CN105553603A - 一种抗电磁干扰的无人机及其巡检方法 - Google Patents

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    • H04K3/80—Jamming or countermeasure characterized by its function
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Abstract

本发明公开了一种抗电磁干扰的无人机及其巡检方法，其中，无人机包括：无人机本体，搭载使用在无人机本体上的操纵***，其特征在于，前述操纵***为光传操纵***，无人机本体的每一个桨臂上都配备一套，前述光传操纵***由发送端、光纤信道和接收端组成。本发明的有益之处在于：光传通讯不会受到电磁干扰的影响，大大的提高了信号传输的安全性，使得电网串补站内复杂的电磁干扰环境对无人机的影响大幅减少。

Description

一种抗电磁干扰的无人机及其巡检方法
技术领域
本发明涉及一种无人机，具体涉及一种抗电磁干扰的无人机，属于无人机设计与制造领域。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机广泛应用于警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。从助力现代乡村到给力智慧城市，凡是需要空中解决方案的地方，都将有无人机的一席之地。随着无人机应用范围越来越广，作业区域越来越复杂，如何能够使无人机工作自主能力更高更强，使用更加便捷，是无人机技术发展的方向。
串联补偿是输电线路的电感，可能会引起电压的升高或降低：
(1)当线路中流过容性电流时，输电线路的电感会引起电压升高；
(2)当线路中流过感性电流时，输电线路的电感会引起电压降低。
在长距离输电线路中，可以使用串联电容器来抵消线路电感的影响。由于串联电容器与线路电感串联在一起，电流相同，电容器的电压滞后电流90度，电感的电压超前电流90度，所以电容电压就与电感电压正好反向可以互相抵消。当串联电容器的容抗与线路电感的感抗相等时，线路电感的电压就与电容电压完全抵消，于是电网的输电能力大大提高，电压稳定性也大大提高。
电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，有传导干扰和辐射干扰两种。电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速PCB及***设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他***或本***内其他子***的正常工作。
在串联补偿站中，当串联补偿装置正常运作时，其上分布的多组电容组、各处的线路都会由于麦克斯韦理论发出电磁波，干扰无人机正常飞行。
为保护电容组安全，串补站中设计了很多火花间隙。火花间隙的一个极接送电线路，另一个极接地，当线路为正常的工频电压时，间隙不会被击穿，线路与地隔开。当电力***出现危险过电压时，火花间隙则被击穿，电流通过阀型电阻流入大地。当过电压消失后，火花间隙将工频续流切断，恢复原状。而在火花间隙被击穿时，火花间隙就变成了强大的电磁干扰源。
除了火花间隙外，开合线路闸刀时，串补装置内通电各处都会因为电流的瞬间变化而产生复杂的电磁波，进而干扰无人机的正常运行。
此外，无人机中的一些部件也可能会受电磁干扰，例如：飞行控制模块本身、接收机模块本身、接收机模块与飞行控制模块之间的连线、飞行控制模块与电调之间的连线，其中，飞行控制模块和接收机模块中的一些电子元器件的管脚在电磁干扰的环境中成了“天线”，会接收干扰信号，从而会干扰无人机正常飞行；接收机模块与飞行控制模块之间的连线、飞行控制模块与电调之间的连线，他们传输的是控制信号，信号线线路长，加之暴漏在电磁干扰环境中就极易受干扰，且受干扰后对无人机产生的影响也很大。
发明内容
针对电网串联补偿站内复杂的电磁干扰，本发明的目的在于提供一种抗电磁干扰的无人机，其可以在外部环境存在电磁干扰的情况下安全的飞行。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种抗电磁干扰的无人机，包括：无人机本体，搭载使用在前述无人机本体上的操纵***，其特征在于，前述操纵***为光传操纵***，无人机本体的每一个桨臂上都配备一套，前述光传操纵***由发送端、光纤信道和接收端组成，
前述发送端包括：第一光电转换模块和信号处理模块，要传送的pwm控制信号经过第一光电转换模块的转换后成为光信号，该光信号经过信号处理模块的处理后以激光束的形式发射出去，光的强度随电信号的幅度变化而变化；
发送端的调制光信号通过前述光纤信道发送至接收端；
前述接收端包括：检测器、第二光电转换模块和滤波模块，检测器收到光信号后，通过第二光电转换模块把光信号还原成电信号，再经滤波模块整形后恢复原信息。
前述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，前述光纤信道采用单模光纤。
前述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，前述无人机本体上的各设备表面和导线外皮均采用导电布进行包覆。
前述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，前述导电布是由纤维布电镀金属镀层而来，具有金属特性。
前述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，前述导电布包括：镀镍导电布、镀金导电布、镀炭导电布、铝箔纤维复合布。
前述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，前述无人机本体上的每个分桨均配备一块电池，前述电池安装在分桨的桨臂中并且靠近桨叶，同时贴近电机与电子调速器，电池的电压与电子调速器相适配，直接为电子调速器和电机供电。
前述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，前述电池为锂聚合物电池。
本发明的有益之处在于：
(1)光传通讯不会受到电磁干扰的影响，大大的提高了信号传输的安全性，使得电网串补站内复杂的电磁干扰环境对无人机的影响大幅减少；
(2)将无人机本体上的各设备表面和导线外皮均采用导电布进行包覆，导电布具有良好的电磁屏蔽效果，屏蔽范围在100K-3GHz，可以很好屏蔽电网串联补偿装置在工作时产生的电磁辐射，从而可避免无人机内部电子设备在作业时受到干扰；
