RU2462390C1 - Air observation complex built around tethered balloon - Google Patents
Air observation complex built around tethered balloon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2462390C1 RU2462390C1 RU2011101645/11A RU2011101645A RU2462390C1 RU 2462390 C1 RU2462390 C1 RU 2462390C1 RU 2011101645/11 A RU2011101645/11 A RU 2011101645/11A RU 2011101645 A RU2011101645 A RU 2011101645A RU 2462390 C1 RU2462390 C1 RU 2462390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support element
- tethered
- airborne surveillance
- attached
- control station
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области разработки и применения привязных аэростатов, предназначенных для воздушного наблюдения объектов, процессов и явлений на земной или водной поверхности с возможностью передачи на наземную станцию управления в реальном масштабе времени информации, получаемой с помощью датчиков, установленных на привязных аэростатах.The invention relates to the field of development and application of tethered balloons intended for aerial observation of objects, processes and phenomena on the earth or water surface with the possibility of transmitting information to the ground control station in real time using sensors installed on tethered balloons.
Изобретение актуально при использовании комплексов воздушного наблюдения на основе привязных аэростатов для обнаружения чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий, для сохранения жизни и здоровья людей, уменьшения материального ущерба и предотвращения загрязнения окружающей среды. Особое значение изобретение может иметь в борьбе с пожарами за счет своевременного обнаружения очагов возгорания и их эффективного тушения. Изобретение может быть использовано для технического обеспечения промышленной деятельности и различных мероприятий, проводимых правоохранительными органами в дневных и ночных условиях.The invention is relevant when using airborne observation systems based on tethered balloons to detect emergencies and eliminate their consequences, to preserve human life and health, reduce material damage and prevent environmental pollution. The invention may be of particular importance in the fight against fires due to the timely detection of fires and their effective suppression. The invention can be used for technical support of industrial activities and various activities carried out by law enforcement agencies in day and night conditions.
Уровень техникиState of the art
Известны воздушные комплексы наблюдения на основе привязных аэростатов по патенту США №5,115,997, а также из источников (http://www.aerostar.com/aerostat.htm и http://www.lockheedmartin.com/data/assets/ms2/pdf), содержащие в качестве основных элементов оболочку аэростата, наполненную газом легче воздуха, привязной трос, наземные средства подъема и спуска аэростата (например, лебедку), средства полезной нагрузки, наземную станцию управления, источники (генераторы) электроэнергии и средства технического обслуживания. Телевизионные камеры, установленные на привязном аэростате в качестве датчиков полезной нагрузки, позволяют обнаруживать и сопровождать цели, принимать и записывать информацию об интересующих событиях, действиях и происшествиях.Known aerial surveillance systems based on tethered balloons according to US patent No. 5,115,997, as well as from sources (http://www.aerostar.com/aerostat.htm and http://www.lockheedmartin.com/data/assets/ms2/pdf ) containing, as the main elements, an aerostat shell filled with gas lighter than air, a tethered cable, ground means of lifting and lowering the aerostat (for example, a winch), payload means, a ground control station, electric power sources (generators) and maintenance facilities. Television cameras mounted on a tethered balloon as payload sensors allow you to detect and track targets, receive and record information about events of interest, actions and incidents.
Известен воздушный комплекс наблюдения по патенту США №5,757,157, использующий привязной аэростат, с устройством для размещения датчиков полезной нагрузки, включающим в свой состав хомут, верхнюю и нижнюю пластину и механизм скольжения. Этот механизм позволяет перемещать нижнюю пластину с установленными на ней датчиками полезной нагрузки относительно верхней пластины за счет ее вращения вокруг вертикальной оси. В случае использования в качестве датчика полезной нагрузки оптической камеры это обеспечивает круговое поле обзора в триста шестьдесят градусов. В данном комплексе воздушного наблюдения отсутствуют технические средства стабилизации положения полезной нагрузки. При воздействии на аэростат ветровых воздушных потоков это приводит к раскачиванию полезной нагрузки и смещению ее от вертикального положения, что снижает качество получаемых изображений и ухудшает возможности наблюдения.Known airborne observation complex according to US patent No. 5,757,157, using a tethered balloon, with a device for accommodating payload sensors, including a clamp, upper and lower plate and a sliding mechanism. This mechanism allows the lower plate to be moved with the payload sensors mounted on it relative to the upper plate due to its rotation around the vertical axis. In the case of using an optical camera as a payload sensor, this provides a circular field of view of three hundred and sixty degrees. There are no technical means to stabilize the position of the payload in this airborne surveillance system. When exposed to wind air currents, this leads to swaying of the payload and its displacement from the vertical position, which reduces the quality of the images and impairs the ability to observe.
