RU199157U1 - AUTOMATIC BASE STATION FOR UNMANNED AIRCRAFT - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к оборудованию, обеспечивающему эксплуатацию беспилотных летательных аппаратов вертолетного типа. Технический результат полезной модели заключается в обеспечении надежной зашиты беспилотного летательного аппарата от негативных условий внешней среды при автономном заряде аккумуляторных батарей, которая достигается за счет того, что автоматическая базовая станция для беспилотных летательных аппаратов, содержащая платформу, вычислительный модуль, модуль управления, систему крепления БПЛА и модуль питания, отличающийся тем, что вычислительный модуль, модуль управления, модуль питания и платформа смонтированы внутри защитного корпуса, при этом платформа смонтирована подвижно на приводном механизме, внутри корпуса смонтировано оборудование микроклимата, а система крепления выполнена в виде линейных механизмов позиционирования с зубчатыми ремнями, содержащих двойные параллельные горизонтальные и вертикальные рейки, смонтированные на верхних и нижних участках зубчатых ремней, натянутых между приводами и шкивами вдоль каждого из краев платформы с возможностью сближения к центру и удаления от центра платформы реек, корпус сверху закрыт крышкой, снабженной механизмом автоматического открывания и закрывания. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to the field of aviation technology, in particular, to equipment that ensures the operation of unmanned aerial vehicles of the helicopter type. The technical result of the utility model is to ensure reliable protection of an unmanned aerial vehicle from negative environmental conditions during autonomous charging of batteries, which is achieved due to the fact that an automatic base station for unmanned aerial vehicles containing a platform, a computing module, a control module, a UAV mounting system and a power module, characterized in that the computing module, control module, power module and platform are mounted inside a protective case, while the platform is movably mounted on the drive mechanism, the microclimate equipment is mounted inside the case, and the fastening system is made in the form of linear positioning mechanisms with toothed belts containing double parallel horizontal and vertical rails mounted on the upper and lower sections of toothed belts stretched between drives and pulleys along each of the platform edges with the possibility of approaching the center and removing about m from the center of the rails platform, the body is closed from above with a cover equipped with an automatic opening and closing mechanism. 13 p.p. f-ly, 6 dwg

Description

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUTILITY MODEL DESCRIPTION

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности, к оборудованию, обеспечивающему эксплуатацию беспилотных летательных аппаратов вертолетного типа [B64C 25/00, G05D 1/00, В64С 19/00, В64С 29/00, В64С 39/02].The utility model relates to the field of aviation technology, in particular, to the equipment for the operation of unmanned aerial vehicles of the helicopter type [B64C 25/00, G05D 1/00, В64С 19/00, В64С 29/00, В64С 39/02].

Из уровня техники известна СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ [RU 183107 U1, опубл.: 11.09.2018], включающая беспилотный летательный аппарат (БПЛА) для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач, содержащий модуль связи, включающий один основной широкополосный канал связи для передачи в центр управления данных телеметрии, получения команд управления и данных позиционирования, отличающийся тем, что модуль связи включает один дополнительный высокоскоростной узкополосный канал связи, выполненный с возможностью передачи в ближней зоне собранных данных графических изображений от БПЛА через базовые станции в центр управления при посадке БПЛА на посадочных площадках базовых станций.From the prior art, there is a known AUTOMATIC CONTROL SYSTEM for an UNMANNED AIRCRAFT, USED TO IDENTIFY FAULTS IN THE ELEMENTS OF AIR LINE ELECTRIC TRANSMISSION [RU 183107 U1, publ. , including one main broadband communication channel for transmitting telemetry data to the control center, receiving control commands and positioning data, characterized in that the communication module includes one additional high-speed narrowband communication channel configured to transmit in the near field the collected graphic image data from the UAV through base stations to the control center when UAVs land on base station landing sites.

Недостатком аналога является невозможностью использования БПЛА для мониторинга протяженных объектов, обусловленная малым запасом хода БПЛА.The disadvantage of the analogue is the impossibility of using UAVs for monitoring extended objects, due to the low range of the UAV.