(3)无人机本体采用独立供电模式，每个分桨均配备一块电池，大大的缩短了导电线路的长度，并且在有导线的地方都进行了屏蔽的包覆，使无人机的内部线路都处于一个无电磁干扰的“全封闭”环境中，大大的降低了无人机受电磁干扰而失控的几率。
附图说明
图1是光传操纵***的主要组成示意图；
图2是无人机本体采用独立供电模式的示意图；
图3是电池、电子调速器在桨臂上的安装示意图。
图中附图标记的含义：1-无人机本体、2-分桨、3-电子调速器、4-电机、5-电池、21-桨臂、22-桨叶。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明的抗电磁干扰的无人机，其包括：无人机本体和操纵***，其中，操纵***为光传操纵***，其搭载使用在无人机本体上，无人机本体的每一个桨臂上都配备一套。
下面详细介绍光传操纵***的组成。
参照图1，光传操纵***由发送端、光纤信道和接收端组成。
一、发送端
光传操纵***的发送端包括：第一光电转换模块和信号处理模块，要传送的pwm控制信号经过第一光电转换模块的转换后成为光信号，该光信号经过信号处理模块的处理后以激光束的形式发射出去，光的强度随电信号的幅度变化而变化。
二、光纤信道
发送端的调制光信号通过光纤信道发送至接收端。光纤信道采用单模光纤。
三、接收端
光传操纵***的接收端包括：检测器、第二光电转换模块和滤波模块。其中，检测器收到光信号后，通过第二光电转换模块把光信号还原成电信号，再经滤波模块整形后恢复原信息。
无人机在飞行中主要是依靠线路传输控制信号，无人机信号线暴露在电磁干扰环境中就会受到影响，本发明创新的在无人机上使用了光传通讯技术，光传通讯不会受到电磁干扰的影响，大大的提高了信号传输的安全性，使得电网串补站内复杂的电磁干扰环境对无人机的影响大幅减少。
作为一种优选的方案，无人机本体上的各设备表面和导线外皮均采用导电布进行包覆。无人机在飞行中除了控制信号线路会受到干扰，其主飞行控制***的管路和管脚也化身为“天线”并干扰飞控***的正常运行，本发明在所有通信金属线路和飞控***外部都采用了屏蔽措施，具体是在无人机本体上的各设备表面和导线外皮均采用导电布进行包覆，使得飞行控制***不会受到电磁干扰的影响。
导电布是由纤维布(一般常用聚酯纤维布)电镀金属镀层而来，具有金属特性，提供了极佳的导电性和良好的电磁屏蔽效果，屏蔽范围在100K-3GHz。导电布可分为：镀镍导电布、镀金导电布、镀炭导电布、铝箔纤维复合布。导电布外观上有平纹和网格区分。
本发明将无人机本体上的各设备表面和导线外皮均采用导电布进行包覆，可以很好屏蔽电网串联补偿装置在工作时产生的电磁辐射，从而可避免无人机内部电子设备在作业时受到干扰。
更为优选的是，参照图2和图3，无人机本体1上的每个分桨2均配备一块电池5(优选锂聚合物电池)，电池5安装在分桨2的桨臂21中并且靠近桨叶22，同时贴近电机4与电子调速器3，电池5的电压与电子调速器3相适配，直接为电子调速器3和电机4供电。
串联补偿装置站内的电磁干扰不仅会直接影响信号线路，也会通过动力电路进入电网路，从而影响控制信号。通常无人机采用的是一体供电，即一块电池为多组电子调速器和电机供电，用到了很长的线路，而这些线路也会成为了无人机内部电路受干扰的“天线”之一。本发明独到的采用了多块电池同时为多个电调和电机供电，大大的缩短了导电线路的长度，并且在有导线的地方都进行了屏蔽的包覆，使无人机的内部线路都处于一个无电磁干扰的“全封闭”环境中，大大的降低了无人机受电磁干扰而失控的几率。
经验证，由于本发明的无人机采用了光传操纵***、各设备表面和导线外皮均用导电布进行了包覆、每个分桨均配备一块电池独立供电，所以其在串联补偿装置站内飞行作业时不会受到环境中电磁干扰的影响，达到了安全作业的目的。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种抗电磁干扰的无人机，包括：无人机本体，搭载使用在所述无人机本体上的操纵***，其特征在于，所述操纵***为光传操纵***，无人机本体的每一个桨臂上都配备一套，所述光传操纵***由发送端、光纤信道和接收端组成，
所述发送端包括：第一光电转换模块和信号处理模块，要传送的pwm控制信号经过第一光电转换模块的转换后成为光信号，该光信号经过信号处理模块的处理后以激光束的形式发射出去，光的强度随电信号的幅度变化而变化；
发送端的调制光信号通过所述光纤信道发送至接收端；
所述接收端包括：检测器、第二光电转换模块和滤波模块，检测器收到光信号后，通过第二光电转换模块把光信号还原成电信号，再经滤波模块整形后恢复原信息。
2.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，所述光纤信道采用单模光纤。
3.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，所述无人机本体上的各设备表面和导线外皮均采用导电布进行包覆。
4.根据权利要求3所述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，所述导电布是由纤维布电镀金属镀层而来，具有金属特性。
5.根据权利要求4所述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，所述导电布包括：镀镍导电布、镀金导电布、镀炭导电布、铝箔纤维复合布。
6.根据权利要求3所述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，所述无人机本体上的每个分桨均配备一块电池，所述电池安装在分桨的桨臂中并且靠近桨叶，同时贴近电机与电子调速器，电池的电压与电子调速器相适配，直接为电子调速器和电机供电。
7.根据权利要求6所述的抗电磁干扰的无人机，其特征在于，所述电池为锂聚合物电池。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109916825A (zh) * 2019-02-19 2019-06-21 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 一种输配电通道隐患筛选方法
CN110224757A (zh) * 2019-05-13 2019-09-10 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种抗电磁干扰的激光控制***及控制方法
CN111288851A (zh) * 2020-03-27 2020-06-16 中交遥感天域科技江苏有限公司 一种多频全向无人机管制设备***