Известен воздушный комплекс наблюдения по патенту США №7,237,750, в котором для стабилизации положения полезной нагрузки она подвешена к аэростату с помощью карданного шарнира. Он позволяет существенно уменьшить колебания полезной нагрузки от воздействия ветра и сохранять ее вертикальное положение, что крайне важно для воздушного наблюдения. Этот воздушный комплекс наблюдения, по числу и содержанию функционально сходных признаков, является прототипом изобретения.Known airborne observation system for US patent No. 7,237,750, in which to stabilize the position of the payload, it is suspended from the balloon using a universal joint. It allows you to significantly reduce the fluctuation of the payload from the effects of the wind and maintain its vertical position, which is extremely important for aerial surveillance. This airborne observation complex, by the number and content of functionally similar features, is a prototype of the invention.
Прототип представляет собой комплекс воздушного наблюдения на основе привязного аэростата, которой включает в свой состав:The prototype is an airborne surveillance system based on a tethered balloon, which includes:
- оболочку аэростата, наполненную газом легче воздуха,- a balloon shell filled with gas lighter than air,
- привязной трос, верхний конец которого прикреплен к оболочке аэростата, а нижний конец прикреплен к наземным средствам подъема и спуска аэростата,- a tethered cable, the upper end of which is attached to the shell of the balloon, and the lower end is attached to the ground means of lifting and lowering the balloon,
- связующий элемент, прикрепленный к оболочке аэростата, к которому через верхний опорный элемент, карданный шарнир с двумя степенями свободы и нижний опорный элемент присоединена платформа с установленной на ней полезной нагрузкой, выполненная с возможностью кругового вращения по азимуту вокруг оси нижнего опорного элемента с помощью электрического мотора, управляемого электронным блоком управления,- a connecting element attached to the shell of the aerostat, to which, through the upper supporting element, the cardan joint with two degrees of freedom and the lower supporting element, a platform is connected with a payload installed on it, made with the possibility of circular rotation in azimuth around the axis of the lower supporting element using electric a motor controlled by an electronic control unit,
- средства измерения движения платформы с установленной на ней полезной нагрузкой, включающие датчики скорости и ускорения,- means of measuring the movement of the platform with the payload installed on it, including speed and acceleration sensors,
- наземную станцию управления,- ground control station,
- средства связи для передачи команд управления с наземной станции управления на привязной аэростат и получения данных от сенсоров полезной нагрузки привязного аэростата на наземной станции управления.- communication means for transmitting control commands from a ground control station to a tethered balloon and receiving data from payload sensors of a tethered balloon at a ground control station.
В прототипе вертикальное положение полезной нагрузки достигается за счет ее свободного движения в карданном шарнире, на котором она подвешена к привязному аэростату, под действием силы тяжести. При воздействии на аэростат турбулентных воздушных масс это приводит к раскачиванию полезной нагрузки и ее нежелательным колебательным и вращательным перемещениям по отношению к вертикальной оси, что приводит к потере стабильности получаемого изображения и затрудняет ее юстировку и направление камер наблюдения на интересующий объект. Конструкция прототипа не позволяет быстро производить процедуру сборки и подготовки его к работе в ситуациях, когда фактор времени имеет решающее значение, например при тушении пожаров.In the prototype, the vertical position of the payload is achieved due to its free movement in the universal joint, on which it is suspended from a tethered balloon, under the influence of gravity. When the turbulent air masses act on the balloon, this leads to a swing of the payload and its undesirable oscillatory and rotational movements with respect to the vertical axis, which leads to a loss of stability of the resulting image and makes it difficult to align and direct the surveillance cameras to the object of interest. The design of the prototype does not allow you to quickly perform the assembly procedure and prepare it for work in situations where the time factor is crucial, for example when fighting fires.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Изобретение решает задачи повышения стабильности получаемого в процессе наблюдения изображения в условиях воздействия неблагоприятных воздушных потоков, повышения точности юстировки камер наблюдения и их направления на интересующие объекты, а также упрощения и ускорения процедуры сборки и подготовки комплекса воздушного наблюдения к работе.The invention solves the problem of increasing the stability of the image obtained during the observation process under the influence of adverse air flows, improving the accuracy of alignment of the surveillance cameras and their directions to objects of interest, as well as simplifying and speeding up the assembly and preparation of the airborne surveillance system for work.
