大学 Non-rotor flying saucer providing power based on electromagnetic field and flying method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1836974A (en) * 2005-03-23 2006-09-27 夏烆光 Ion-wind aviation aircraft
JP2008516124A (en) * 2004-05-24 2008-05-15 ブレナン,ロバート,クライスラー System, apparatus and method for generating force by introducing a controlled plasma environment in an asymmetric capacitor
JP2018512687A (en) * 2015-03-03 2018-05-17 プレナヴ インコーポレイテッド Environmental scanning and unmanned aircraft tracking
US20180286635A1 (en) * 2017-03-17 2018-10-04 Cu Aerospace, Llc Cyclotronic plasma actuator with arc-magnet for active flow control
CN110228583A (en) * 2019-05-23 2019-09-13 中国科学院合肥物质科学研究院 A kind of ion wind solid state flight device and its control method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2054014U (en) * 1989-02-21 1990-03-07 董长军 Round shaped disc type wingless aircraft
DE4000344A1 (en) * 1990-01-08 1991-07-11 Harald Teinzer WING EDGE NOZZLE VSL PLANE
FR2775949B1 (en) * 1998-03-11 2000-04-21 Centre Nat Etd Spatiales FREE MOBILE PERMANENT ROTATING AEROSTAT IN RADIAL TRANSLATION IN RELATION TO ATMOSPHERIC AIR
CN1269308A (en) * 2000-03-21 2000-10-11 贾龙 Launching and flying method and equipment for flyer
FR2810296B3 (en) * 2000-06-16 2002-04-19 Andre Loisseau CYCLONAL PROPULSION
US7182295B2 (en) * 2002-11-12 2007-02-27 Scott D. Redmond Personal flight vehicle and system
CN101427436A (en) * 2004-05-24 2009-05-06 Sdi技术信托公司 System, apparatus, and method for generating directional forces by introducing a controlled plasma environment into an asymmetric capacitor
CN101301931A (en) * 2008-04-28 2008-11-12 全力 Method and apparatus for manufacturing compound vortex and compound vortex aerocraft
FR2950115B1 (en) * 2009-09-17 2012-11-16 Snecma PLASMIC PROPELLER WITH HALL EFFECT
CN201647124U (en) * 2009-10-30 2010-11-24 北京工业大学 Magnetic suspension electrodynamic rotor wing flying disk
CA2831309C (en) * 2012-12-04 2017-05-30 The Boeing Company Methods and apparatus for performing propulsion operations using electric propulsion systems
EP3398852A1 (en) * 2017-05-01 2018-11-07 Ecotech Engines AG Method and device for creating a lifting force on a wing-disc transport apparatus
CN110568862A (en) * 2019-09-29 2019-12-13 苏州浪潮智能科技有限公司 Unmanned aerial vehicle flight path planning method and device and related equipment
CN111114774B (en) * 2019-12-31 2021-10-22 浙江大学 Non-rotor flying saucer providing power based on electromagnetic field and flying method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008516124A (en) * 2004-05-24 2008-05-15 ブレナン,ロバート,クライスラー System, apparatus and method for generating force by introducing a controlled plasma environment in an asymmetric capacitor
CN1836974A (en) * 2005-03-23 2006-09-27 夏烆光 Ion-wind aviation aircraft
JP2018512687A (en) * 2015-03-03 2018-05-17 プレナヴ インコーポレイテッド Environmental scanning and unmanned aircraft tracking
US20180286635A1 (en) * 2017-03-17 2018-10-04 Cu Aerospace, Llc Cyclotronic plasma actuator with arc-magnet for active flow control
CN110228583A (en) * 2019-05-23 2019-09-13 中国科学院合肥物质科学研究院 A kind of ion wind solid state flight device and its control method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021135066A1 (en) 2021-07-08
JP7270315B2 (en) 2023-05-10
CN111114774B (en) 2021-10-22
CN111114774A (en) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11091043B2 (en) Multi-zone battery exchange system
CN107000849B (en) Unmanned plane and its air-supply method and floating platform and its control method
US9412279B2 (en) Unmanned aerial vehicle network-based recharging
KR102611821B1 (en) Charging a rechargeable battery of an unmanned aerial vehicle in flight using a high voltage power line
CN105259917A (en) Quick and safe landing device and method for unmanned aerial vehicle
CN107434034A (en) With vertical takeoff and landing(VTOL)The unmanned vehicle of function(UAV)
CN109358637B (en) Three-dimensional obstacle avoidance method for earth surface close-range autonomous exploration unmanned aerial vehicle based on preset air route
CN106655322B (en) Service type unmanned plane, unmanned plane charging system and charging method
CN112180954B (en) Unmanned aerial vehicle obstacle avoidance method based on artificial potential field
CN105162219A (en) Unmanned aerial vehicle charging method and unmanned aerial vehicle charging management method
CN104994355A (en) Intelligent active image acquisition and update system and method
CN108227731B (en) Unmanned aerial vehicle anti-collision method and device
Liu et al. Study on UAV parallel planning system for transmission line project acceptance under the background of industry 5.0
CN111123984A (en) Unmanned aerial vehicle path planning method based on position and speed artificial potential field method
JP7270315B2 (en) Rotorless fly disc powered by electromagnetic field and its flight method
CN205121348U (en) Unmanned vehicles safety system of descending fast and remote control equipment and unmanned vehicles thereof
CN106655539B (en) Group&#39;s unmanned plane power supply system
CN204993644U (en) Intelligent initiative image acquisition and renewal system
US20230177967A1 (en) Flight path generation apparatus, aircraft system, flight path generation method, and readable medium
CN205581550U (en) Four miniature rotor unmanned aerial vehicle controlling means
CN107608380A (en) Rotor wing unmanned aerial vehicle wireless charging relay system and method
Mandal et al. Low-cost bluetooth-arduino hover control design of a quad copter
CN113946158A (en) Earthquake wave excitation system and method based on unmanned aerial vehicle set throwing in earthquake source body
Sánchez et al. BADA EVTOL Performance Model for UTM Traffic Simulation and Analysis
Yuan et al. Research and design of tethered multi-rotor unmanned airborne system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7270315

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150