RU2723201C1 - Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person - Google Patents

Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person Download PDF

Info

Publication number
RU2723201C1
RU2723201C1 RU2019122202A RU2019122202A RU2723201C1 RU 2723201 C1 RU2723201 C1 RU 2723201C1 RU 2019122202 A RU2019122202 A RU 2019122202A RU 2019122202 A RU2019122202 A RU 2019122202A RU 2723201 C1 RU2723201 C1 RU 2723201C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
unmanned aerial
aerial vehicle
computer
board computer
Prior art date
Application number
RU2019122202A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Вадимович Флоров
Владимир Евгеньевич Туров
Владимир Юрьевич Клешин
Константин Витальевич Спиридонов
Никита Сергеевич Калмыков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Альбатрос" (ООО "Альбатрос")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Альбатрос" (ООО "Альбатрос") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Альбатрос" (ООО "Альбатрос")
Priority to RU2019122202A priority Critical patent/RU2723201C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2723201C1 publication Critical patent/RU2723201C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to the aviation equipment. Unmanned aerial vehicle of aircraft type for detection of missing person comprises body, built-in on-board computer system, module for determination of spatial coordinates, communication module, audio recorder. Aircraft has two loudspeakers, an audio signal amplifier, two F type antennas, a radio module for transmitting data from the computer and an audio signal from the audio recorder. Computer is connected through a power interface to the junction box, can be connected to a surveillance camera in the form of a mirror-free camera and a radio module for transmitting data from a computer and audio from an audio recorder in the form of a highly sensitive microphone rigidly fixed on one wing. Parachute hatch is arranged between loudspeakers. Spatial coordinates determining module is made with the receiver GPS/GLONASS antenna and is connected to the flight controller. Communication module is in form of a radio telemetry and control module. On-board processing single-board computer and mirror-free camera are installed on removable carbon platform. Mirror-free camera is connected to the flight controller by means of a socket-type box.
EFFECT: invention is aimed at increasing the efficiency of determining coordinates of a missing person.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к беспилотным летательным аппаратам и может быть использовано для проведения операций по спасению и поиска людей.The invention relates to aircraft, in particular to unmanned aerial vehicles and can be used for rescue and search of people.

Известна система наблюдения за земной поверхностью с беспилотным летательным аппаратом (БЛА), содержащая установленные на БЛА контроллер, связанный с аппаратурой наблюдения, автопилотом и первым приемопередающим модулем, двигательную установку и рулевой привод, подключенные к соответствующим выходам контроллера, аэродинамические рули, соединенные с выходом рулевого привода, а также наземное носимое или возимое устройство обработки информации и управления, включающее в себя второй приемопередающий модуль, выполненный с возможностью обмена информацией по радиоэфиру с первым приемопередающим модулем, блок обработки и отображения информации, вход которого подключен к выходу второго приемопередающего модуля, и блок управления, первый выход которого подключен ко входу второго приемопередающего модуля, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью формирования на первом выходе команд включения и выключения двигательной установки для перевода БЛА в режим самолета с леером или в режим воздушного змея при полете в условиях соответственно отсутствия или наличия ветра, при этом для осуществления второго из указанных режимов в систему дополнительно введены затягивающая лебедка и леер, причем управляющий вход затягивающей лебедки подключен ко второму выходу блока управления, леер намотан на барабан лебедки, а конец леера прикреплен к корпусу БЛА. Аппаратура наблюдения включает в себя цифровой фотоаппарат, выполненный с возможностью видеосъемки, и поворотное устройство, выполненное с возможностью ориентации цифрового фотоаппарата в заданных направлениях, а блок управления выполнен с дополнительными возможностями формирования команд управления цифровым фотоаппаратом и поворотным устройством. Первый и второй приемопередающие модули выполнены в виде Bluetooth-модулей. Двигательная установка выполнена на основе электродвигателя. (Патент РФ №2323851, опубл. 10.05.2008)A known system for observing the Earth’s surface with an unmanned aerial vehicle (UAV), comprising a controller installed on the UAV associated with the monitoring equipment, an autopilot and the first transceiver module, a propulsion system and a steering gear connected to the corresponding controller outputs, aerodynamic steering wheels connected to the steering output the drive, as well as a ground wearable or portable information processing and control device, including a second transceiver module, configured to exchange information over the air with the first transceiver module, an information processing and display unit, the input of which is connected to the output of the second transceiver module, and a unit control, the first output of which is connected to the input of the second transceiver module, characterized in that the control unit is configured to generate at the first output commands to turn the propulsion system on and off to transfer the UAV to airplane mode with a rail or a kite mode during flight under conditions of absence or presence of wind, while for the implementation of the second of these modes, an add-on winch and a handrail are additionally introduced into the system, the control input of the add-on winch connected to the second output of the control unit, the hand-rail is wound on the winch drum, and the end the leera is attached to the UAV case. The monitoring equipment includes a digital camera configured to video, and a rotary device configured to orient the digital camera in predetermined directions, and the control unit is configured with additional capabilities for generating control commands for the digital camera and the rotary device. The first and second transceiver modules are made in the form of Bluetooth modules. The propulsion system is based on an electric motor. (RF patent No. 2323851, publ. 05/10/2008)

