RU2311319C2 - Unmanned flying vehicle for video observation and method of control and transmission of data - Google Patents
Unmanned flying vehicle for video observation and method of control and transmission of data Download PDFInfo
- Publication number
- RU2311319C2 RU2311319C2 RU2005130270/11A RU2005130270A RU2311319C2 RU 2311319 C2 RU2311319 C2 RU 2311319C2 RU 2005130270/11 A RU2005130270/11 A RU 2005130270/11A RU 2005130270 A RU2005130270 A RU 2005130270A RU 2311319 C2 RU2311319 C2 RU 2311319C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rudder
- terminal
- signal
- computer
- keel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области воздухоплавания, а именно к беспилотным летательным аппаратам, и предназначено для видеонаблюдения в разведывательных целях, поисковых и горно-спасательных работах, за магистральными трубопроводами, линиями электропередач, мероприятиями с большими скоплениями людей: митингами, демонстрациями, спортивными состязаниями, стихийными бедствиями, чрезвычайными ситуациями и пр.The invention relates to the field of aeronautics, namely to unmanned aerial vehicles, and is intended for video surveillance for reconnaissance purposes, search and mountain rescue operations, trunk pipelines, power lines, events with large crowds of people: rallies, demonstrations, sports, natural disasters , emergency situations, etc.
Известен летающий аппарат, включающий каркасный корпус, наполненный гелием, двигатели, баки с топливом (Патент РФ № 2009072, В64В 1/00, В64С 33/02, 15.03.1994).Known flying apparatus, including a frame body filled with helium, engines, fuel tanks (RF Patent No. 2009072, B64B 1/00,
Недостатком аналога является громоздкость конструкции и значительные затраты эксплуатации за счет большой энергоемкости топливных баков и короткий ресурс автономной работы.The disadvantage of the analogue is the cumbersome design and significant operating costs due to the high energy intensity of the fuel tanks and a short battery life.
Известен летающий аппарат типа дирижабль, содержащий средство, включающее газосодержащую оболочку и используемое как корпус с продольной осью, и средство панели солнечных батарей, выполненное при использовании с возможностью его установки снаружи корпуса и проходящее только по части окружности корпуса, при этом средство панели солнечных батарей жестко прикреплено к корпусу дирижабля и проходит по достаточной длине корпуса для обеспечения необходимой площади панели для основных энергетических потребностей дирижабля. (Патент РФ № 2236366, В64В 1/00, В64В 1/38, B64D 47/00, 20.09.2004).Known flying device of the type of airship, containing a tool comprising a gas-containing shell and used as a housing with a longitudinal axis, and means of a solar panel, made when used with the possibility of its installation outside the housing and passing only along part of the circumference of the housing, while the solar panel means is rigid attached to the airship body and runs along a sufficient length of the body to provide the necessary panel area for the basic energy needs of the airship. (RF patent No. 2236366, B64B 1/00, B64B 1/38, B64D 47/00, 09/20/2004).
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности.The disadvantage of an analogue is limited functionality.
Известна также система поиска и видеонаблюдения объекта, содержащая на беспилотном управляемом летательном аппарате средство отображения, средство управления, включающее управляющий процессор и распределитель сигнала, соединенное со средством отображения, приемник глобальной навигационной системы и приемопередатчик, соединенные со средством управления, при этом средство управления соединено также с рулями беспилотного управляемого летательного аппарата, с блоками памяти и обработки видеоинформации, с блоками памяти и обработки управляющих команд, на командном пункте - приемник глобальной навигационной системы и приемопередатчик, соединенные с блоком предварительной обработки, который через общую шину соединен с блоками памяти видеоинформации, блоками обработки видеоинформации, процессором связи и дисплейным процессором, к которому подключен, по крайней мере, один дисплей и блок телеуправления с пультом управления, при этом на командном пункте введены подключенные к общей шине блок памяти координат беспилотного управляемого летательного аппарата, блок памяти опорной видеоинформации, блок памяти характеристик полета, процессор управления, на беспилотном управляемом летательном аппарате, который выполнен в виде беспилотного программно управляемого летательного аппарата, введены подключенные к средству управления блок памяти характеристик полета, ультразвуковой датчик высоты, датчик воздушной скорости, датчик барометрической высоты и гироскопы диапазонов тангажа, разворота и скольжения, при этом оптическая ось средства отображения расположена по нормали к плоскости полета беспилотного программно управляемого летательного аппарата (заявка РФ № 2002114606, G05D 1/12, H04N 7/18, 27.05.2004).There is also known a system of search and video surveillance of an object, comprising display means on an unmanned aerial vehicle, control means including a control processor and a signal distributor connected to the display means, a global navigation system receiver and a transceiver connected to the control means, while the control means is also connected with rudders of an unmanned controlled aircraft, with memory and video information processing units, with memory and processing units at the command point - the receiver of the global navigation system and the transceiver connected to the pre-processing unit, which is connected via a common bus to the video information memory blocks, video information processing blocks, a communication processor and a display processor to which at least one display is connected and a telecontrol unit with a control panel, at the same time, at the command post, an unmanned controlled aircraft coordinate unit connected to a common bus is entered, a memory unit reference video information, a flight characteristics memory unit, a control processor, on an unmanned controlled aircraft, which is designed as an unmanned software-controlled aircraft, flight characteristics memory unit, ultrasonic altitude sensor, airspeed sensor, barometric altitude sensor and gyroscopes are introduced ranges of pitch, turn and slip, while the optical axis of the display means is normal to the plane of the drone’s flight rogrammno managed aircraft (RF application number 2002114606, G05D 1/12, H04N 7/18, 27.05.2004).