Также известно СУДОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ВЕРТОЛЕТНОГО ТИПА [RU 153011 U1, опубл.: 27.06.2015], включающее расположенные на судне ангар и взлетно-посадочную площадку, отличающееся тем, что ангар оборудован закрытием, откидывающимся с помощью привода наружу до горизонтального положения, совпадающего с уровнем палубы ангара, и оснащен платформой-тележкой с приводом, предназначенной для перемещения беспилотного летательного аппарата из ангара на откинутое закрытие и обратно, причем на палубе ангара и на внутренней поверхности закрытия размещены рельсовые направляющие, по которым перемещается платформа-тележка.Also known is a SHIP DEVICE FOR PROVIDING TAKE-OFF AND LANDING OF UNMANNED AIRCRAFT HELICOPTER TYPE [RU 153011 U1, published: 06/27/2015], which includes a hangar located on the ship and a take-off and landing platform with the help of an equipped hangar. outward to a horizontal position that coincides with the level of the hangar deck, and is equipped with a platform-trolley with a drive, designed to move the unmanned aerial vehicle from the hangar to the tilted closure and back, and on the hangar deck and on the inner surface of the closure there are rail guides along which the platform moves -truck.

Недостатком аналога является невозможность использования БПЛА для мониторинга объектов, расположенных на суше, вдали от водных объектов, пригодных для навигации судов, обусловленная конструктивной особенностью.The disadvantage of the analogue is the impossibility of using UAVs for monitoring objects located on land, far from water bodies suitable for navigation of ships, due to a design feature.

Наиболее близким по технической сущности является МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМА И СПОСОБ СТЫКОВКИ БПЛА [US9387928 (B1), опубл.: 12.07.2016], включающий: прием посылки на центральном объекте; отображение с помощью центрального управления первой траектории полета первого БПЛА от центральной установки до конечного пункта назначения пакета, причем первая траектория полета содержит два или более сегментов и одну или несколько остановок на одной или нескольких стыковочных станциях между центральным объект и конечным пунктом назначения; инструктаж первого БПЛА для следования по первому маршруту полета; прием на центральном посту данных о погоде с одной или нескольких метеостанций; получение на центральном посту текущей позиции первого БПЛА; определение ближайшей док-станции из текущей позиции первого БПЛА; отображение второй траектории полета от текущей позиции первого беспилотного летательного аппарата к идентифицированной ближайшей стыковочной станции в ответ на данные о погоде; указание первому БПЛА следовать второму маршруту полета в ответ на данные о погоде; указание первому БПЛА сбросить посылку на указанной ближайшей док-станции; получение текущей позиции от второго БПЛА; отображение третьей траектории полета от текущего местоположения второго БПЛА до идентифицированной ближайшей стыковочной станции; и инструктаж второго БПЛА следовать третьему маршруту полета.The closest in technical essence is the MULTIFUNCTIONAL SYSTEM AND THE METHOD OF DOING THE UAV [US9387928 (B1), publ .: 07/12/2016], including: receiving a parcel at the central facility; displaying, using the central control, the first flight path of the first UAV from the central installation to the final destination of the package, the first flight path containing two or more segments and one or more stops at one or more docking stations between the central facility and the final destination; instructing the first UAV to follow the first flight route; reception of weather data from one or more weather stations at the central post; receiving the current position of the first UAV at the central post; determination of the nearest docking station from the current position of the first UAV; displaying a second flight path from the current position of the first unmanned aerial vehicle to the identified nearest docking station in response to the weather data; instructing the first UAV to follow the second flight path in response to the weather data; an instruction to the first UAV to drop the package at the indicated nearest docking station; getting the current position from the second UAV; displaying the third flight path from the current location of the second UAV to the identified nearest docking station; and instructing the second UAV to follow the third flight route.

Основной технической проблемой прототипа является низкая надежность стыковочной станции, обусловленная малой точностью автоматической посадки БПЛА для его зарядки и отсутствием защиты БПЛА на маршруте следования в сложных погодных условиях.The main technical problem of the prototype is the low reliability of the docking station, due to the low accuracy of automatic UAV landing for charging it and the lack of protection of the UAV on the route in difficult weather conditions.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.The task of the utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение надежной зашиты беспилотного летательного аппарата от негативных условий внешней среды при автономном заряде аккумуляторных батарей. The technical result of the utility model is to ensure reliable protection of an unmanned aerial vehicle from negative environmental conditions with an autonomous battery charge.