Изобретение представляет собой комплекс воздушного наблюдения на основе привязного аэростата, содержащий оболочку аэростата, наполненную газом легче воздуха, привязной трос, верхний конец которого прикреплен к оболочке аэростата, а нижний конец присоединен к наземным средствам подъема и спуска аэростата, связующий элемент, прикрепленный к оболочке аэростата, к которому через верхний опорный элемент, карданный шарнир с двумя степенями свободы и нижний опорный элемент присоединена платформа с установленной на ней полезной нагрузкой, выполненной с возможностью кругового вращения по азимуту вокруг вертикальной оси нижнего опорного элемента с помощью электрического мотора, управляемого электронным блоком управления, в котором размещены датчики скорости и ускорения для измерения движения, наземную станцию управления, а также средства связи для передачи команд управления с наземной станции управления на привязной аэростат и получения данных от сенсоров полезной нагрузки привязного аэростата на наземной станции управления.The invention is an airborne surveillance system based on a tethered balloon, containing a balloon envelope filled with gas lighter than air, a tethered cable, the upper end of which is attached to the aerostat shell, and the lower end is connected to ground means of lifting and lowering the aerostat, a connecting element attached to the aerostat shell to which, through the upper support element, the cardan joint with two degrees of freedom and the lower support element, a platform with a payload installed on it is connected, complete with the possibility of circular rotation in azimuth around the vertical axis of the lower support element using an electric motor controlled by an electronic control unit, which houses speed and acceleration sensors for measuring motion, a ground control station, as well as communication equipment for transmitting control commands from a ground control station on a tethered balloon and receiving data from the payload sensors of a tethered balloon at a ground control station.
Кроме того, в изобретении:In addition, in the invention:
- верхний опорный элемент снабжен разборным фиксирующим замком, к которому снизу прикреплен поворотный узел крепления, жестко присоединенный к горизонтально расположенному верхнему диску, к нижней поверхности которого пристыкована верхняя вилка карданного шарнира, внутри которой на первой оси кардана размещено кольцо кардана, внутри которого на второй оси кардана, расположенной перпендикулярно первой оси кардана, помещена штанга кардана, нижний конец которой присоединен к нижнему опорному элементу, а к одному вертикальному элементу вилки кардана со стороны двух противоположных боковых поверхностей в нижней их части прикреплены верхние концы двух дополнительно установленных амортизаторов, нижние концы которых присоединены к кронштейну амортизаторов, расположенному на нижнем опорном элементе таким образом, что в исходном положении амортизаторы расположены вертикально и параллельно друг другу.- the upper supporting element is equipped with a collapsible locking lock, to which a rotary fastening assembly is attached from below, rigidly attached to a horizontally located upper disk, to the lower surface of which the upper fork of the cardan joint is docked, inside which on the first axis of the cardan there is a cardan ring, inside of which on the second axis a cardan located perpendicular to the first axis of the cardan, a cardan rod is placed, the lower end of which is attached to the lower support element, and to one vertical element ilki cardan by two opposite side surfaces of the lower portions thereof are fixed the upper ends of the two additional shock absorbers installed, lower ends of which are attached to the bracket shock absorbers located on the lower support member in such a manner that in the rest position dampers are arranged vertically and parallel to each other.
В заявленном комплексе воздушного наблюдения на основе привязного аэростата в состав полезной нагрузки включены телевизионная камера и тепловизионная камера, размещенные на противоположных концах одного прикрепленного к противоположным боковым поверхностям корпуса полезной нагрузки с помощью подшипников горизонтального вала, за счет вращения которого с помощью электрического шагового привода, снабженного средствами включаемой и отключаемой гиростабилизации, оси наблюдения этих камер перемещаются по углу места.In the claimed airborne surveillance system based on a tethered balloon, the payload includes a television camera and a thermal imaging camera located on opposite ends of one payload housing attached to opposite side surfaces using horizontal shaft bearings, which is rotated by an electric step drive equipped with by means of turn-on and turn-off gyrostabilization, the observation axes of these cameras move along the elevation angle.