Недостатком аналога является сложность конструкции, небольшая длительность и дальность полета.The disadvantage of the analogue is the design complexity, short duration and range.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является сверхлегкий беспилотный летательный аппарат, реализующий способ разведки и контроля чрезвычайной ситуации с помощью применения сверхлегкого беспилотного летательного аппарата и малогабаритного комплекса типа "Космос M1", с использованием технологий мониторинга чрезвычайных ситуаций при обработке изображений высокого разрешения, получаемых видеоаппаратурой, установленной на сверхлегком беспилотном летательном аппарате, оснащенном системой определения координат GPS и системой программного автоматического управления, корректируемой разовыми командами по каналу двусторонней связи (заявка РФ № 2003129544, G01C 11/00, 27.03.2005).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is an ultralight unmanned aerial vehicle that implements a method for reconnaissance and emergency control using an ultralight unmanned aerial vehicle and a small-sized complex like Cosmos M1, using emergency monitoring technologies for processing high-resolution images received by video equipment installed on an ultralight unmanned aerial vehicle equipped with a system EFINITIONS GPS coordinates and the software an automatic control system, an adjustable one-off commands on channel two-way communication (RF application number 2003129544,
Недостатком прототипа является сложность реализации запуска, значительные затраты на эксплуатацию оборудования.The disadvantage of the prototype is the complexity of the launch, significant costs for the operation of the equipment.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей за счет широкого диапазона высот и возможности зависания над объектом.The objective of the invention is to simplify the design, expand the functionality due to a wide range of heights and the possibility of hovering over the object.
Поставленная задача достигается тем, что в беспилотном летательном аппарате для видеонаблюдения, содержащем корпус, в котором расположены система глобального позиционирования и система программного автоматического управления, корректируемая разовыми командами по каналу двусторонней связи, и на котором расположены двигатель, соединенный с воздушным винтом, видеоаппаратура, в отличие от прототипа, корпус внутри содержит баллон, наполненный газом легче воздуха, и состоит из двух плоскостей верхней и нижней, соединенных бандажом, причем на верхней плоскости расположены панель солнечной батареи и первый киль, а на нижней плоскости расположены панель солнечной батареи, второй киль, технологические окна, купольная видеокамера, руль направления со штангой механизма поворота, которая проходит сквозь верхнюю и нижнюю плоскости и связана с рулем направления тросами, причем первый киль и второй киль связаны шарнирным соединением с рулем направления, имеется механизм поворота двигателей и механизм поворота руля высоты, на штанге механизма поворота руля направления перпендикулярно расположена первая и третья перекладины, соединенные тросами со второй и четвертой перекладиной.The problem is achieved in that in an unmanned aerial vehicle for video surveillance, containing a housing in which there is a global positioning system and a programmed automatic control system, corrected by one-time commands on a two-way communication channel, and on which the engine connected to the propeller, video equipment, are located, unlike the prototype, the body inside contains a cylinder filled with gas lighter than air, and consists of two planes of the upper and lower connected by a bandage, and the solar panel and the first keel are located on the upper plane, and the solar panel, the second keel, the technological windows, the dome camera, the rudder with a bar of the rotation mechanism, which passes through the upper and lower planes and is connected with the rudder by cables, are located on the lower plane moreover, the first keel and the second keel are connected by a hinge to the rudder, there is a mechanism for turning engines and a mechanism for turning the elevator, on the rod of the mechanism for turning the rudder perpendicular The first and third crossbars are connected locally, connected by ropes to the second and fourth crossbars.
