CN110588987B - 一种挂载型无人机及其侦察方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种挂载型无人机及其侦查方法,挂载型无人机挂载在母机上,其包括:机身、伞降设备、旋翼装置、卫星导航***、数据链***和任务载荷设备;伞降设备;卫星导航***,安装在机身顶部,用于获取无人机的位置信息;数据链***,用于与母机和地面操作站通讯;数据链***包括链路天线、接收机和数据处理机,链路天线安装在机身顶部,接收机和数据处理机安装在机身上;旋翼装置,安装在机身上,且位于卫星导航***和链路天线的下方;任务载荷设备,安装在机身的底部,用于获取侦察的信息。本申请解决了中大型飞机无法抵近侦察的问题,也解决了小型飞机无法实现远距离、长时间有效侦察的问题,在复杂环境内提高了中大型飞机的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及无人机技术领域,尤其涉及一种挂载型无人机及其侦察方法。
背景技术
随着国家科技、经济实力的逐渐发展,无人机这个行业也逐渐被大众所熟知,近年来,无人机在各个领域都得到了广泛的应用,像军事检测、森林火灾检测、电力行业巡检、地质勘测以及航拍等。
目前国内外无人机多为地面起飞,根据任务需求对目标点进行侦察。远程侦察多采用大型无人机,侦察时存在飞机起飞地点受限、体积大、机动性能差、成本高、无法抵近侦察的问题,低成本小型无人机又无法实现远距离的侦察任务。
发明内容
本申请的目的在于提供一种挂载型无人机及其侦察方法,解决了中大型飞机无法抵近侦察的问题,也解决了小型飞机无法实现远距离、长时间有效侦察的问题,在复杂环境内提高了中大型飞机的安全性。同时本发明使用了可折叠技术,大大减小了挂载体积和重量,提高使用的灵活性。
为达到上述目的,本申请提供一种挂载型无人机,所述挂载型无人机作为子机挂载在母机上,所述挂载型无人机包括:机身、伞降设备、旋翼装置、卫星导航***、数据链***和任务载荷设备;所述伞降设备,安装在所述机身的伞降设备仓内,当所述无人机离开所述母机时打开使所述无人机平稳下降;所述卫星导航***,安装在所述机身顶部,用于获取所述无人机的位置信息;
所述数据链***,用于与所述母机和地面操作站通讯;所述数据链***包括链路天线、接收机和数据处理机,所述链路天线安装在所述机身顶部,所述接收机和所述数据处理机安装在所述机身上;所述旋翼装置,安装在所述机身的顶部,且位于所述卫星导航***和所述链路天线的下方,用于提供所述无人机自主飞行所需的升力;所述任务载荷设备,安装在所述机身的底部,用于获取侦察的信息,并将获取的信息通过所述数据链***和所述母机发送给地面站操作站。
如上的,其中,所述任务载荷设备包括光电载荷设备,所述光电载荷设备用于进行图像信息采集,并将获取的信息通过所述数据链***和所述母机发送给所述地面操作站。
如上的,其中,所述机身安装于保护筒内,母机投放所述无人机时,将所述保护筒和所述无人机整体投放。
如上的,其中,所述旋翼装置包括上旋翼、上旋翼执行机构、下旋翼和下旋翼执行机构,所述上旋翼和所述下旋翼平行设置,所述上旋翼执行机构与所述上旋翼连接,所述下旋翼执行机构与所述下旋翼连接,所述上旋翼执行机构和所述下旋翼执行机构均连接有电机,无人机挂载在母机上时,所述上旋翼和所述下旋翼折叠固定在无人机的机身侧;无人机自主飞行时,所述上旋翼和所述下旋翼展开。
如上的,其中,挂载型无人机还包括动力电池,所述电机装置安装在所述机身内,所述动力电池用于给无人机提供电能。
如上的,其中,挂载型无人机还包括倾斜盘,所述倾斜盘与所述上旋翼连接,且位于所述上旋翼和所述下旋翼之间,所述倾斜盘用于带动所述上旋翼倾斜一定角度。