В заявленном комплексе воздушного наблюдения на основе привязного аэростата круговое вращение телевизионной и тепловизионной камер полезной нагрузки вокруг вертикальной оси нижнего опорного элемента осуществляется с помощью электрического шагового привода, снабженного средствами включаемой и отключаемой гиростабилизации.In the claimed airborne surveillance system based on a tethered balloon, the circular rotation of the television and thermal imaging payload cameras around the vertical axis of the lower support element is carried out using an electric step drive equipped with on and off gyrostabilization.
В данном комплексе воздушного наблюдения на основе привязного аэростата средства связи аэростата с наземной станцией управления выполнены в виде радиотехнической системы связи с установкой приемопередатчиков с антеннами на аэростате и на наземной станции управления.In this airborne surveillance system, based on a tethered balloon, the means of communication between the aerostat and the ground control station are made in the form of a radio communication system with the installation of transceivers with antennas on the aerostat and on the ground control station.
Приемопередатчик наземной станции управления комплекса воздушного наблюдения на основе привязного аэростата выполнен многоканальным, что позволяет управлять одновременно нескольким аэростатами с помощью одной станции управления и принимать информацию воздушного наблюдения одновременно от нескольких аэростатов на одной наземной станции управления.The transceiver of the ground control station of the airborne surveillance complex based on the tethered balloon is multichannel, which allows you to control multiple balloons simultaneously using one control station and receive airborne surveillance information from several balloons at the same ground control station.
Наземная станция управления комплекса воздушного наблюдения на основе привязного аэростата снабжена двумя дисплейными устройствами отображения информации, на одном из которых выводится цифровая карта местности в зоне воздушного наблюдения, а на втором отображается информация воздушного наблюдения в оптическом или в инфракрасном диапазоне от установленных на аэростате камер.The ground control station of the airborne surveillance complex based on a tethered balloon is equipped with two display devices for displaying information, one of which displays a digital map of the area in the airborne surveillance zone, and the second displays airborne surveillance information in the optical or infrared range from cameras installed on the balloon.
В комплексе воздушного наблюдения на основе привязного аэростата в компьютер наземной станции управления введен алгоритм, позволяющий одновременно выводить на один дисплей изображение информации воздушного наблюдения от нескольких аэростатов.In the airborne surveillance system based on a tethered balloon, an algorithm has been introduced into the computer of the ground control station, which allows simultaneously displaying on one display the image of airborne surveillance information from several balloons.
Для исключения потери аэростата в случае обрыва привязного троса комплекс воздушного наблюдения на основе привязного аэростата снабжен средствами аварийной посадки аэростата, выполненными в виде командной радиолинии, передатчик которой установлен на наземной станции управления, а приемник - на связующем элементе аэростата, и электрическим управляемым клапаном для выпуска гелия, установленным на оболочке аэростата.To exclude the loss of the balloon in the event of a breakage of the tethered rope, the airborne surveillance system based on the tethered balloon is equipped with emergency landing gear made in the form of a command radio line, the transmitter of which is installed on the ground control station, and the receiver on the connecting element of the balloon, and an electrically operated valve helium mounted on a balloon shell.
Комплекс воздушного наблюдения на основе привязного аэростата размещен на автономных мобильных платформах, снабженных собственными средствами погрузки и разгрузки, для обеспечения его транспортировки в район применения и обратно на базу хранения.The airborne surveillance system based on a tethered balloon is located on autonomous mobile platforms equipped with its own loading and unloading facilities to ensure its transportation to the area of use and back to the storage base.
В комплексе воздушного наблюдения на основе привязного аэростата снаружи установлен влагонепроницаемый мягкий защитный кожух, верхний конец которого закреплен под поворотным узлом крепления с помощью хомута, а нижний конец прикручен к нижнему опорному элементу.In the airborne surveillance system, based on a tethered balloon, a moisture-proof soft protective casing is installed on the outside, the upper end of which is fixed under the swivel mount using a clamp, and the lower end is screwed to the lower support element.