Указанный технический результат достигается за счет того, что автоматическая базовая станция для беспилотных летательных аппаратов, содержащая платформу, вычислительный модуль, модуль управления, систему крепления БПЛА и модуль питания, отличающийся тем, что вычислительный модуль, модуль управления, модуль питания и платформа смонтированы внутри защитного корпуса, при этом платформа смонтирована подвижно на приводном механизме, внутри корпуса смонтировано оборудование микроклимата, а система крепления выполнена в виде линейных механизмов позиционирования с зубчатыми ремнями, содержащих двойные параллельные горизонтальные и вертикальные рейки, смонтированные на верхних и нижних участках зубчатых ремней, натянутых между приводами и шкивами вдоль каждого из краев платформы с возможностью сближения к центру и удаления от центра платформы реек, корпус сверху закрыт крышкой, снабженной механизмом автоматического открывания и закрывания.The specified technical result is achieved due to the fact that an automatic base station for unmanned aerial vehicles, containing a platform, a computing module, a control module, a UAV mounting system and a power module, characterized in that the computing module, control module, power module and platform are mounted inside a protective housing, while the platform is movably mounted on the drive mechanism, the microclimate equipment is mounted inside the housing, and the fastening system is made in the form of linear positioning mechanisms with toothed belts containing double parallel horizontal and vertical rails mounted on the upper and lower sections of the toothed belts stretched between the drives and pulleys along each of the edges of the platform with the possibility of approaching the center and moving away from the center of the platform of the rails, the body is closed from above with a cover provided with an automatic opening and closing mechanism.

В частности, вычислительный модуль выполнен в виде ПЭВМ.In particular, the computing module is made in the form of a personal computer.

В частности, внутри корпуса смонтирована метеостанция, соединенная с вычислительным модулем.In particular, a meteorological station connected to a computing module is mounted inside the building.

В частности, платформа выполнена подвижной с возможностью приема и транспортирования БПЛА вглубь корпуса.In particular, the platform is movable with the ability to receive and transport the UAV deep into the hull.

В частности, приводной механизм платформы выполнен в виде передачи винт-гайка.In particular, the platform drive mechanism is made in the form of a screw-nut transmission.

В частности, привода системы крепления выполнены в виде шаговых электродвигателей.In particular, the drives of the fastening system are made in the form of stepper motors.

В частности, оборудование микроклимата содержит вентилятор.In particular, the microclimate equipment contains a fan.

В частности, оборудование микроклимата содержит кондиционер воздуха.In particular, the microclimate equipment contains an air conditioner.

В частности, оборудование микроклимата содержит нагревательный элемент.In particular, the microclimate equipment contains a heating element.

В частности, крышка выполнена откатной.In particular, the cover is retractable.

В частности, крышка выполнена откидной.In particular, the cover is hinged.

В частности, механизм автоматического открывания и закрывания откатной крышки выполнен в виде линейного механизма перемещения с зубчатыми ремнями.In particular, the mechanism for automatically opening and closing the sliding cover is designed as a linear movement mechanism with toothed belts.

В частности, зубчатые ремни линейного механизма перемещения откатной крышки смонтированы вдоль двух параллельно расположенных боковых стенок корпуса.In particular, the toothed belts of the linear mechanism of the sliding cover movement are mounted along two parallel side walls of the housing.

В частности, механизм автоматического открывания и закрывания откидной крышки выполнен в виде автоматического открывателя вдоль шарнирных петель.In particular, the automatic opening and closing mechanism of the hinged lid is designed as an automatic opener along the hinge hinges.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На фиг.1 показан вид спереди автоматической базовой станции для БПЛА с закрытой откатной крышкой.Figure 1 shows a front view of an automatic base station for a UAV with a retractable cover closed.

На фиг.2 показан вид спереди автоматической базовой станции для БПЛА с открытой откатной крышкой.Figure 2 shows a front view of an automatic base station for a UAV with an open retractable cover.

На фиг.3 показан вид спереди автоматической базовой станции для БПЛА с открытой откидной крышкой.Figure 3 is a front view of an automatic base station for a UAV with an open hinged cover.

На фиг.4 показан вид сверху платформы.Figure 4 is a top view of the platform.

На фиг.5 показана функциональная схема управления автоматической базовой станцией.Fig. 5 is a functional diagram of an automatic base station control.

На фиг.6 показана структурная схема автоматической базовой станции для БПЛА.6 shows a block diagram of an automatic base station for a UAV.

