CN204415743U - 一种巡逻监控用无人飞行器*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巡逻监控用无人飞行器***，属于无人飞行器技术领域。本实用新型的无人飞行器通过电缆与无人车上的供电***相连，该无人飞行器的底座与滑环电机相连，滑环电机的输出轴连接监控设备，无人飞行器的辅旋翼通过机臂与主旋翼连接，机臂的下部设置有旋转电机，该旋转电机带动机臂在水平方向旋转，无人车箱体的顶部两侧设置有盖板，盖板沿箱体顶部边缘铺设的轨道闭合或打开；车体的车头部设置有摄像头，在车头与箱体之间设置有供电及通讯机构。本实用新型利用越野无人车载无人飞行器，且无人车上的供电***通过电缆直接为飞行器供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，有充分时间执行低空监控任务。

Description

一种巡逻监控用无人飞行器***

技术领域

本实用新型涉及无人飞行器技术领域，更具体地说，涉及一种巡逻监控用无人飞行器***。

背景技术

与直升飞机、飞艇相比，小型多旋翼飞行器具有机动灵活、价格低廉的优点。运用小型飞行器作为监控设备的载体，对地面诸如道路不通、因现场混乱造成交通堵塞、因环境污染、核泄漏以及反恐危险使得作业人员无法靠近等情况进行监控，也得到了越来越普遍的应用。

然而，目前使用的监控飞行器通常采用锂电池等进行供电，由于飞行器能耗较大所以耗电非常快，导致飞行器的续航时间短，一般只能持续5～10分钟，搭载大容量电池虽然能够延长飞行时间，但将导致飞行器的有效载荷减少。如何提高监控飞行器的续航时间、有效载荷以及传输画面质量，成为了相关领域急需解决的问题。

此外，我国具有地域辽阔，陆地边境线长，海岸线长，海域辽阔，岛屿众多等特点，为了维持国家的长治久安，需要投入大量人力物力，在全国各省区的边境地区、海岸线和岛屿防卫地区组建兵团，巡逻保卫边境和海防的安全。安防投入巨大，且在实际边境巡查以及危险区域监控工作中，受寒冬酷暑以及食品供应的影响，边境人员的巡逻条件十分艰苦。目前，以人防为主的边境安防措施已越来越不能满足实际需求。

经检索，中国专利申请号201410456009.3，申请日为2014年9月10日，发明创造名称为：一种无人机系留***，该申请案由地面高压直流稳压***、放线器、同步绕线轮、系留电缆、空中稳压模块和备用电池组成，高压直流稳压***和同步绕线轮安装在放线器上，系留电缆与稳压模块和备用电池连接。该申请案的无人机能够无限时的上空进行监控，并将视频信号传回指挥车，为大型活动，集会的安保提供临时至高点监控。但该申请案只能在固定地点进行监控，机动灵活性不高，仍需进一步改进。

中国专利号ZL 201220596561.9，授权公告日为2013年5月29日，发明创造名称为：一种电驱动起重无人飞行平台，该申请案包括电驱动起重无人机，所述无人机通过输电电缆与地面供电装置相连接，由地面供电装置供电驱动。所述地面供电装置为带有车载电源的供电车。该申请案通过地面电源对电驱动起重无人机进行持续供电，使得供电的功率和持续时间都有了保证，靠螺旋桨的升力能够吊起重物。但该申请案主要用于重物起吊运输，并不能推广应用到巡逻监控。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的：1)监控飞行器续航时间短、有效载荷低；2)边境安防以人防为主，巡逻条件艰苦的不足，提供了一种巡逻监控用无人飞行器***；本实用新型利用越野无人车载无人飞行器，且无人车上的供电***通过电缆直接为飞行器供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间，能够保证飞行器有充分时间执行低空监控任务；此外，巡逻人员可在指挥部遥控飞行器进行巡逻，不仅提高了巡逻观察范围，也避免了巡逻区域可能存在的危险对人员造成的风险，巡逻监控条件和效率得到了明显改善。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种巡逻监控用无人飞行器***，包括无人飞行器、滑环电机、监控设备和无人车，所述的无人飞行器通过电缆与无人车上的供电***相连，该无人飞行器底部设置有底座，该底座与滑环电机相连，所述的滑环电机的输出轴连接监控设备。