Наличие разборного фиксирующего замка позволяет быстро и надежно присоединять блок полезной нагрузки к привязному аэростату и отсоединять его. Поворотный узел крепления дает возможность точно юстировать начальное вертикальное положение блока полезной нагрузки и фиксировать его с помощью зажима при сборке, подготовке и развертывании комплекса воздушного наблюдения. Два установленных в заявленном техническом решении амортизатора гасят все резкие перемещения в карданном шарнире, которые могут возникнуть в результате смещения аэростата из-за воздействия резких порывов ветра. Плавные перемещения блока полезной нагрузки по азимуту и углу места компенсируются с помощью средств включаемой и отключаемой гиростабилизации. Эти средства отключаются, когда необходимы поиск и наведение камер на интересующий объект оператором воздушного комплекса наблюдения. Включение их производится тогда, когда требуется непрерывное продолжительное наблюдение за интересующим объектом. В момент включения фиксируется угловое положение камер как исходное. В случае перемещения блока полезной нагрузки в результате воздействия ветра на воздушный комплекс наблюдения с помощью установленных датчиков скорости, ускорения и магнитного компаса измеряются параметры движения. В электронном блоке управления вырабатываются команды на электроприводы по азимуту и углу места, которые возвращают блок полезной нагрузки в исходное положение. Таким образом, независимо от раскачивания и вращения аэростата его камеры постоянно направлены на интересующий объект. При этом изображение наблюдаемого объекта является высокостабильным даже в условиях турбулентного движения воздушных потоков.The presence of a collapsible locking lock allows you to quickly and reliably attach a payload block to a tethered balloon and disconnect it. The swivel attachment point makes it possible to precisely adjust the initial vertical position of the payload block and fix it with a clamp during assembly, preparation and deployment of the airborne surveillance complex. Two shock absorbers installed in the claimed technical solution extinguish all sudden movements in the universal joint that may occur as a result of the balloon displacement due to the impact of sudden gusts of wind. Smooth movements of the payload block in azimuth and elevation are compensated by means of on and off gyrostabilization. These tools are disabled when it is necessary to search and aim cameras at the object of interest by the operator of the airborne surveillance system. Their inclusion is made when continuous continuous monitoring of the object of interest is required. At the moment of switching on, the angular position of the cameras is fixed as the initial one. In the case of the movement of the payload block due to the influence of the wind on the airborne observation system, the motion parameters are measured using the installed speed, acceleration and magnetic compass sensors. In the electronic control unit, commands for electric drives are generated in azimuth and elevation, which return the payload block to its original position. Thus, regardless of the swing and rotation of the balloon, its cameras are constantly directed at the object of interest. Moreover, the image of the observed object is highly stable even in conditions of turbulent movement of air flows.
В заявленном комплексе воздушного наблюдения реализована возможность одновременного наблюдения на наземной станции управления изображений от нескольких (например, четырех) привязных аэростатов, которые передаются по радиоканалам связи в реальном масштабе времени. При этом на одном дисплейном устройстве отображения информации наземной станции управления выводится цифровая карта местности в зоне воздушного наблюдения, а на втором отображается информация воздушного наблюдения в оптическом или в инфракрасном диапазоне от установленных на аэростате камер. Это позволяет осуществить точную привязку информации наблюдения к местности.In the claimed airborne surveillance system, it is possible to simultaneously monitor images from several (for example, four) tethered balloons at a ground control station, which are transmitted over the air in real time. At the same time, a digital map of the terrain in the air surveillance zone is displayed on one display device for displaying information from the ground control station, and the second displays air surveillance information in the optical or infrared range from the cameras installed on the balloon. This allows for accurate linking of observation information to the terrain.
Для исключения потери аэростата в случае обрыва привязного троса может быть осуществлена его аварийная посадка. По командной радиолинии передается команда оператора на борт аэростата, в результате которой срабатывает установленный на оболочке аэростата электрически управляемый клапан для выпуска гелия. В результате этого производится плавный контролируемый спуск аэростата недалеко от места его подъема.In order to exclude the loss of the balloon in the event of a breakage of the tethered cable, it may be emergency landing. An operator’s command is transmitted via a command line to an aerostat, as a result of which an electrically controlled valve for releasing helium is installed on the aerostat shell. As a result of this, a smooth controlled descent of the balloon is made near the place of its rise.
Заявленный комплекс воздушного наблюдения на основе привязного аэростата обладает высокой автономностью и мобильностью, так как он размещен на автономных мобильных платформах, снабженных собственными средствами погрузки и разгрузки.The claimed airborne surveillance system based on a tethered balloon has high autonomy and mobility, as it is located on autonomous mobile platforms equipped with their own means of loading and unloading.
