CN111137470A - 无人机无系留测试平台 - Google Patents

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CN111137470A CN202010044665.8A CN202010044665A CN111137470A CN 111137470 A CN111137470 A CN 111137470A CN 202010044665 A CN202010044665 A CN 202010044665A CN 111137470 A CN111137470 A CN 111137470A
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李�浩
莫梁君
李炳峰
王尽沙
范文艳
梁明
张震坤
武政
周崎
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Abstract

本发明公开了一种无人机无系留测试平台，包括磁悬浮底座、无线充电接收模块、无人机固定支架和控制***，磁悬浮底座与控制***电连接，磁悬浮底座中心设置有无线充电区，无人机固定支架位于无线充电区上，无线充电接收模块作为悬浮机构安装在无人机固定支架的底部，该无线充电接收模块位于磁悬浮底座的无线充电区上，无线充电接收模块上设有用于给无人机充电的供电接口，无人机固定支架用于与无人机连接。本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明通过磁悬浮技术替代系留绳，解决系留式无人机无法进行复杂的飞行动作、在飞行中容易脱离测试位置的问题，通过无线充电模块为无人机持续充电，从而实现无人机持续工作下耐久性能和使用寿命的测试。

Description

无人机无系留测试平台
技术领域
本发明涉及无人机飞行性能测试技术领域，尤其涉及一种无人机无系留测试平台。
背景技术
目前，旋翼无人机被应用于航拍、农业、警用安全等多领域中，能够代替人工更高效地完成相应的工作任务，然而，当前所广泛使用的电驱动无人机都存在续航时间短的关键技术性问题，常用的旋翼无人机工作续航时间通常在30分钟至120分钟，从而导致在作业或是测试过程中需要更换电池甚至反复充电，致使效率大大降低，除此之外，由于无法长时间持续工作，对无人机工作耐久性的测试也无法进行，因此，一种可供无人机在工作时充电的测试平台具有实际意义。
现有的系留式无人机测试平台是将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的，系留无人机通过综合缆绳传输电能，为无人机持续充电，具有悬停时间长、稳定性强等特点，但是在测试过程中，无人机系留线缆严重影响无人机的机动性能，特别是在各种风场条件下，线缆随风产生的摆动会使平台失去控制。
因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无人机无系留测试平台，解决无人机在飞行过程中机动性能不足、容易脱离测试位置和工作续航能力不足的问题，从而实现无人机持续工作下耐久性能和使用寿命的测试。
为了实现上述目的，提供了如下技术方案：
一种无人机无系留测试平台，其特征在于，包括磁悬浮底座、无线充电接收模块、无人机固定支架和控制***，所述磁悬浮底座与所述控制***电连接，所述磁悬浮底座中心设置有无线充电区，所述无人机固定支架位于所述磁悬浮底座的无线充电区上，所述无线充电接收模块作为悬浮机构安装在无人机固定支架的底部，该无线充电接收模块位于所述磁悬浮底座的无线充电区上，所述无线充电接收模块上设有用于给无人机充电的供电接口，所述无人机固定支架用于与所述无人机连接。
可选的是，所述无人机固定支架包括八边形框架，以及由框架中心向外延伸至其顶点的连接杆。
可选的是，还包括固定带组件，所述固定带组件包括固定带和紧带器，所述固定带内侧一端通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上，所述固定带的中部将所述无人机压紧在所述无人机固定支架上，所述固定带外侧一端通过所述紧带器锁紧，所述紧带器通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上。
可选的是，所述无人机固定支架上安装有传感器模块，所述传感器模块与所述无线充电接收模块电连接。
可选的是，所述传感器模块包括加速度传感器、角度传感器和光学距离传感器。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明通过磁悬浮技术替代系留绳，解决系留式无人机无法进行复杂的飞行动作、在飞行过程中容易脱离测试位置的问题，通过无线充电模块为无人机持续充电，解决无人机工作续航能力不足的问题，从而实现无人机持续工作下耐久性能和使用寿命的测试。
附图说明
图1为本发明无人机无系留测试平台结构示意图；
图2为本发明无人机无系留测试平台的分解示意图；
图3为本发明无人机无系留测试平台的无人机固定支架和无人机的分解示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。
实施例一，参照图1至图3，本发明提供的无人机无系留测试平台，包括磁悬浮底座2、无线充电接收模块3、无人机固定支架4和控制***1，磁悬浮底座2作为磁场传感器，中心设置有圆形的无线充电区20，磁悬浮底座2与控制***1电连接；无人机固定支架4位于磁悬浮底座的无线充电区20上，无线充电接收模块3作为悬浮机构安装在无人机固定支架4的底部；无线充电接收模块3上设有用于给无人机5充电的供电接口30，无人机5安装在无人机固定支架4上，无人机5充电时通过供电接口30与所述无线充电接收模块3连接。