Известен мобильный комплекс беспилотного воздушного мониторинга, содержащий малогабаритный беспилотный летательный аппарат вертолетного типа,оснащенный аппаратурой полезной нагрузки, передающей в режиме реального времени потоковую информацию, цифровой фотоаппарат, цифровую видеокамеру, тепловизионную камеру, радиометр-дозиметр, газоанализатор, мобильный наземный пункт управления летательным аппаратом, радиотелеметрическую систему двунаправленной связи летательного аппарата и его мобильного наземного пункта управления, состоящую из бортовой и наземной аппаратуры, отличающийся тем, что дополнен двумя беспилотными летательными аппаратами самолетного типа малого и среднего радиуса действия, эластичным и механическим пусковыми устройствами для беспилотных летательных аппаратов самолетного типа, портативной автономной метеостанцией, комплектом средств жизнеобеспечения, а также средствами радиосвязи и переносным видеотерминалом для получения и передачи видео- и телеметрических данных с района чрезвычайной ситуации с беспилотного летательного аппарата экипажу транспортного средства, в качестве полезной нагрузки включает гиростабилизированную оптико-электронную систему, оснащенную видео- и тепловизионными камерами, модуль для оповещения населения и модуль ретрансляции радиосигналов, а в качестве мобильного наземного пункта управления летательным аппаратом - наземную станцию управления, представляющую собой автоматизированное рабочее место переносного автономного исполнения, размещенное на шасси автомобиля повышенной проходимости. Патент РФ №2612754, опубл. 13.03.17)A mobile unmanned aerial monitoring complex is known that contains a small-sized unmanned aerial vehicle of a helicopter type, equipped with payload equipment transmitting real-time information, a digital camera, a digital video camera, a thermal imaging camera, a radiometer-dosimeter, a gas analyzer, a mobile ground control station for an aircraft, radio-telemetric bidirectional communication system of the aircraft and its mobile ground control station, consisting of airborne and ground equipment, characterized in that it is supplemented by two unmanned aerial vehicles of the type of small and medium radius, elastic and mechanical launchers for unmanned aerial vehicles of the aircraft type, portable autonomous weather station, a set of life support equipment, as well as radio communications and a portable video terminal for receiving and transmitting video and telemetry data from the area emergency situation with an unmanned aerial vehicle to the vehicle crew, as a payload includes a gyrostabilized optoelectronic system equipped with video and thermal imaging cameras, a module for alerting the population and a radio signal relay module, and as a mobile ground control station for the aircraft, a ground control station , which is an automated workstation of portable stand-alone performance, located on the chassis of a cross-country vehicle. RF patent No. 2612754, publ. 03/13/17)

Известен беспилотный авиационный комплекс, содержащий беспилотный летательный аппарат вертолетного типа, предназначенный для радиолокационно-оптического дозора, выполнен по схеме квадрокоптера и содержит фюзеляж, балковый держатель, предназначенный для подвески и транспортирования контейнера полезной нагрузки, первую силовую установку, вторую силовую установку, третью силовую установку и четвертую силовую установку, закрепленных к фюзеляжу четырьмя поворотными опорами, на фюзеляже размещена оптико-электронная система, бортовая система автоматического сопровождения и управления полетом, а снизу фюзеляжа, с использованием балкового держателя, подвешен контейнер полезной нагрузки, оснащенный в передней части радиопрозрачным обтекателем и радиотехническим комплексом, левое полозковое шасси и правое полозковое шасси соединены с первой, второй, третьей и четвертой опорными стойками, которые соединены с фюзеляжем. Контейнер полезной нагрузки, оснащенный радиопрозрачным обтекателем и радиотехническим комплексом, предназначенный для обнаружения, опознавания и сопровождения воздушных, морских и наземных объектов, обнаружения и пеленгации средств радиоэлектронных помех, мониторинга объектов топливно-энергетического комплекса, картографирования местности, обнаружения метеообразований, содержит пилотажно-навигационный комплекс, предназначенный для пилотирования беспилотного летательного аппарата в зоне дозора по типовым траекториям, информационного обмена с мобильным пунктом управления, автоматического отслеживания координат беспилотного летательного аппарата, формирования траектории полета беспилотного летательного аппарата, управления силовыми установками беспилотного летального аппарата, бортовую вычислительную систему, бортовую радиолокационную станцию, антенный блок, систему жидкостного охлаждения, систему воздушного охлаждения, систему государственного опознавания, оптическую систему наблюдения, блок интерфейсный, топливную систему, систему обогрева, противообледенительную систему, систему электропитания, при этом первый вход-выход пилотажно-навигационного комплекса соединен с первым входом-выходом бортовой вычислительной системы, второй вход-выход которой соединен с первым входом-выходом бортовой радиолокационной станции, второй вход-выход которой соединен с первым входом-выходом антенного блока, третий вход-выход бортовой радиолокационной станции соединен с первым входом-выходом системы жидкостного охлаждения, четвертый вход-выход бортовой радиолокационной станции соединен с первым входом-выходом системы воздушного охлаждения, пятый вход-выход упомянутой бортовой радиолокационной станции соединен с первым входом-выходом системы государственного опознавания, второй выход которой соединен с третьим входом бортовой вычислительной системы, четвертый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом оптической системы наблюдения, пятый вход-выход упомянутой бортовой вычислительной системы соединен с первым входом-выходом блока интерфейсного, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом топливной системы, третий вход-выход блока интерфейсного соединен с первым входом-выходом системы обогрева, четвертый вход-выход блока интерфейсного соединен с первым входом-выходом противообледенительной системы, пятый вход-выход упомянутого блока интерфейсного соединен с первым входом-выходом системы электропитания. В качестве оптико-электронной системы используется оптико-электронная система ОЭС-52, предназначенная для обзора пространства в видимом и инфракрасном диапазонах, обнаружения и автосопровождения наземных и надводных объектов, измерения дальности до объектов. В качестве бортовой радиолокационной станции используется бортовое радиоэлектронное оборудование, предназначенное для формирования, излучения и приема радиолокационного сигнала, используемого для обнаружения и сопровождения воздушных, морских и наземных объектов на дальности до 400 км, работы в Х-диапазоне частот, причем в качестве антенного блока используется пассивная фазированная решетка, установленная на механическом двухстепенном (по азимуту и крену) электрогидроприводе, которая обеспечивает, с учетом ширины диаграммы направленности, углы обзора, относительно строительной оси беспилотного летательного аппарата, по азимуту ±120, по углу места ±60°. (Патент РФ №187275, опубл. 28.02.2019)Known unmanned aerial system containing an unmanned aerial vehicle of a helicopter type, designed for radar optical watch, made according to the quadrocopter and contains a fuselage, a beam holder designed to suspend and transport the payload container, the first power plant, the second power plant, the third power plant and a fourth power unit, mounted to the fuselage with four rotary supports, an optoelectronic system, an onboard automatic tracking and flight control system are placed on the fuselage, and a payload container suspended in the front of the fuselage using a beam holder equipped with a radio-transparent fairing and an electronic complex, the left skid gear and the right skid gear are connected to the first, second, third and fourth support legs, which are connected to the fuselage. The payload container, equipped with a radio-transparent fairing and a radio complex, is designed to detect, identify and track air, sea and ground objects, to detect and to detect radio electronic interference, to monitor objects of the fuel and energy complex, to map the terrain, to detect weather patterns, it contains a flight-navigation complex intended for piloting an unmanned aerial vehicle in the patrol area along standard paths, exchanging information with a mobile control center, automatically tracking the coordinates of an unmanned aerial vehicle, generating a flight path of an unmanned aerial vehicle, controlling power settings of an unmanned aerial vehicle, on-board computer system, on-board radar station, antenna unit, liquid cooling system, air cooling system, state recognition system, optical surveillance system, interface unit, fuel system, heating system, anti-icing system, power supply system, while the first input-output of the flight-navigation complex is connected to the first input-output of the on-board computer system, the second input-output of which is connected to the first input-output of the airborne radar station, the second input-output of which is connected to the first input-output of the antenna unit, the third input-output of the airborne radar is connected to the first input-output of the liquid cooling system, the fourth input-output of the airborne radar is connected to the first input-output of the air cooling - the output of said airborne radar station is connected to the first input-output of the state recognition system, the second output of which is connected to the third input of the on-board computer system, the fourth input-output of which is connected to the first input-output of the optical surveillance system, the fifth input-output of the said on-board computer system is connected to the first input-output of the interface unit, the second input-output of which is connected to the first input-output of the fuel system, the third input-output of the interface unit is connected to the first input-output of the heating system, the fourth input-output of the interface unit is connected to the first input - the output of the anti-icing system, the fifth input-output of the said interface unit is connected to the first input-output of the power supply system. As the optical-electronic system, the optical-electronic system OES-52 is used, which is intended for viewing space in the visible and infrared ranges, detecting and automatically tracking ground and surface objects, and measuring the distance to objects. As the airborne radar station, airborne electronic equipment is used to generate, emit and receive a radar signal used to detect and track air, sea and ground objects at ranges up to 400 km, to operate in the X-frequency range, and is used as an antenna unit a passive phased array mounted on a two-stage mechanical (in azimuth and roll) electrohydrodrive, which provides, taking into account the radiation pattern width, viewing angles relative to the construction axis of the unmanned aerial vehicle, in azimuth ± 120, in elevation ± 60 °. (RF patent No. 187275, publ. 02/28/2019)