Механизм поворота руля направления содержит электродвигатель, соединенный с редуктором и шестеренчатой передачей со штангой механизма поворота руля направления, на которой находятся первая и третья перекладины.The rudder rotation mechanism comprises an electric motor connected to a gearbox and gear transmission with a rod of the rudder rotation mechanism, on which the first and third crossbars are located.
Поставленная задача достигается также способом управления и передачи данных беспилотным летательным аппаратом для видеонаблюдения, по которому передачу данных аппарату осуществляют по каналу сотовой связи посредством первого компьютера через второй терминал, с которого сигнал подают на приемопередающую станцию, распределяют коммутатором и через приемопередающую станцию подают на первый терминал и далее на трал и исполнительные цепи аппарата, которые управляют механизмами поворота руля направления, двигателей и руля высоты, механизмом управления видеокамерой, включением, выключением и регулированием числа оборотов двигателей, при этом посредством системы глобального позиционирования определяют координаты места нахождения аппарата, для чего сигнал с купольной видеокамеры через трал, первый терминал подают на приемопередающую станцию, распределяют коммутатором и посредством Интернета выводят на второй компьютер или через приемопередающую станцию сигнал подают на второй терминал и выводят на первый компьютер.The task is also achieved by the method of controlling and transmitting data by an unmanned aerial vehicle for video surveillance, in which data is transmitted to the device via a cellular communication channel through a first computer through a second terminal, from which the signal is sent to a transceiver station, distributed by a switch, and transmitted to a first terminal through a transceiver station and further to the trawl and executive circuits of the apparatus, which control the steering mechanisms of the rudder, engines and elevator, mechanics control the camcorder, turn on, turn off and adjust the engine speed, while using the global positioning system determine the coordinates of the location of the device, for which the signal from the dome camera through the trawl, the first terminal is sent to a transceiver station, distributed by a switch and via the Internet to a second computer or through a transceiver station, the signal is supplied to a second terminal and output to a first computer.
Купольная видеокамера позволяет наблюдать в вертикальной плоскости на 90°, горизонтальной плоскости на 360°. Возможна установка двух видеокамер для достижения объемного изображения для рассмотрения объекта в трех измерениях (длина, ширина, высота), что немаловажно при поисковых работах, когда необходима целостная картина восприятия.The dome camera allows you to observe in a vertical plane at 90 °, a horizontal plane at 360 °. It is possible to install two cameras to achieve a three-dimensional image for viewing an object in three dimensions (length, width, height), which is important when searching for work, when an integral picture of perception is needed.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан вид сбоку устройства. На фиг.2 изображен вид спереди. На фиг.3 изображен вид снизу. На фиг.4 - вид сверху. На фиг.5 изображен механизм поворота руля направления, вид сбоку. На фиг.6 изображен механизм руля направления, вид сверху. На фиг.7 - механизм поворота руля направления, вид спереди. На фиг.8 - изображен баллон 14, вид сверху. На фиг.9 - механизм поворота руля высоты и движительной установки, вид сбоку. На фиг.10 - механизм поворота руля высоты и движительной установки, вид сверху. На фиг.11 - механизм поворота руля высоты и движительной установки, вид спереди. На фиг.12 изображена блок-схема управления и передачи данных видеонаблюдения по каналам сотовой связи.Figure 1 shows a side view of the device. Figure 2 shows a front view. Figure 3 shows a bottom view. Figure 4 is a top view. Figure 5 shows the steering mechanism of the rudder, side view. Figure 6 shows the rudder mechanism, a top view. In Fig.7 - the steering mechanism of the rudder, front view. On Fig - shows a