磁悬浮技术正在被广泛的研究和应用中，磁悬浮技术是通过抗磁质、涡流、超导斥力等磁场效应克服物体重力而使物体悬浮的技术。磁悬浮技术的***，是由转子、传感器、控制器和执行器四部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。在磁悬浮组件中，当转子脱离参考位置时会将信号传递给传感器再通过控制器重新为磁悬浮体找回平衡位置，这一特点可以使无人机在保持飞行自由度的同时克服无人机在测试过程中容易脱离测试平台的问题。
无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备，其原理和变压器相似，通过在发送和接收端各安置一个线圈，发送端线圈在电力的作用下向外界发出电磁信号，接收端线圈收到电磁信号并且将电磁信号转变为电流，从而达到无线充电的目的。无线充电技术是一种特殊的供电方式，它不需要电源线，依靠电磁波传播，然后将电磁波能量转化为电能，最终实现无线充电。
本发明无系留无人机测试平台是将磁悬浮技术和无线充电器相结合。磁悬浮底座2通电时，通过控制***1给磁悬浮底座2发送信号，控制无线充电接收模块3悬浮，无线充电接收模块3带动无人机固定支架4相对于磁悬浮底座2呈平衡悬浮状态，同时无线充电接收模块3将平衡状态反馈给控制***1。充电时控制***1控制磁悬浮底座2上的无线充电区20向无人机固定支架4上的无线充电接收模块3发送充电信号，使无线充电接收模块3处于充电状态，通过无线充电接收模块3上的供电接口30实现对无人机5的无线充电，同时无线充电接收模块3实时将充电信息反馈给控制***1。
本发明的有益效果是：本发明无系留无人机测试平台，利用磁悬浮和无线充电的组合技术替代系留绳，解决系留式无人机无法进行复杂的飞行动作、在飞行过程中容易脱离测试位置的问题；通过无线充电模块为无人机持续充电，解决无人机工作续航能力不足的问题，具有悬停时间长、机动性强等特点，从而实现无人机持续工作下耐久性能和使用寿命的测试。
无人机固定支架4包括八边形框架41，以及由框架41中心向外延伸至其顶点的连接杆42。
无人机6通过固定带组件7安装在无人机固定支架4上。固定带组件7包括固定带71、紧带器72、螺栓和螺母。固定带71内侧一端通过螺栓和螺母固定在连接杆42上，固定带71的中部绕过无人机的机身并将无人机压紧在无人机固定支架4上，固定带71外侧一端通过紧带器72锁紧，紧带器72通过螺栓和螺母固定在连接杆42上。
进一步地，所述无人机固定支架4的连接杆42上均安装有传感器模块6，传感器模块6与无线充电接收模块3电连接。传感器通过WiFi向控制***发送信号。传感器模块6包括加速度传感器、角度传感器和光学距离传感器。传感器模块6记录无人机的速度、角度和线角位移量，并将参数信号传递给控制***1。其中，线角位移量通过光学距离传感器测量无人机固定支架4不同位置与磁悬浮底座3之间的距离来表征。
本发明无人机无系留测试平台在使用时，将无人机固定支架4的无线充电接收模块3放置在磁悬浮底座的无线充电区20并进行校准，通过控制***1给磁悬浮底座2通电，使无线充电接收模块3和无人机固定支架4悬浮并通过磁悬浮底座2的传感器设置平衡位置，控制无人机处于飞行悬空状态，给无线充电模块3发送充电信号，将无人机5与供电接口30连接进行充电，检测充电状态，当无人机5因扰动偏离平衡位置时将受到磁场作用而恢复平衡位置。通过无人机固定支架4上设置的多个传感器定时记录无人机的工作参数，直到无人机出现明显故障失效，关闭磁悬浮机构和无线充电机构，检查无人机故障问题。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种无人机无系留测试平台，其特征在于，包括磁悬浮底座、无线充电接收模块、无人机固定支架和控制***，所述磁悬浮底座与所述控制***电连接，所述磁悬浮底座中心设置有无线充电区，所述无人机固定支架位于所述磁悬浮底座的无线充电区上，所述无线充电接收模块作为悬浮机构安装在无人机固定支架的底部，该无线充电接收模块位于所述磁悬浮底座的无线充电区上，所述无线充电接收模块上设有用于给所述无人机充电的供电接口，所述无人机固定支架用于与所述无人机连接。
2.根据权利要求1所述的无人机无系留测试平台，其特征在于，所述无人机固定支架包括八边形框架，以及由框架中心向外延伸至其顶点的连接杆。
3.根据权利要求2所述的无人机无系留测试平台，其特征在于，还包括固定带组件，所述固定带组件包括固定带和紧带器，所述固定带内侧一端通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上，所述固定带的中部将所述无人机压紧在所述无人机固定支架上，所述固定带外侧一端通过所述紧带器锁紧，所述紧带器通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上。
4.根据权利要求1所述的无人机无系留测试平台，其特征在于，所述无人机固定支架上安装有传感器模块，所述传感器模块与所述无线充电接收模块电连接。
5.根据权利要求4所述的无人机无系留测试平台，其特征在于，所述传感器模块包括加速度传感器、角度传感器和光学距离传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113753255A (zh) * 2021-08-25 2021-12-07 洛阳北方企业集团有限公司 一种旋翼机新型地面系留飞行装置

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