Известен беспилотный летательный аппарат (БПЛА) вертолетного типа, содержащий электрические двигатели, оснащенные несущими винтами, обеспечивающими вертикальный взлет и посадку БПЛА, аккумуляторную батарею, являющуюся источником энергии для электрических двигателей, который оснащен электромагнитным реле с возможностью переключения контактов, срабатывающим в момент разрядки аккумуляторной батареи, конденсатором большой емкости, подключаемым с помощью контактов электромагнитного реле к зажимам электрических двигателей. (Патент РФ №182648, опубл. 24.08.2018)Known unmanned aerial vehicle (UAV) of a helicopter type, containing electric motors equipped with rotors providing vertical take-off and landing of the UAV, a battery that is an energy source for electric engines, which is equipped with an electromagnetic relay with the ability to switch contacts that are triggered when the battery is discharged , a capacitor of large capacity, connected using the contacts of the electromagnetic relay to the terminals of electric motors. (RF patent No. 182648, published on 08.24.2018)

За прототип выбран беспилотный летательный аппарат для поисковых и спасательных операций, характеризующийся тем, что он содержит встроенный микропроцессор и соединенные с ним встроенные модуль определения пространственных координат и модуль связи, при этом корпус беспилотного летательного аппарата имеет разъемы, обеспечивающие возможность зарядки его аккумуляторов, и выполнен с возможностью одновременной фиксации и подключения к микропроцессору видеокамеры высокого разрешения, инфракрасной камеры ночного видения, неохлаждаемой тепловизионной камеры, аудиорегистратора направленного действия, сканирующего лидара, модуля обнаружения сигнала сотового телефона, модуля обнаружения пассивного радиочастотного маячка, модуля обнаружения активного лавинного биппера, подповерхностного радиолокатора и биорадиолокатора. Модуль определения пространственных координат является спутниковым. Модуль связи функционирует по радиоканалу. Корпус является пылевлагонепроницаемым. Корпус выполнен с возможностью фиксации на корпусе транспортного средства. (Патент РФ №181691, опубл. 26.07.2018)For the prototype, an unmanned aerial vehicle for search and rescue operations was selected, characterized in that it contains a built-in microprocessor and a built-in module for determining spatial coordinates and a communication module connected to it, while the body of the unmanned aerial vehicle has connectors for charging its batteries, and is made with the possibility of simultaneously fixing and connecting to a microprocessor a high-resolution video camera, an infrared night-vision camera, an uncooled thermal imaging camera, a directional audio recorder, a scanning lidar, a cell phone signal detection module, a passive RF beacon detection module, an active avalanche bipper detection module, a subsurface radar and a bioradar . The module for determining spatial coordinates is satellite. The communication module operates over the air. The housing is dust and water tight. The housing is configured to be fixed on the vehicle body. (RF patent No. 181691, publ. 07.26.2018)

К общим недостаткам известных технических решений следует отнести слабое определение координат выделенного малого объекта в зоне поиска, отсутствие возможности принятия и передачи звуковых сигналов спасаемого человека.The common disadvantages of the known technical solutions include a weak determination of the coordinates of the selected small object in the search area, the inability to receive and transmit sound signals of the person being saved.