Беспилотный летательный аппарат (фиг.1) содержит корпус 1, состоящий из двух плоскостей верхней 2 и нижней 3. На верхней плоскости 2 (Фиг.4) расположен первый киль 4. На нижней плоскости 3 расположены купольная видеокамера 5, руль направления 6, руль высоты 7, второй киль 8, штанга 9 механизма поворота руля направления, которая проходит сквозь верхнюю 2 и нижнюю 3 плоскости. Штанга 9 механизма поворота руля направления соединена тросами 10 с рулем направления 6. Первый киль 4 и второй киль 8 связаны шарнирным соединением 11 с рулем направления 6. Двигатель 12 соединен с воздушным винтом 13. Внутри корпуса 1 содержится баллон 14. Бандаж 15 соединен с верхней 2 и нижней 3 плоскостями для предотвращения взаимных перемещений. Баллон 14 содержит швы 16 (фиг.3). На штанге 9 механизма поворота руля направления перпендикулярно расположена первая перекладина 17, соединенная тросами 10 со второй перекладиной 18. На нижней плоскости 3 расположены панель солнечной батареи 19 и технологические окна 20 механизмов поворота руля высоты и движительной установки (на фиг.3 не показана). Верхняя плоскость 2 (фиг.4) содержит третью перекладину 21. Четвертая перекладина 22 расположена на руле направления 6. Панель солнечной батареи 23, а также первый киль 4 расположены на верхней плоскости 2.The unmanned aerial vehicle (Fig. 1) contains a housing 1, consisting of two planes of the upper 2 and lower 3. On the upper plane 2 (Figure 4) is the first keel 4. On the
Механизм поворота руля направления (фиг.5, 6, 7) содержит электродвигатель 24, соединенный с редуктором 25 и шестеренчатой передачей 26 со штангой 9 механизма поворота руля направления, на которой находится первая 17 и третья 21 перекладины.The rudder rotation mechanism (FIGS. 5, 6, 7) comprises an
Механизм поворота двигателей 12 (фиг.9, 10, 11) также состоит из электродвигателя 27, соединенного с редуктором 28 и шестеренчатой передачей 29 со штангой 30, на которой находится технологическое отверстие 31 для подачи питания двигателям 12.The rotation mechanism of the engines 12 (Figs. 9, 10, 11) also consists of an
Механизм поворота руля высоты 7 аналогично содержит электродвигатель 32, соединенный с редуктором 33 и шестеренчатой передачей 34 со штангой 35 (фиг.9, 10, 11).The steering mechanism for the
В корпусе 1 на верхней плоскости 2 установлены система управления и передачи данных видеонаблюдения по каналу сотовой связи, которая содержит видеокамеру 5, соединенную с тралом 36, который связан с GPS 37, исполнительными цепями 38, первым терминалом 39, например CDMA-450. Первый терминал 39 связан с приемопередающей станцией 40, которая подключена к коммутатору 41 с выводом через Интернет 42 на компьютер 43. И (или) возможно управление и прием данных видеонаблюдения через второй терминал 44 к компьютеру 43.In the housing 1 on the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Баллон 14, наполненный газом легче воздуха, например гелием, обеспечивает малый взлетный вес, что значительно уменьшает энергопотребление при наборе высоты и маневрах.The
Диапазон высот меняется за счет поворота рулей высоты 7 и поворотом оси двигателей 12. В качестве двигателей могут быть использованы двигатели внутреннего сгорания или электродвигатели.The range of heights varies due to the rotation of the rudders of
Электродвигатель 24 через редуктор 25, шестеренчатую передачу 26, штангу 9, первую 17 и третью 21 перекладины, соединенные тросами 10 со второй 18 и четвертой 22 перекладинами, находящимися на руле направления 6, поворачивает руль направления 6 в горизонтальной плоскости в пределах 170°, т.е. относительно продольной оси по 85° вправо и влево.The
Электродвигатель 27 через редуктор 28, шестеренчатую передачу 29, штангу 30 поворачивает в вертикальной плоскости в пределах 170° (т.е. относительно горизонтальной оси 40° вниз и вверх на 130°) движительную установку, состоящую из двигателя 12 и воздушного винта 13.The
Электродвигатель 32 через редуктор 33, шестеренчатую передачу 34, штангу 35 поворачивает в вертикальной плоскости в пределах 170° (т.е. относительно горизонтальной оси 40° вниз и вверх на 130°) руль высоты 7.The
Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.