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102130722A (zh) * 2011-03-01 2011-07-20 南京航空航天大学 光传飞行控制***交叉通道数据链路***
CN103941743A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 中国科学院沈阳自动化研究所 防强电磁干扰的输电线路巡检飞行机器人控制器
CN203958609U (zh) * 2014-05-07 2014-11-26 武汉智能鸟无人机有限公司 一种基于光电耦合器的电动无人机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102130722A (zh) * 2011-03-01 2011-07-20 南京航空航天大学 光传飞行控制***交叉通道数据链路***
CN103941743A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 中国科学院沈阳自动化研究所 防强电磁干扰的输电线路巡检飞行机器人控制器
CN203958609U (zh) * 2014-05-07 2014-11-26 武汉智能鸟无人机有限公司 一种基于光电耦合器的电动无人机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
随予行: "光传操纵***综述", 《光电子技术与信息》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109916825A (zh) * 2019-02-19 2019-06-21 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 一种输配电通道隐患筛选方法
CN110224757A (zh) * 2019-05-13 2019-09-10 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种抗电磁干扰的激光控制***及控制方法
CN111288851A (zh) * 2020-03-27 2020-06-16 中交遥感天域科技江苏有限公司 一种多频全向无人机管制设备***
CN111288851B (zh) * 2020-03-27 2022-06-10 中交遥感天域科技江苏有限公司 一种多频全向无人机管制设备***

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