Задача - возможность осуществления поиска пропавшего человека.The task is the ability to search for a missing person.

Технический результат - возможность проведения оперативной разведки местности беспилотным летательным аппаратом для определения координат пропавшего человека.The technical result is the possibility of operational reconnaissance of the terrain by an unmanned aerial vehicle to determine the coordinates of a missing person.

Технический результат достигается беспилотным летательным аппаратом самолетного типа для обнаружения пропавшего человека, который содержит встроенную бортовую вычислительную систему, модуль определения пространственных координат, модуль связи, аудиорегистратор, при этом корпус беспилотного летательного аппарата выполнен с возможностью одновременной фиксации и подключения к бортовой вычислительной системе камеры наблюдения, дополнительно содержит два громкоговорителя, усилитель звукового сигнала, две антенны F типа, радиомодуль передачи данных с компьютера и звукового сигнала с аудиорегистратора, интерфейс питания, при этом бортовая вычислительная система представлена обрабатывающим одноплатным компьютером со сверхточной нейронной сетью, к которому подключен радиатор воздушного охлаждения и которые расположены в монолитном корпусе беспилотного летательного аппарата, при этом обрабатывающий одноплатный компьютер подключен через интерфейс питания к распаечной коробке, имеет возможность соединения с камерой наблюдения в виде беззеркальной фотокамеры и радиомодулем передачи данных с компьютера и звука с аудиорегистратора в виде высокочувствительного микрофона, жестко закрепленного на одном крыле, край которого выполнен с нанесением виброгасящего и шумоизолирующего покрытий и имеет возможность соединения с радиомодулем передачи данных с компьютера и звука, два громкоговорителя соосно жестко закреплены в нижней части корпуса беспилотного летательного аппарата, каждый находится в пластиковом корпусе со степенью защиты IP55 и имеет соединение с усилителем звукового сигнала, который соединен с распаечной коробкой, между громкоговорителями размещен парашютный люк с системой парашютной посадки, модуль определения пространственных координат выполнен с антенной GPS/Glonass приемника и имеет возможность соединения с полетным контроллером, модуль связи выполнен в виде радиомодуля телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата, закреплен на расположенной во внутренней части корпуса 3D печатной платформе из ABS пластика и имеет соединение с полетным контроллером, антенны выполнены медными F типа, работающими на частоте 860-980 МГц, одна из которых имеет соединение с ридиомодулем телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата, другая имеет соединение с радиомодулем передачи данных с компьютера и звукового сигнала с микрофона, каждая закреплена на съемной текстолитовой площадке, бортовой обрабатывающий одноплатный компьютер и беззеркальная фотокамера установлены на съемную карбоновую площадку, которая крепится по центру внешнего корпуса беспилотного летательного аппарата, распаечная коробка выполнена из ABS пластика, в которую установлен полевой транзистор, беззеркальная фотокамера соединена распаечной коробкой с полетным контролером.The technical result is achieved by an airplane-type unmanned aerial vehicle for detecting a missing person, which contains a built-in on-board computer system, a spatial coordinate determination module, a communication module, an audio recorder, while the unmanned aerial vehicle’s body is capable of simultaneously fixing and connecting a surveillance camera to the on-board computer system, additionally contains two loudspeakers, an audio signal amplifier, two F type antennas, a radio module for transmitting data from a computer and an audio signal from an audio recorder, a power interface, while the on-board computer system is represented by a processing single-board computer with a highly accurate neural network to which an air-cooled radiator is connected and which located in the monolithic body of an unmanned aerial vehicle, while the processing single-board computer is connected via a power interface to the junction box, it has the ability to connection with a surveillance camera in the form of a mirrorless camera and a radio module for transmitting data from a computer and sound from an audio recorder in the form of a highly sensitive microphone rigidly fixed to one wing, the edge of which is made with a vibration-suppressing and noise-insulating coating and can be connected to a radio module for transmitting data from a computer and sound , two loudspeakers are coaxially rigidly fixed in the lower part of the body of the unmanned aerial vehicle, each is in a plastic case with a degree of protection IP55 and has a connection with an audio signal amplifier, which is connected to a junction box, a parachute hatch with a parachute landing system is placed between the loudspeakers, a module for determining spatial The coordinates are made with the GPS / Glonass antenna of the receiver and have the ability to connect to the flight controller, the communication module is made in the form of a telemetry and unmanned aerial vehicle radio module, mounted on an internal part The body of the 3D printing platform is made of ABS plastic and has a connection to the flight controller, antennas are made of copper F type, operating at a frequency of 860-980 MHz, one of which has a connection to a telemetry and control module of an unmanned aerial vehicle, the other has a connection to a radio data transmission module from a computer and an audio signal from a microphone, each mounted on a removable textolite pad, an onboard processing single-board computer and a mirrorless camera mounted on a removable carbon pad that is mounted in the center of the outer casing of the unmanned aerial vehicle, the wiring box is made of ABS plastic, in which the field-effect transistor is installed , the mirrorless camera is connected by a junction box to the flight controller.

Существенными признаками, влияющими на достижение указанного технического результата являются:The essential features affecting the achievement of the specified technical result are:

- дополнительная комплектация в виде двух громкоговорителей, усилителя звукового сигнала, двух антенн F типа, радиомодуля передачи данных с компьютера и звукового сигнала с аудиорегистратора в виде высокочувствительного микрофона, интерфейса питания;- additional equipment in the form of two loudspeakers, an audio signal amplifier, two F type antennas, a radio module for transmitting data from a computer and an audio signal from an audio recorder in the form of a highly sensitive microphone, power interface;