更进一步地，所述的无人飞行器包括主旋翼和辅旋翼，所述的主旋翼为共轴双旋翼结构，辅旋翼通过机臂与主旋翼连接；所述机臂的下部设置有旋转电机，该旋转电机带动机臂在水平方向旋转。

更进一步地，所述的无人车包括车体和箱体，箱体设置于车体上，该箱体的顶部两侧设置有盖板，盖板沿箱体顶部边缘铺设的轨道闭合或打开；所述车体的车头部设置有摄像头，在车头与箱体之间设置有供电及通讯机构，该供电及通讯机构包括供电***和远程通讯基站。

更进一步地，所述的监控设备采用磁悬浮相机。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种巡逻监控用无人飞行器***，其无人飞行器采用共轴双旋翼结构的主旋翼，并附有四个辅旋翼，动力大且更省能源；此外，该无人飞行器使用无人车上的供电***供电，与现有无人飞行器搭载电池供电飞行的方案相比，其续航时间不受负载电池容量的限制，经过测算一次可外出待空9小时，能够保证飞行器有充分时间执行巡逻监控任务；

(2)本实用新型的一种巡逻监控用无人飞行器***，其无人飞行器的四个辅旋翼能够自动收缩至主旋翼底部，其无人车箱体可自动打开和关闭，无人飞行器能够精确落入无人车箱体内，或从无人车箱体内快速升空，整个飞行器***机动灵活，能够快速投入工作；

(3)本实用新型的一种巡逻监控用无人飞行器***，其利用越野无人车载无人飞行器，无人飞行器上搭载有监控设备，巡逻人员可在指挥部遥控无人飞行器进行边境巡逻监控，巡逻监控条件得到了大大改善。

附图说明

图1为本实用新型的一种巡逻监控用无人飞行器***的结构示意图；

图2为本实用新型中无人飞行器位于无人车箱体内的示意图。

示意图中的标号说明：

11、主旋翼；121、机臂；122、旋转电机；123、辅旋翼；13、底座；21、滑环电机；22、监控设备；3、电缆；41、车体；42、箱体；421、盖板；422、轨道；43、供电及通讯机构；44、摄像头。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

参考图1，本实施例的一种巡逻监控用无人飞行器***，包括无人飞行器、滑环电机21、监控设备22和无人车。所述的无人飞行器底部设置有底座13，该底座13与滑环电机21相连，所述的滑环电机21的输出轴连接监控设备22。本实施例中监控设备22采用磁悬浮相机，该类相机通过排斥力将镜头浮起，具有优异的防抖防震性能，进而能够在最大程度上保证监控画面的清晰，便于地面人员的观察。

所述的无人车具备越野功能，能够满足特殊地区的运输要求。该无人车包括车体41和箱体42，箱体42设置于车体41上，该箱体42的顶部两侧设置有盖板421，盖板421的两端设置有滑槽，箱体42顶部与滑槽对应的两侧边缘铺设有轨道422，盖板421能够沿轨道422运动，实现箱体42的闭合或打开。所述车体41内置GPS定位和自动驾驶***，车体41的车头部设置有摄像头44，该摄像头44为微型高精度摄像头，其相当于整个无人飞行器***的“眼睛”，指挥部的控制人员可以通过该摄像头44拍摄的画面规划无人车的行走路线，及观察周边情况，以达到巡逻目的。

在车头与箱体42之间设置有供电及通讯机构43，该供电及通讯机构43包括供电***和远程通讯基站，所述的远程通讯基站用于为指挥部提供信号传输。所述的供电***包括交流电源和变压器，该供电***为无人车以及无人飞行器的运行提供电源。