本申请还提供一种挂载型无人机的侦察方法,该方法包括:
S1,挂载型无人机脱离母机,自主飞行,并根据母机下发的路径指令到达目标位置;
S2,任务载荷设备对目标位置处进行图像信息采集;
S3,挂载型无人机将采集的图像信息发送给地面操作站。
如上的,其中,将采集的图像信息通过数据链***发送给母机;母机将接收到的图像信息发送给地面操作站。
如上的,其中,步骤S1中包括:挂载型无人机脱离母机后,伞降设备自动打开;
挂载型无人机下降到一定高度后与保护筒脱离;
上旋翼和下旋翼展开,并旋转;
挂载型无人机与伞降设备分离;
挂载型无人机到达目标位置悬停。
如上的,其中,挂载型无人机自主飞行的过程中,通过卫星导航***实时获取无人机的位置信息。
本申请实现的有益效果如下:
(1)本申请子机折叠保存在保护筒中挂载在母机上飞行,可以实现远距离目标的侦察任务,子机从母机上脱离后自主飞行体现了小型无人机的机动性和灵活性,可以实现对目标的抵近侦察。
(2)本申请具备远距离人脸识别功能,可以准确的进行目标识别,30分钟以上的有效侦察时间可以实现对单点、多点的任务目标实现侦察,提高单次飞行的工作效率。
(3)本技术发明可以实现远程目标侦察、长航时飞行,具有机动性能好、成本低、安全可靠等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种挂载型无人机的结构示意图。
图2为本发明一种挂载型无人机的侦察方法的流程图。
图3为本发明一种挂载型无人机挂载状态下的示意图。
附图标记:1-机身;2-旋翼装置;3-卫星导航***;4-链路天线;5-任务载荷设备;6-保护筒;7-动力电池;8-电源管理器;9-飞行控制模块;11-滚轮;21-上旋翼;22-下旋翼;23-旋翼桨毂;24-倾斜盘;25-旋翼轴;26-电机。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例一
如图1所示,一种挂载型无人机,挂载型无人机作为子机挂载在母机上,挂载型无人机包括:机身1、伞降设备、旋翼装置2、卫星导航***3、数据链***和任务载荷设备5;
伞降设备,安装在机身1的伞降设备仓内,伞降设备仓设置在机身1的顶部,当无人机离开母机时打开使无人机平稳下降;
卫星导航***3,安装在机身1的顶部,用于获取无人机的位置信息;
数据链***,用于与母机和地面操作站通讯;数据链***包括链路天线4、接收机和数据处理机,链路天线4安装在机身1顶部,接收机和数据处理机安装在机身1上;
链路天线4,用于数据链信号的发送与接收,向母机和地面操作站发送信号或者接收母机和地面操作站发送的信号;接收机和数据处理机用于对无人机接收的数据链信号进行处理。
旋翼装置2,安装在机身1顶部,且位于卫星导航***3和链路天线4的下方,用于提供无人机自主飞行所需的升力;
任务载荷设备5,安装在机身1的底部,用于获取侦察的信息,并将获取的信息通过数据链***和母机发送给地面站操作站。
任务载荷设备5包括光电载荷设备,光电载荷设备用于进行图像信息采集,并将获取的信息通过数据链***和母机发送给地面操作站。
如图3所示,机身1安装于保护筒6内,母机投放无人机时,将保护筒6和无人机整体投放。无人机挂载时将上旋翼21和下旋翼22折叠并固定在子机机身1的固定位置上,并将子机装于保护筒6内。
旋翼装置2包括上旋翼21、上旋翼执行机构、下旋翼22和下旋翼执行机构,上旋翼21和下旋翼22平行设置,上旋翼执行机构与上旋翼21连接,下旋翼执行机构与下旋翼22连接,双旋翼飞行为无人机提供了较高的飞行动力,上旋翼执行机构和下旋翼执行机构均连接有电机26,电机26连接有电机控制模块,电机控制模块控制电机26的转速和转向,无人机挂载在母机上时,上旋翼21和下旋翼22折叠固定在无人机的机身1旁侧;上旋翼21和下旋翼22折叠在保护筒6内,节约了空间,无人机自主飞行时,上旋翼21和下旋翼22展开,上旋翼21和下旋翼22展开并旋转实现无人机的自主飞行。