Установленный снаружи связующего элемента влагонепроницаемый мягкий защитный кожух хорошо защищает его от негативного воздействия атмосферных факторов (воды, льда и других), обеспечивая надежную работу заявленного комплекса воздушного наблюдения.A moisture-proof soft protective casing installed outside the binder element protects it well from the negative effects of atmospheric factors (water, ice and others), ensuring reliable operation of the claimed airborne surveillance system.
Перечень чертежейList of drawings
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:The invention is further illustrated by specific examples of its implementation with reference to the accompanying drawings, which depict:
фигура 1 - общий вид блока полезной нагрузки воздушного комплекса наблюдения на основе привязного аэростата со средствами крепления и стабилизации;figure 1 is a General view of the payload block of an airborne surveillance system based on a tethered balloon with fastening and stabilization means;
фигура 2 - общий вид средств крепления и стабилизации блока полезной нагрузки воздушного комплекса наблюдения на основе привязного аэростата.figure 2 is a General view of the means of attachment and stabilization of the payload block of the airborne surveillance system based on a tethered balloon.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Воздушный комплекс наблюдения на основе привязного аэростата содержит блок полезной нагрузки 1 со средствами крепления и стабилизации 2 (фигура 1). Оболочка аэростата, наполненная газом легче воздуха, привязной трос и наземные средства подъема и спуска аэростата не показаны. Связующий элемент 3 прикреплен к оболочке аэростата. К нему через верхний опорный элемент 4, карданный шарнир с двумя степенями свободы 5 и нижний опорный элемент 6 присоединена платформа 7 с установленной на ней полезной нагрузкой 8. Она выполнена с возможностью кругового вращения по азимуту вокруг вертикальной оси нижнего опорного элемента 6.An airborne surveillance system based on a tethered balloon contains a payload unit 1 with attachment and stabilization means 2 (figure 1). The balloon shell filled with gas is lighter than air, the tethered cable and the ground means of lifting and lowering the balloon are not shown. The connecting element 3 is attached to the shell of the balloon. A
В состав полезной нагрузки воздушного комплекса наблюдения на основе привязного аэростата включены телевизионная камера 9 и тепловизионная камера 10. Они размещены на противоположных концах расположенного внутри горизонтального вала (не показан), прикрепленного к противоположным боковым поверхностям корпуса полезной нагрузки 11 с помощью подшипников. За счет вращения горизонтального вала с помощью электрического шагового привода, снабженного средствами включаемой и отключаемой гиростабилизации, оси наблюдения этих камер перемещаются по углу места. Круговое вращение телевизионной 9 и тепловизионной 10 камер полезной нагрузки вокруг вертикальной оси нижнего опорного элемента 6 осуществляется с помощью электрического шагового привода, снабженного средствами включаемой и отключаемой гиростабилизации.The payload of the airborne surveillance complex based on a tethered balloon includes a television camera 9 and a thermal imaging camera 10. They are placed at opposite ends of a horizontal shaft (not shown) located on the opposite sides of the payload housing 11 using bearings. Due to the rotation of the horizontal shaft with the help of an electric stepper drive equipped with means of turn-on and turn-off gyrostabilization, the observation axes of these cameras move along the elevation angle. The circular rotation of the television 9 and thermal imaging 10 cameras payload around the vertical axis of the
Передача команд управления на привязной аэростат и информации видеонаблюдения на наземную станцию управления производится с помощью радиотехнической системы связи. Бортовой приемопередатчик привязного аэростата с антеннами установлен в нижней части 12 блока полезной нагрузки 1.Transmission of control commands to a tethered balloon and video surveillance information to a ground control station is carried out using a radio communication system. The onboard transceiver of a tethered balloon with antennas is installed in the lower part 12 of the payload block 1.
Приемник командной радиолинии средств аварийной посадки аэростата 13 установлен на связующем элементе 3.The receiver of the command radio link of the emergency landing gear for the balloon 13 is mounted on the connecting element 3.