本实施例中无人车上的供电***通过电缆3直接为无人飞行器供电，输送电源质量高且避免了传统搭载电池供电方案存在的飞行器续航时间受负载电池容量限制，上空执行任务时间短的问题，经过测算一次可外出待空9小时，能够保证飞行器有充分时间执行巡逻监控任务。且考虑到相对于传统搭载电池供电方案，本实施例一个不可避免的缺陷即在于电缆3的收纳问题。虽然飞行器执行低空巡逻作业，一般也需要几十米的电缆3，如不能很好的管理电缆3将给飞行器的使用带来很大不便。为了解决上述问题，本实施例在箱体42内设置了一绕线盘(图中为示出)，将电缆3盘绕于绕线盘上，并在绕线盘的一端设置了由单片机控制的随动电机，该随动电机能够自动感应飞行器的飞行高度，控制绕线盘正转或反转。如此，飞行器无论上空执行任务还是完成任务后降落，均不用烦恼电缆3的缠绕、回收问题，大大方便了飞行器的使用。

所述的无人飞行器包括主旋翼11和四个辅旋翼123，该无人飞行器采用可吸收无线电材料，具有躲避雷达监测效果，可在特殊区域执行特殊任务。所述的主旋翼11采用共轴双旋翼结构(参看图2)，通过在同一个轴上使用正反两个桨叶，两个桨叶的转向相反，产生的扭矩互相抵消，使得主旋翼11具有动力大，悬停效果好及效能利用率高的优点。所述的四个辅旋翼123则通过机臂121与主旋翼11连接，机臂121的下部设置有旋转电机122，该旋转电机122能够带动机臂121在水平方向旋转，实现辅旋翼123的自动展开和收缩。

本实施例通过设计无人飞行器的四个辅旋翼123自动展开和收缩，无人车箱体42自动闭合或打开，能够保证无人飞行器在完成巡逻监控任务后，自动降落收缩至箱体42内，由无人车搭载快速返回指挥部。同理，也能够通过无人车搭载无人飞行器快速到达监控区域，再打开无人车箱体42释放无人飞行器上空执行监控任务，整个飞行器***机动灵活，能够最大程度利用无人飞行器有效上空监控时间。

实施例1所述的一种巡逻监控用无人飞行器***，无人车可在无人飞行器升起后，按照巡逻路线与无人飞行器同步移动，并可根据巡逻监控要求，对无人飞行器飞行高度进行调整，上升至有效战略高度，形成稳定的监控空中平台，提升了对监控区域的控制效率。最重要的是，巡逻人员可在指挥部遥控无人飞行器进行边境巡逻监控，巡逻监控条件得到了大大改善。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种巡逻监控用无人飞行器***，其特征在于：包括无人飞行器、滑环电机(21)、监控设备(22)和无人车，所述的无人飞行器通过电缆(3)与无人车上的供电***相连，该无人飞行器底部设置有底座(13)，该底座(13)与滑环电机(21)相连，所述的滑环电机(21)的输出轴连接监控设备(22)。

2.根据权利要求1所述的一种巡逻监控用无人飞行器***，其特征在于：所述的无人飞行器包括主旋翼(11)和辅旋翼(123)，所述的主旋翼(11)为共轴双旋翼结构，辅旋翼(123)通过机臂(121)与主旋翼(11)连接；所述机臂(121)的下部设置有旋转电机(122)，该旋转电机(122)带动机臂(121)在水平方向旋转。

3.根据权利要求1所述的一种巡逻监控用无人飞行器***，其特征在于：所述的无人车包括车体(41)和箱体(42)，箱体(42)设置于车体(41)上，该箱体(42)的顶部两侧设置有盖板(421)，盖板(421)沿箱体(42)顶部边缘铺设的轨道(422)闭合或打开；所述车体(41)的车头部设置有摄像头(44)，在车头与箱体(42)之间设置有供电及通讯机构(43)，该供电及通讯机构(43)包括供电***和远程通讯基站。

4.根据权利要求2或3所述的一种巡逻监控用无人飞行器***，其特征在于：所述的监控设备(22)采用磁悬浮相机。