- представление бортовой вычислительной системы обрабатывающим одноплатным компьютером со сверхточной нейронной сетью, к которому подключен радиатор воздушного охлаждения и которые расположены в монолитном корпусе беспилотного летательного аппарата, при этом обрабатывающий одноплатный компьютер подключен через интерфейс питания к распаечной коробке, имеет возможность соединения с камерой наблюдения в виде беззеркальной фотокамерой и радиомодулем передачи данных с компьютера и звука с высокочувствительного микрофона;- representation of the on-board computer system by a processing single-board computer with a highly accurate neural network, to which an air-cooled radiator is connected and which are located in a monolithic body of an unmanned aerial vehicle, while the processing single-board computer is connected via a power interface to a junction box, it can be connected to a surveillance camera in the form mirrorless camera and radio module for transmitting data from a computer and sound from a highly sensitive microphone;

- выполнение аудиорегистратора направленного действия в виде высокочувствительного микрофона, жестко закрепленного на одном крыле, край которого выполнен с нанесением виброгасящего и шумоизолирующего покрытий и имеет возможность соединения с радиомодулем передачи данных с компьютера и звука;- the implementation of the directional audio recorder in the form of a highly sensitive microphone, rigidly fixed to one wing, the edge of which is made with the application of vibration damping and soundproof coatings and has the ability to connect to a radio module for transmitting data from a computer and sound;

- наличие двух громкоговорителей, которые соосно жестко закреплены в нижней части корпуса беспилотного летательного аппарата, каждый из которых находится в пластиковом корпусе со степенью защиты IP55 и имеет соединение с усилителем звукового сигнала, который соединен с распаечной коробкой;- the presence of two speakers, which are coaxially rigidly fixed in the lower part of the body of the unmanned aerial vehicle, each of which is located in a plastic case with a degree of protection IP55 and has a connection to an audio signal amplifier, which is connected to a junction box;

- размещение между двух громкоговорителей парашютного люка с системой парашютной посадки;- placement between two loudspeakers of a parachute hatch with a parachute landing system;

- выполнение модуля определения пространственных координат с антенной GPS/Glonass приемника, и возможность ее соединения с полетным контроллером;- implementation of the module for determining spatial coordinates with the GPS / Glonass antenna of the receiver, and the possibility of its connection with the flight controller;

- выполнение модуля связи в виде радиомодуля телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата, который закреплен на расположенной во внутренней части корпуса 3D печатной платформе из ABS пластика и который имеет соединение с полетным контроллером;- the implementation of the communication module in the form of a radio module for telemetry and control of an unmanned aerial vehicle, which is mounted on a 3D printing platform made of ABS plastic located in the interior of the 3D housing and which has a connection to the flight controller;

- выполнение антенн медными F типа, работающими на частоте 860-980 Мгц, одна из которых имеет соединение с ридиомодулем телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата, другая имеет соединение с радиомодулем передачи данных с компьютера и звукового сигнала с микрофона, каждая закреплена на съемной текстолитовой площадке;- implementation of copper F type antennas operating at a frequency of 860-980 MHz, one of which is connected to a telemetry and control module of an unmanned aerial vehicle, the other has a connection to a radio module for transmitting data from a computer and audio signal from a microphone, each mounted on a removable textolite pad ;

- установление бортового обрабатывающего одноплатного компьютера и беззеркальной фотокамеры на съемную карбоновую площадку, которая крепится по центру внешнего корпуса беспилотного летательного аппарата,- the installation of an onboard processing single-board computer and a mirrorless camera on a removable carbon pad, which is mounted in the center of the outer casing of an unmanned aerial vehicle,

- выполнение распаечной коробки из ABS пластика, в которую установлен полевой транзистор;- implementation of the junction box of ABS plastic, in which the field-effect transistor is installed;

- возможность соединения беззеркальной фотокамеры распаечной коробкой с полетным контролером.- the ability to connect a mirrorless camera with a junction box with a flight controller.

Степень защиты громкоговорителей IP55 надежно предохраняет от воздействия различных негативных факторов, в частности воздействия влаги, прямого попадания воды, пыли, а также механического воздействия различных предметов.The degree of protection of IP55 loudspeakers reliably protects against the effects of various negative factors, in particular the effects of moisture, direct ingress of water, dust, as well as the mechanical effects of various objects.

Радиомодуль передачи данных служит для передачи данных с компьютера и звуковых сигналов из микрофона.The radio data transmission module is used to transmit data from a computer and audio signals from a microphone.

Радиомодуль телеметрии и управления предназначен для приема и передачи телеметрической информации.The radio telemetry and control module is designed to receive and transmit telemetric information.

Антенна GPS/Glonass используется для удержания позиции БЛА. Позволяет стабилизировать положения БЛА, осуществлять автоматический полет по маршруту, автоматический возврат в точку старта с целью повышения безопасности эксплуатации.A GPS / Glonass antenna is used to hold a UAV position. Allows you to stabilize the UAV, to carry out automatic flight along the route, automatic return to the starting point in order to improve operational safety.

Полетный контроллер обеспечивает стабилизацию БЛА в воздухе, удержание высоты, автоматический полет по опционально заданным точкам, передачу на землю текущих параметров полета.The flight controller provides UAV stabilization in the air, altitude retention, automatic flight at optional points, and the transfer of the current flight parameters to the ground.

Виброгасящее и шумоизолирующее покрытия наносятся соответственно последовательно на край крыла, на котором установлен высокочувствительный микрофон. Виброгасящее покрытие обеспечивает механическую защиту и повышает виброакустические свойства материала. Шумоизолирующее покрытие обеспечивает устранение посторонних звуков, помех.Vibration dampening and soundproof coatings are applied successively to the edge of the wing, on which a highly sensitive microphone is mounted. The vibration damping coating provides mechanical protection and enhances the vibroacoustic properties of the material. Noise-insulating coating eliminates extraneous sounds, interference.

Радиомодуль телеметрии и управления работает на частотах 915 Мгц. Для совместимости его с антенной F типа заявлен диапазон 860-980 Мгц. Выполнение антенны F типа медной обеспечивает надежность и долговечность электрических контактов, хорошую работу антенны в течение длительного времени (не подвержена коррозии. Легко подвергаются пайке.The radio telemetry and control module operates at frequencies of 915 MHz. For compatibility with an F type antenna, the claimed range is 860-980 MHz. The implementation of the F type copper antenna provides reliability and durability of the electrical contacts, the antenna works well for a long time (it is not subject to corrosion. It is easily soldered.