Верхний опорный элемент 4 снабжен разборным фиксирующим замком 14 (фигура 2), к которому снизу прикреплен поворотный узел крепления 15, жестко присоединенный к горизонтально расположенному верхнему диску 16. К нижней поверхности этого диска присоединена верхняя вилка карданного шарнира 17, внутри которой на первой оси 18 кардана размещено кольцо кардана 19. Внутри него на второй оси 20 кардана, расположенной перпендикулярно первой оси 18 кардана, помещена штанга кардана 21, нижний конец которой присоединен к нижнему опорному элементу 6. К одному вертикальному элементу 22 вилки кардана 17 со стороны двух узких противоположных боковых поверхностей 23 и 24 в нижней их части прикреплены верхние концы 25 и 26 двух дополнительно установленных амортизаторов 27 и 28, нижние концы 29 и 30 которых присоединены к кронштейну амортизаторов 31, расположенному на платформе 7 таким образом, что в исходном положении амортизаторы расположены вертикально и параллельно друг другу.The upper supporting element 4 is equipped with a collapsible locking lock 14 (figure 2), to which a pivoting
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Изобретение предназначено для непрерывного воздушного наблюдения районов чрезвычайных ситуаций (пожаров, наводнений, землетрясений и других), а также для поддержки и технического обеспечения промышленной и правоохранительной деятельности в дневных и ночных условиях.The invention is intended for continuous air surveillance of emergency areas (fires, floods, earthquakes and others), as well as for the support and technical support of industrial and law enforcement in day and night conditions.
Каждое из средств, применение которого предусмотрено изобретением, выпускается промышленностью разных стран. Предусмотренное изобретением взаимодействие средств реализуется в известных процессах различного назначения в области авиастроения, воздухоплавания и практического использования привязных и пилотируемых аэростатов различного назначения.Each of the means, the use of which is provided for by the invention, is produced by industry in different countries. The interaction of means provided by the invention is realized in known processes of various purposes in the field of aircraft construction, aeronautics and the practical use of tethered and manned aerostats for various purposes.
Комплекс воздушного наблюдения на основе привязных аэростатов, реализующий данное изобретение, является серийным изделием, которое полностью испытано.The airborne surveillance system based on tethered balloons that implements this invention is a serial product that has been fully tested.
В состав комплекса входят оболочка привязного аэростата объемом от 50 до 80 кубических метров, блок полезной нагрузки, привязной трос, лебедка с электрическим приводом, бензиновый электрогенератор, щиток управления, баллоны с гелием и контейнер. Их общая масса составляет 1200 кг. Масса портативной наземной станции управления вместе с антенной не превышает 20 кг.The complex includes a shell of a tethered balloon with a volume of 50 to 80 cubic meters, a payload block, a tethered cable, an electric winch, a gasoline generator, a control panel, helium cylinders and a container. Their total weight is 1200 kg. The weight of the portable ground control station together with the antenna does not exceed 20 kg.
Применение комплекса осуществляется техническим расчетом из двух человек с неподготовленных в инженерном отношении площадок при скорости ветра до 10 метров в секунду. Время подготовки к использованию этого комплекса, включая подъем привязного аэростата на рабочую высоту, не превышает 45 минут.The application of the complex is carried out by a technical calculation of two people from unprepared engineering sites at wind speeds of up to 10 meters per second. The preparation time for using this complex, including lifting the tethered balloon to its working height, does not exceed 45 minutes.
Время плавного подъема привязного аэростата на максимальную высоту в 300 метров не превышает 10 минут.The time to smoothly lift the tethered balloon to a maximum height of 300 meters does not exceed 10 minutes.
Дальность передачи телевизионного и инфракрасного изображения местности с борта привязного аэростата на наземную станцию управления составляет 5 км.The transmission range of television and infrared images of the terrain from the tethered balloon to the ground control station is 5 km.