具体的,上旋翼执行机构和下旋翼执行机构均包括旋翼轴25和旋翼桨毂23,电机26连接有旋翼轴25,旋翼轴25的外侧套设有旋翼桨毂23,上旋翼21和下旋翼22与旋翼桨毂23铰接,电机26转动后,电机26带动旋翼轴25转动,旋翼轴25转动带动旋翼桨毂23转动,上旋翼21和下旋翼22在旋翼桨毂23的带动下作旋转运动,上旋翼21和下旋翼22旋转后使得无人机自主飞行。
挂载型无人机下降到一定高度后脱离保护筒6,上旋翼21和下旋翼22旋转,依靠旋转机构的旋转离心力将旋翼展开,无人机经脱伞后自主飞行。
挂载型无人机还包括飞行控制模块9,飞行控制模块9输出指令给执行机构,执行机构根据不同的指令执行不同的飞行模式,从而实现对无人机中各种飞行模态的控制。
挂载型无人机还包括动力电池7,动力电池7安装在机身1内,动力电池7用于给无人机提供电能。动力电池7与电源管理器8相连接,电源管理器8用于控制动力电池7给无人机提供电能。
挂载型无人机还包括倾斜盘24和操纵***,操纵***与倾斜盘24相连,倾斜盘24与上旋翼21连接,且位于上旋翼21和下旋翼22之间,倾斜盘24顶端连接有与上旋翼21相连的旋翼桨毂23。飞机要前进时,要使上旋翼21和下旋翼22的旋转平面倾斜,则用操纵***操纵倾斜盘24倾斜,倾斜盘24带动旋翼桨毂23倾斜,从而使与旋翼桨毂23连接的上旋翼21的旋转平面倾斜,实现无人机的偏航和翻滚运动。
执行任务时,挂载型无人机作为子机挂载在母机(如:中、大型无人机或有人机)上,母机投放子机,子机空中经过伞降、脱离保护筒6再脱离伞降设备后进行自主飞行,飞行时依靠动力***带动上下旋翼22旋转产生升力;根据母机下发的路径指令快速到达目标位置,执行侦察任务。
子机的自主飞行过程中通过自载的卫星导航***3获取子机位置信息,通过数据链***实现与母机和地面操作站的通讯。无人机飞行至预定目标位置,通过挂载的光电载荷设备完成摄像、照相侦察任务,并将获取的信息通过数据链***和母机发送给地面操作站,先将获取的信息通过数据链***发送给母机,然后母机将接收的信息发送给地面操作站。
挂载型无人机脱离母机后打开伞降设备,减速下降,开启数据链***实现与母机的通讯,接收并执行母机指令,反馈子机运行状态。
优选的,机身1底部两侧设有滚轮11。
优选的,本发明挂载型无人机起飞重量19kg,悬停飞行30min以上,可实现最大航程25km以上,可执行半径12.5km范围内的目标侦察任务,并能实现人脸识别功能。
实施例二
如图2所示,一种挂载型无人机的侦察方法,该方法包括:
步骤S1,挂载型无人机脱离母机,自主飞行,并根据母机下发的路径指令到达目标位置;
步骤S2,任务载荷设备对目标位置处进行图像信息采集;
步骤S3,挂载型无人机将采集的图像信息发送给地面操作站。
具体的,步骤S3包括:将采集的图像信息通过数据链***发送给母机;母机将接收到的图像信息发送给地面操作站。
具体的,步骤S1中包括:无人机脱离母机后,伞降设备自动打开;
挂载型无人机下降到一定高度后与保护筒脱离;
挂载型无人机上旋翼和下旋翼展开,并旋转;
挂载型无人机与伞降设备分离;
挂载型无人机到达目标位置悬停。
挂载型无人机悬停并获取目标位置的侦察信息,采用光电载荷设备进行图像信息采集,并将获取的信息通过数据链***和母机发送给地面操作站,无人机完成侦察后自毁或回收。
挂载型无人机自主飞行的过程中,通过卫星导航***实时获取无人机的位置信息。
本申请实现的有益效果如下:
(1)本申请子机折叠保存在保护筒中挂载在母机上飞行,可以实现远距离目标的侦察任务,子机从母机上脱离后自主飞行体现了小型无人机的机动性和灵活性,可以实现对目标的抵近侦察。