Установление высокочувствительного микрофона позволяет уловить малейшие звуковые сигналы со стороны пропавшего человека, даже не явно выраженные.The establishment of a highly sensitive microphone allows you to catch the slightest sound signals from the missing person, not even clearly expressed.

Беспилотный летательный аппарат самолетного типа для обнаружения пропавшего человека поясняется следующими фигурами:An airplane-type unmanned aerial vehicle for detecting a missing person is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - изображен общий вид;FIG. 1 - shows a General view;

фиг. 2 - распаечная коробка с расположенным в ней транзистором;FIG. 2 - junction box with a transistor located in it;

фиг. 3 - громкоговоритель в защитном корпусе;FIG. 3 - loudspeaker in a protective housing;

фиг. 4 - расположение одноплатного компьютера с радиатором воздушного охлаждения в монолитном корпусе.FIG. 4 - location of a single-board computer with an air-cooled radiator in a monolithic case.

Фиг. 5 - схема соединений конструктивных элементовFIG. 5 - connection diagram of structural elements

Беспилотный летательный аппарат самолетного типа для обнаружения пропавшего человека состоит из бортового обрабатывающего одноплатного компьютера 1 со сверхточной нейронной сетью, антенны GPS/Glonass приемника 2, радиомодуля телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата 3, высокочувствительного микрофона 4, беззеркальной фотокамеры 5, двух громкоговорителей 6, двух антенн F типа 7, полетного контроллера 8, радиомодуля передачи данных с компьютера и звукового сигнала с микрофона 9, интерфейса питания 10, распаечной коробки 11, внутри которой расположен полевой транзистор 12, парашютного люка 13, 3D печатной платформы 14, на которую установлен радиомодуль телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата 3. Каждая из антенн F типа 7 закреплена на съемной текстолитовой площадке 15. К бортовому обрабатывающему одноплатному компьютеру подключен радиатор воздушного охлаждения 16. Бортовой обрабатывающий одноплатный компьютер 1 и беззеркальная фотокамера 5 установлены на съемную карбоновую площадку 17. Каждый из двух громкоговорителей 6 установлен в пластиковый корпус 18. Усилитель звукового сигнала 19. Монолитный корпус беспилотного летательного аппарата 20, в котором расположены обрабатывающий одноплатный компьютер и радиатор воздушного охлаждения.An aircraft-type unmanned aerial vehicle for detecting a missing person consists of an onboard processing single-board computer 1 with a highly accurate neural network, a GPS / Glonass receiver antenna 2, a telemetry and control module for an unmanned aerial vehicle 3, a highly sensitive microphone 4, a mirrorless camera 5, two loudspeakers 6, two two antennas F type 7, flight controller 8, a radio module for transmitting data from a computer and an audio signal from a microphone 9, a power interface 10, a junction box 11 inside which there is a field effect transistor 12, a parachute hatch 13, a 3D printing platform 14 on which a telemetry radio module is installed and control of an unmanned aerial vehicle 3. Each of the F type 7 antennas is mounted on a removable textolite pad 15. An air-cooled radiator 16 is connected to the on-board processing single-board computer 16. The on-board processing single-board computer 1 and mirrorless camera 5 are mounted on removable carbon pad 17. Each of the two loudspeakers 6 is mounted in a plastic casing 18. An amplifier for an audio signal 19. A monolithic casing of an unmanned aerial vehicle 20, in which a single-board processing computer and an air-cooled radiator are located.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Предварительно корпус беспилотного летательного аппарата комплектуется внешними и внутренними конструктивными элементами.Previously, the body of an unmanned aerial vehicle is equipped with external and internal structural elements.

Край крыла, где устанавливается высокочувствительный микрофон, выполняется с виброгасящим (например алюминиевая фольга) и шумоизолирующим (например вспененный полиэтилен) покрытиями.The edge of the wing, where a highly sensitive microphone is installed, is made with vibration damping (for example, aluminum foil) and soundproof (for example, foamed polyethylene) coatings.

Радиомодуль телеметрии и управления, соединенный с полетным котроллером (в нашем примере Pixhawk) позволял удаленно управлять беспилотником.The telemetry and control radio module connected to the flight controller (in our example, Pixhawk) made it possible to remotely control the drone.

Бортовой обрабатывающий одноплатный компьютер для питания нужного тока подключался через интерфейс питания к распаечной коробке с транзистором совместно с беззеркальной фотокамерой.An onboard processing single-board computer was connected via a power interface to a junction box with a transistor in conjunction with a mirrorless camera to supply the required current.

После приведения беспилотника в рабочее состояние он направлялся в заданную зону поиска потерявшегося человека.After bringing the drone into working condition, it was sent to a given search area for a lost person.

Посредством беззеркальной фотокамеры (в нашем примере фотокамера Sony а6000 24 Мпик), аппарат выполняет аэросъемку, сканируя территорию при помощи фотоснимков. Полеты беспилотника выполнялись таким образом, чтобы фотоснимки получались с минимальными продольными и поперечными перекрытиями. Отсканируемая информация поступала на бортовой обрабатывающий одноплатный компьютер (в нашем примере NVIDIA Jeston AGX Xavier), где происходила обработка снимков на наличие человека.By means of a mirrorless camera (in our example, a Sony a6000 24 Mpik camera), the device performs aerial photography by scanning the territory using photographs. UAV flights were carried out in such a way that the photographs were obtained with minimal longitudinal and transverse overlap. The scanned information was sent to an onboard processing single-board computer (in our example, NVIDIA Jeston AGX Xavier), where the images were processed for human presence.