Управление и передачу данных видеонаблюдения осуществляют по каналу сотовой связи, например, стандарта IMT-МС 450. Оператор посредством компьютера 43 осуществляет управление и видеонаблюдение беспилотным летательным аппаратом через терминал 44. Сигнал с терминала 44 подают на приемопередающую станцию 40, распределяют коммутатором 41 и через приемопередающую станцию 40 подают на терминал 39, и далее на трал 36 и исполнительные цепи 38, которые управляют движением механизмов поворота: руля направления, двигателей, руля высоты.Control and data transmission of video surveillance is carried out via a cellular communication channel, for example, of the IMT-MS 450 standard. An operator through a
Система глобального позиционирования (GPS) 37 определяет координаты места нахождения беспилотного летательного аппарата. Видеосигнал с купольной видеокамеры 5 через трал 36, первый терминал 39 поступает на приемопередающую станцию 40, распределяется через коммутатор 41 и посредством Интернета 42 выводится на компьютер 43 и (или) через приемопередающую станцию 40 сигнал поступает на второй терминал 44 и компьютер 43.The global positioning system (GPS) 37 determines the coordinates of the location of the unmanned aerial vehicle. The video signal from the
Купольная видеокамера 5, например Panasonic WV-CW 860/64, позволяет наблюдать в вертикальной плоскости на 90°, горизонтальной плоскости на 360°. Возможна установка двух видеокамер для достижения объемного изображения для рассмотрения объекта в трех измерениях (длина, ширина, высота), что немаловажно при поисковых работах, когда необходима целостная картина восприятия.The
При приземлении и взлете аппарат опирается на второй киль 8 и два двигателя 12, которые при приземлении и взлете находятся в вертикальном положении.When landing and take-off, the apparatus rests on the second keel 8 and two
Итак, заявляемое изобретение позволяет значительно упростить конструкцию, расширить функциональные возможности беспилотного летательного аппарата за счет широкого диапазона высот и возможности зависания над объектом.So, the claimed invention allows to significantly simplify the design, expand the functionality of an unmanned aerial vehicle due to a wide range of heights and the possibility of hovering over an object.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130270/11A RU2311319C2 (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Unmanned flying vehicle for video observation and method of control and transmission of data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130270/11A RU2311319C2 (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Unmanned flying vehicle for video observation and method of control and transmission of data |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005130270A RU2005130270A (en) | 2007-04-10 |
RU2311319C2 true RU2311319C2 (en) | 2007-11-27 |
Family
ID=37999941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005130270/11A RU2311319C2 (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Unmanned flying vehicle for video observation and method of control and transmission of data |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2311319C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495797C2 (en) * | 2011-11-23 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" | Drone electric power plant |
RU2532301C1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-11-10 | ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы | Ecological airship |
RU2792902C2 (en) * | 2021-06-21 | 2023-03-28 | Иван Дмитриевич Каширин | Mobile unmanned aerial vehicle control system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717327C1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Control unit of unmanned controlled aircraft |
-
2005
- 2005-09-28 RU RU2005130270/11A patent/RU2311319C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495797C2 (en) * | 2011-11-23 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" | Drone electric power plant |
RU2532301C1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-11-10 | ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы | Ecological airship |
RU2792902C2 (en) * | 2021-06-21 | 2023-03-28 | Иван Дмитриевич Каширин | Mobile unmanned aerial vehicle control system |
RU2795836C2 (en) * | 2022-10-31 | 2023-05-12 | Алексей Петрович Сайкин | Airship radio telescope |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005130270A (en) | 2007-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11204611B2 (en) | Assisted takeoff | |
US11407526B2 (en) | Systems and methods for UAV docking | |
EP3505808B1 (en) | Systems and methods for payload stabilization | |
CN109690250B (en) | Unmanned aerial vehicle system assisted navigation system and method | |
CN108128108A (en) | It is a kind of based on bionics principle three dwell movement quadrotor unmanned plane | |
CN207808952U (en) | It is a kind of based on bionics principle three dwell movement quadrotor drone | |
US11807363B2 (en) | On-vehicle aircraft control system | |
CN107942348B (en) | Road law enforcement system based on unmanned aerial vehicle and robot technique | |
RU2311319C2 (en) | Unmanned flying vehicle for video observation and method of control and transmission of data | |
WO2017208199A1 (en) | Amphibious vtol super drone camera in mobile case (phone case) with multiple aerial and aquatic flight modes for capturing panoramic virtual reality views, selfie and interactwe video | |
KR20190052849A (en) | Apparatus for controlling taking off and landing of a dron in a vehicle and method thereof | |
JP2699263B2 (en) | Radio-controlled small aircraft | |
RU2323851C1 (en) | Ground surface surveillance system with unmanned vehicle | |
KR20030068871A (en) | Reconnoitering System using a Remotely Piloted Vehicle | |
CN211442806U (en) | Special reconnaissance unmanned aerial vehicle and system for emergency rescue | |
CN110816864A (en) | Special reconnaissance unmanned aerial vehicle for emergency rescue, system and emergency rescue method thereof | |
US12017797B2 (en) | Systems and methods for UAV docking | |
Higashino et al. | Development of Ant-Plane UAVs for observation and scientific missions in Antarctica | |
TWI240882B (en) | Portable controller | |
Sawicki et al. | THE GENERAL AIMS OF CONSRTUCTING UAVs | |
Sawicki et al. | DESIGN CONCEPT OF A LONG-ENDURANCE UNMANNED AERIAL VEHICLE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080929 |