На одном транспортном средстве соответствующей грузоподъемностью размещаются 4 комплекса воздушного наблюдения.On one vehicle of the appropriate carrying capacity are 4 airborne surveillance systems.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101645/11A RU2462390C1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Air observation complex built around tethered balloon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101645/11A RU2462390C1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Air observation complex built around tethered balloon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011101645A RU2011101645A (en) | 2012-07-27 |
| RU2462390C1 true RU2462390C1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=46850288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011101645/11A RU2462390C1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Air observation complex built around tethered balloon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2462390C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103758907A (en) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 | Damping device for unmanned aerial vehicles |
| RU2535381C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-12-10 | Сергей Николаевич Доля | Complex of equipment for air observation |
| RU2649219C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-03-30 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | All-weather astronomical complex |
| RU2655708C1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-05-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Mirror antenna of aerostatic aircraft |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108557051B (en) * | 2018-06-15 | 2023-10-24 | 湖南航天远望科技有限公司 | Tethered balloon sphere, guaranteeing shelter and tethered balloon system thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115997A (en) * | 1990-01-12 | 1992-05-26 | Teledyne Industries, Inc. | Surveillance balloon |
| RU2059542C1 (en) * | 1988-06-13 | 1996-05-10 | Конструкторское бюро "Салют" | Androgynous device for mating space vehicles |
| EP0771729A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-05-07 | Ian Carwardine | Aerial camera platform and signal transmission and reception system |
| US5757157A (en) * | 1995-11-16 | 1998-05-26 | Tcom, L.P. | Sensor mount apparatus |
| RU2181683C2 (en) * | 2000-04-14 | 2002-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро № 1 НИИРП" | Device for attitude stabilization of suspended object on transport facility |
| RU2319319C1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-10 | Владимир Миронович Вишневский | Method for composing wireless information transfer networks and a high-altitude rotary-wing platform for realization of the method |
| WO2011005851A2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Capper Harry M | Aerostat assembly |
-
2011
- 2011-01-18 RU RU2011101645/11A patent/RU2462390C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2059542C1 (en) * | 1988-06-13 | 1996-05-10 | Конструкторское бюро "Салют" | Androgynous device for mating space vehicles |
| US5115997A (en) * | 1990-01-12 | 1992-05-26 | Teledyne Industries, Inc. | Surveillance balloon |
| EP0771729A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-05-07 | Ian Carwardine | Aerial camera platform and signal transmission and reception system |
| US5757157A (en) * | 1995-11-16 | 1998-05-26 | Tcom, L.P. | Sensor mount apparatus |
| RU2181683C2 (en) * | 2000-04-14 | 2002-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро № 1 НИИРП" | Device for attitude stabilization of suspended object on transport facility |
| RU2319319C1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-10 | Владимир Миронович Вишневский | Method for composing wireless information transfer networks and a high-altitude rotary-wing platform for realization of the method |
| WO2011005851A2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Capper Harry M | Aerostat assembly |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535381C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-12-10 | Сергей Николаевич Доля | Complex of equipment for air observation |
| CN103758907A (en) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 | Damping device for unmanned aerial vehicles |
| CN103758907B (en) * | 2014-01-10 | 2015-09-16 | 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 | The damping device of unmanned vehicle |
| RU2649219C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-03-30 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | All-weather astronomical complex |
| RU2655708C1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-05-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Mirror antenna of aerostatic aircraft |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011101645A (en) | 2012-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7162908B2 (en) | Suspended load stabilization system and method | |
| US20210255642A1 (en) | Method and apparatus for remote, interior inspection of cavities using an unmanned aircraft system | |
| US9789969B2 (en) | Impact protection apparatus | |
| US9932110B2 (en) | Method for installing an object using an unmanned aerial vehicle | |
| CN101811578B (en) | Special photoelectric nacelle of power patrol unmanned helicopter | |
| US8590829B2 (en) | System, floating unit and method for elevating payloads | |
| US8602349B2 (en) | Airborne, tethered, remotely stabilized surveillance platform | |
| CN203753400U (en) | Unmanned scouting and rescuing aircraft for fire fighting | |
| RU2462390C1 (en) | Air observation complex built around tethered balloon | |
| JP2019085104A (en) | Flight unit and control method of flight unit | |
| CN107402583B (en) | Light remote sensing sensor carrying device with power helium balloon | |
| CN107089319A (en) | Storage tank fire detection system | |
| CN104002963A (en) | Unmanned patrol aircraft for power transmission lines | |
| US6072524A (en) | Electronic observation post with communications relay | |
| CN203864994U (en) | Unmanned patrolling airplane for power transmission line | |
| Auer et al. | EU CURSOR Drone Fleet: fast and cost-effective rescue of victims buried under rubble | |
| US11104434B2 (en) | Roaming airborne explorer system | |
| CN113212776A (en) | Unmanned aerial vehicle descending auxiliary device and unmanned aerial vehicle | |
| BG66922B1 (en) | A video monitoring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130119 |