Параллельно, по радиомодулю передачи данных с компьютера и звука с высокочувствительного микрофона, формировался поток данных, включая звуковой и цифровой. Далее, с использованием антенн F типа, звуковой сигнал передавался на наземную станцию управления, прослушиваемый с поверхности земли во время полета и передавался цифровой поток данных в виде фотоснимков с их координатами, и с предполагаемым объектом для более точного изучения кадра на земле.At the same time, a radio stream of data transmission from a computer and sound from a highly sensitive microphone formed a data stream, including audio and digital. Further, using F type antennas, an audio signal was transmitted to a ground control station, listened from the surface of the earth during the flight, and a digital data stream was transmitted in the form of photographs with their coordinates, and with the proposed object for more accurate study of the frame on the ground.

Координаты, привязанные к фотоснимку, определялись антенной GPS/Glonass, подключенной к полетному контроллеру (в нашем примере Pixhawk 2.1). На земле полученные фотоснимки обрабатывались более подробно с помощью сверхточной нейронной сети и делалось экспертное заключение.The coordinates attached to the photograph were determined by the GPS / Glonass antenna connected to the flight controller (in our example, Pixhawk 2.1). On the ground, the obtained photographs were processed in more detail using an ultra-precise neural network and an expert opinion was made.

После более точного экспертного мнения человека и нейронной сети на место выделенного объекта направляется БЛА с целью установления контакта при помощи громкоговорителей, подключенных к усилителю звукового сигнала, и заранее записанных голосовых команд. Обратная связь осуществлялась при помощи высокочувствительного микрофона, с помощью которого на землю передавался звуковой сигнал (при возможности спасаемого издавать и принимать команды). Даже если контакт не устанавливался, наблюдение над спасаемым человеком продолжало вестись.After a more accurate expert opinion of a person and a neural network, a UAV is sent to the site of the selected object in order to establish contact with the help of loudspeakers connected to the audio signal amplifier and pre-recorded voice commands. Feedback was carried out using a highly sensitive microphone, with the help of which an audio signal was transmitted to the ground (if possible, the rescued should issue and receive commands). Even if no contact was established, surveillance of the person being rescued continued.

Также координаты передавались спасательному отряду, который имел возможность выдвинуться в заданное место. Параллельно велось общение со спасаемым посредством громкоговорителей.Also, the coordinates were transmitted to the rescue team, which had the opportunity to advance to a given place. In parallel, communication was being conducted with the rescued by means of loudspeakers.

После выполнения полета через парашютный люк выбрасывалась система парашютной посадки, с помощью которой выполнялась посадка беспилотного летательного аппарата.After the flight, a parachute landing system was thrown out through the parachute hatch, with the help of which the unmanned aerial vehicle was landing.

Таким образом, заявляемая конструкция беспилотного летательного аппарата самолетного типа для обнаружения пропавшего человека обеспечивает возможность проведения оперативной разведки местности беспилотным летательным аппаратом для определения координат пропавшего человека.Thus, the claimed design of an unmanned aerial vehicle of the aircraft type for the detection of a missing person provides the possibility of operational reconnaissance by an unmanned aerial vehicle to determine the coordinates of a missing person.

Claims (1)

Беспилотный летательный аппарат самолетного типа для обнаружения пропавшего человека содержит встроенную бортовую вычислительную систему, модуль определения пространственных координат, модуль связи, аудиорегистратор, при этом корпус беспилотного летательного аппарата выполнен с возможностью одновременной фиксации и подключения к бортовой вычислительной системе камеры наблюдения, отличающийся тем, что дополнительно содержит два громкоговорителя, усилитель звукового сигнала, две антенны F типа, радиомодуль передачи данных с компьютера и звукового сигнала с аудиорегистратора, интерфейс питания, при этом бортовая вычислительная система представлена обрабатывающим одноплатным компьютером со сверхточной нейронной сетью, к которому подключен радиатор воздушного охлаждения, и которые расположены в монолитном корпусе беспилотного летательного аппарата, при этом обрабатывающий одноплатный компьютер подключен через интерфейс питания к распаечной коробке, имеет возможность соединения с камерой наблюдения в виде беззеркальной фотокамеры и радиомодулем передачи данных с компьютера и звука с аудиорегистратора в виде высокочувствительного микрофона, жестко закрепленного на одном крыле, край которого выполнен с нанесением виброгасящего и шумоизолирующего покрытий и имеет возможность соединения с радиомодулем передачи данных с компьютера и звука, два громкоговорителя соосно жестко закреплены в нижней части корпуса беспилотного летательного аппарата, каждый находится в пластиковом корпусе со степенью защиты IP55 и имеет соединение с усилителем звукового сигнала, который соединен с распаечной коробкой, между громкоговорителями размещен парашютный люк с системой парашютной посадки, модуль определения пространственных координат выполнен с антенной GPS/Glonass приемника и имеет возможность соединения с полетным контроллером, модуль связи выполнен в виде радиомодуля телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата, закреплен на расположенной во внутренней части корпуса 3D печатной платформе из ABS пластика и имеет соединение с полетным контроллером, антенны выполнены медными F типа, работающими на частоте 860-980 МГц, одна из которых имеет соединение с ридиомодулем телеметрии и управления беспилотного летательного аппарата, другая имеет соединение с радиомодулем передачи данных с компьютера и звукового сигнала с микрофона, каждая закреплена на съемной текстолитовой площадке, бортовой обрабатывающий одноплатный компьютер и беззеркальная фотокамера установлены на съемную карбоновую площадку, которая крепится по центру внешнего корпуса беспилотного летательного аппарата, распаечная коробка выполнена из ABS пластика, в которую установлен полевой транзистор, беззеркальная фотокамера соединена распаечной коробкой с полетным контроллером.An aircraft-type unmanned aerial vehicle for detecting a missing person contains an on-board on-board computer system, a spatial coordinate determination module, a communication module, an audio recorder, while the unmanned aerial vehicle body is capable of simultaneously fixing and connecting a surveillance camera to the on-board computer system, characterized in that it additionally contains two loudspeakers, an audio signal amplifier, two F type antennas, a radio module for transmitting data from a computer and an audio signal from an audio recorder, a power interface, while the on-board computer system is represented by a processing single-board computer with a highly accurate neural network to which an air-cooled radiator is connected, and which located in a monolithic body of an unmanned aerial vehicle, while the processing single-board computer is connected via a power interface to the junction box, it has the ability to connect to the camera vision in the form of a mirrorless camera and a radio module for transmitting data from a computer and sound from an audio recorder in the form of a highly sensitive microphone rigidly mounted on one wing, the edge of which is made with a vibration-damping and noise-insulating coating and has the ability to connect to a radio module for transmitting data from a computer and sound, two loudspeakers coaxially rigidly fixed in the lower part of the body of an unmanned aerial vehicle, each is located in a plastic case with a degree of protection IP55 and has a connection to an audio signal amplifier that is connected to a junction box, a parachute hatch with a parachute landing system is placed between the speakers, the module for determining spatial coordinates is made with GPS / Glonass receiver antenna and has the ability to connect to the flight controller, the communication module is made in the form of a telemetry and unmanned aerial vehicle radio module, mounted on a 3D printed surface located in the interior of the hull the third platform is made of ABS plastic and has a connection to the flight controller, antennas are made of copper F type, operating at a frequency of 860-980 MHz, one of which has a connection to the telemetry and control module of an unmanned aerial vehicle, the other has a connection to a radio data transmission module from a computer and an audio signal from the microphone, each mounted on a removable textolite pad, an onboard processing single-board computer and a mirrorless camera mounted on a removable carbon pad that is mounted in the center of the outer casing of the unmanned aerial vehicle, the wiring box is made of ABS plastic, in which the field-effect transistor is installed, a mirrorless camera connected by a junction box to the flight controller.
RU2019122202A 2019-07-11 2019-07-11 Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person RU2723201C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122202A RU2723201C1 (en) 2019-07-11 2019-07-11 Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122202A RU2723201C1 (en) 2019-07-11 2019-07-11 Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723201C1 true RU2723201C1 (en) 2020-06-09