(2)本申请具备远距离人脸识别功能,可以准确的进行目标识别,30分钟以上的有效侦察时间可以实现对单点、多点的任务目标实现侦察,提高单次飞行的工作效率。
(3)本技术发明可以实现远程目标侦察、长航时飞行,具有机动性能好、成本低、安全可靠等优点。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种挂载型无人机,其特征在于,所述挂载型无人机作为子机挂载在母机上,所述挂载型无人机包括:机身、伞降设备、旋翼装置、卫星导航***、数据链***和任务载荷设备;
所述伞降设备,安装在所述机身的伞降设备仓内,当所述无人机离开所述母机时打开使所述无人机平稳下降;
所述卫星导航***,安装在所述机身顶部,用于获取所述无人机的位置信息;
所述数据链***,用于与所述母机和地面操作站通讯;所述数据链***包括链路天线、接收机和数据处理机,所述链路天线安装在所述机身顶部,所述接收机和所述数据处理机安装在所述机身上;
所述旋翼装置,安装在所述机身顶部,且位于所述卫星导航***和所述链路天线的下方,用于提供所述无人机自主飞行所需的升力;
所述任务载荷设备,安装在所述机身的底部,用于获取侦察的信息,并将获取的信息通过所述数据链***和所述母机发送给地面站操作站;
所述旋翼装置包括上旋翼、上旋翼执行机构、下旋翼和下旋翼执行机构,所述上旋翼和所述下旋翼平行设置,所述上旋翼执行机构与所述上旋翼连接,所述下旋翼执行机构与所述下旋翼连接,所述上旋翼执行机构和所述下旋翼执行机构均连接有电机,无人机挂载在母机上时,所述上旋翼和所述下旋翼折叠固定在无人机的机身侧,无人机自主飞行时,所述上旋翼和所述下旋翼展开;
所述机身安装于保护筒内,母机投放所述无人机时,将所述保护筒和所述无人机整体投放,所述挂载型无人机下降到一定高度后脱离保护筒,所述上旋翼和下旋翼旋转,依靠旋转机构的旋转离心力将旋翼展开。
2.根据权利要求1所述的挂载型无人机,其特征在于,所述任务载荷设备包括光电载荷设备,所述光电载荷设备用于进行图像信息采集,并将获取的信息通过所述数据链***和所述母机发送给所述地面操作站。
3.根据权利要求1所述的挂载型无人机,其特征在于,还包括动力电池,所述动力电池安装在所述机身内,所述动力电池用于给无人机提供电能。
4.根据权利要求1所述的挂载型无人机,其特征在于,还包括倾斜盘,所述倾斜盘与所述上旋翼连接,且位于所述上旋翼和所述下旋翼之间,所述倾斜盘用于带动所述上旋翼倾斜一定角度。
5.一种挂载型无人机的侦察方法,应用于如权利要求1-4任意一项所述的挂载型无人机中,其特征在于,该方法包括:
S1,挂载型无人机脱离母机,自主飞行,并根据母机下发的路径指令到达目标位置;
S2,任务载荷设备对目标位置处进行图像信息采集;
S3,挂载型无人机将采集的图像信息发送给地面操作站。
6.根据权利要求5所述的侦察方法,其特征在于,将采集的图像信息通过数据链***发送给母机;母机将接收到的图像信息发送给地面操作站。
7.根据权利要求5所述的侦察方法,其特征在于,步骤S1中包括:挂载型无人机脱离母机后,伞降设备自动打开;
挂载型无人机下降到一定高度后与保护筒脱离;
上旋翼和下旋翼展开,并旋转;
挂载型无人机与伞降设备分离;
挂载型无人机到达目标位置悬停。
8.根据权利要求5所述的侦察方法,其特征在于,挂载型无人机自主飞行的过程中,通过卫星导航***实时获取无人机的位置信息。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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