Family

ID=71067766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019122202A RU2723201C1 (en) 2019-07-11 2019-07-11 Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723201C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199887U1 (en) * 2020-06-25 2020-09-24 Александр Валерьевич Кузнецов INFORMATION SUPPORT DEVICE FOR VICTIM SEARCH IN THE NATURAL ENVIRONMENT
RU2749676C1 (en) * 2020-12-07 2021-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "Опытно-конструкторское бюро УЗГА" Modular aircraft control station
RU2766308C1 (en) * 2020-09-03 2022-03-14 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Unmanned complex of chemical soil exploration

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150134143A1 (en) * 2013-10-04 2015-05-14 Jim Willenborg Novel tracking system using unmanned aerial vehicles
US9307383B1 (en) * 2013-06-12 2016-04-05 Google Inc. Request apparatus for delivery of medical support implement by UAV
RU181691U1 (en) * 2017-10-04 2018-07-26 Алексей Витальевич Русскин UNMANNED AIRCRAFT FOR SEARCH AND RESCUE OPERATIONS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9307383B1 (en) * 2013-06-12 2016-04-05 Google Inc. Request apparatus for delivery of medical support implement by UAV
US20150134143A1 (en) * 2013-10-04 2015-05-14 Jim Willenborg Novel tracking system using unmanned aerial vehicles
RU181691U1 (en) * 2017-10-04 2018-07-26 Алексей Витальевич Русскин UNMANNED AIRCRAFT FOR SEARCH AND RESCUE OPERATIONS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199887U1 (en) * 2020-06-25 2020-09-24 Александр Валерьевич Кузнецов INFORMATION SUPPORT DEVICE FOR VICTIM SEARCH IN THE NATURAL ENVIRONMENT
RU2766308C1 (en) * 2020-09-03 2022-03-14 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Unmanned complex of chemical soil exploration
RU2749676C1 (en) * 2020-12-07 2021-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "Опытно-конструкторское бюро УЗГА" Modular aircraft control station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11407526B2 (en) Systems and methods for UAV docking
RU2723201C1 (en) Aircraft-type unmanned aerial vehicle for detection of missing person
US6868314B1 (en) Unmanned aerial vehicle apparatus, system and method for retrieving data
US6840480B2 (en) Miniature, unmanned aircraft with interchangeable data module
KR101724049B1 (en) An interactive communication featured drone system
CN114489148B (en) Anti-unmanned aerial vehicle system based on intelligent detection and electronic countermeasure
US20220009647A1 (en) Aerial vehicle architectures for improved thrust efficiency and internal cooling
CN107942348B (en) Road law enforcement system based on unmanned aerial vehicle and robot technique
CN204810432U (en) Monitored control system with unmanned aerial vehicle
US10579069B2 (en) Autonomous driving systems using aerial vehicles
US20200102093A1 (en) Vehicle mounted drone port, drone, and integrated communication system
CN113820709B (en) Through-wall radar detection system and detection method based on unmanned aerial vehicle
CN108803633A (en) A kind of unmanned plane low latitude monitoring system based on mobile communications network
RU181691U1 (en) UNMANNED AIRCRAFT FOR SEARCH AND RESCUE OPERATIONS
RU183683U1 (en) TECHNICAL EXPLORATION BATTLE MACHINE
CN108082478B (en) Early warning type unmanned aerial vehicle monitoring and investigation system
AU2017425949B2 (en) Flight information collection system, wireless communication device, relay, flight information collection method
US20180037321A1 (en) Law enforcement drone
KR20120036684A (en) An intelligent aviation robot using gps
CN108974316A (en) More unmanned hot air dirigible airship systems of rotor
KR20230071387A (en) Docking system for drone using buoy
Bakirci et al. Avionics system development for a rotary wing unmanned combat aerial vehicle
RU2823826C1 (en) Wounded search unmanned aerial vehicle
US11978230B1 (en) Aerial object position determination system
US20220189319A1 (en) Mobile surveillance systems and methods for uas operational support