На фигурах показано: 1 – корпус, 2 – отсек БПЛА, 3 – служебный отсек, 4 – перегородка, 5 – платформа, 6 – трапецеидальные винты, 7 – двигатели платформы, 8 – концевой выключатель, 9 – крышка, 10 – каретки, 11 – зубчатые ремни, 12 – зубчатые шкивы, 13 – двигатель крышки, 14 – вычислительный модуль, 15 – модуль управления, 16 – модуль питания, 17 – оборудование микроклимата, 18 – контактные площадки, 19 – горизонтальные рейки, 20 – вертикальные рейки, 21 – двигатели горизонтальных реек, 22 – двигатели вертикальных реек, 23 – винтовые гайки, 24 – компьютер, 25 – метеостанция, 26 – кондиционер, 27 – нагревательный элемент, 28 – вентилятор, 29 – контроллер, 30 – драйвер двигателя, 31 – реле, 32 – блок питания, 33 – шарнирные петли, 34 – автоматический открыватель крышки, 35 – антенный модуль, 36 – БПЛА.The figures show: 1 - housing, 2 - UAV compartment, 3 - service compartment, 4 - partition, 5 - platform, 6 - trapezoidal screws, 7 - platform motors, 8 - limit switch, 9 - cover, 10 - carriages, 11 - toothed belts, 12 - toothed pulleys, 13 - cover motor, 14 - computing module, 15 - control module, 16 - power module, 17 - microclimate equipment, 18 - contact pads, 19 - horizontal rails, 20 - vertical rails, 21 - horizontal rack motors, 22 - vertical rack motors, 23 - screw nuts, 24 - computer, 25 - weather station, 26 - air conditioner, 27 - heating element, 28 - fan, 29 - controller, 30 - motor driver, 31 - relay, 32 - power supply, 33 - hinge hinges, 34 - automatic cover opener, 35 - antenna module, 36 - UAV.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

Автоматическая базовая станция для беспилотных летательных аппаратов содержит корпус 1 (см.Фиг.1), образованный дном и четырьмя боковыми стенками (на фигурах не показаны). Дно и боковые стенки корпуса 1 выполнены из двуслойного материала (металл, пластик), с зазором между слоями, заполненным теплоизолирующим материалом (на фигурах не показан). Внутри корпуса 1 выполнены отсек БПЛА 2 и служебный отсек 3, разделенные между собой вертикальной перегородкой 4. В отсеке БПЛА 2 по углам вертикально смонтированы трапецеидальные винты 6, опирающиеся на валы двигателей платформы 7. На трапецеидальные винты 6 с помощью винтовых гаек 23, смонтирована прямоугольная платформа 5. На вертикальной перегородке 4 в верхней и нижней части, обращенной к платформе 5 смонтированы концевые выключатели 8. В верхней части корпуса 1 смонтирована крышка 13, при этом в одном варианте реализации крышка 13 выполнена откидной, а в другом откатной. An automatic base station for unmanned aerial vehicles comprises a body 1 (see Figure 1) formed by a bottom and four side walls (not shown in the figures). The bottom and side walls of the body 1 are made of a two-layer material (metal, plastic), with a gap between the layers filled with a heat-insulating material (not shown in the figures). Inside the housing 1, the UAV compartment 2 and the service compartment 3 are made, separated by a vertical partition 4. In the UAV compartment 2, trapezoidal screws 6 are vertically mounted in the corners, resting on the shafts of the platform motors 7. On the trapezoidal screws 6 using screw nuts 23, a rectangular platform 5. On the vertical partition 4 in the upper and lower parts facing the platform 5, limit switches 8 are mounted. In the upper part of the housing 1, a cover 13 is mounted, while in one embodiment the cover 13 is hinged, and in the other it is sliding.

В варианте реализации крышки 14 откатной (см.Фиг.2), крышка 14 с помощью кареток 10 опирается на зубчатые ремни 11, смонтированные вдоль двух, параллельных боковых стенок. Зубчатые ремни 11 натянуты с одной стороны на зубчатые шкивы 12, с другой стороны на зубчатые валы двигателей крышки 13. In an embodiment of a sliding cover 14 (see Figure 2), the cover 14 with the help of carriages 10 is supported on toothed belts 11 mounted along two parallel side walls. The toothed belts 11 are pulled from one side to the toothed pulleys 12, and from the other side to the toothed shafts of the cover motors 13.

В варианте реализации крышки 14 откидной (см.Фиг.3), крышка 14 смонтирована к одной из боковых стенок корпуса 1 на шарнирных петлях 33. Между крышкой 14 и одной из боковых стенок корпуса 1 смонтирован автоматический открыватель крышки 34.In the embodiment of the hinged lid 14 (see Fig. 3), the lid 14 is mounted to one of the side walls of the housing 1 on hinged hinges 33. An automatic lid opener 34 is mounted between the lid 14 and one of the side walls of the housing 1.

На верхней стороне вдоль каждого из краев платформы 5 (см.Фиг.4) смонтированы линейные механизмы позиционирования с зубчатыми ремнями, выполненные в виде зубчатых ремней 11, натянутые с одной стороны на зубчатые шкивы 12, с другой стороны на зубчатые валы двигателей реек 22, смонтированных на платформе 5. На зубчатые ремни 11 каретками 10 опираются пара горизонтальных 19 и пара вертикальных реек 20, при этом каждый из торцов каждой из реек 19, 20 смонтирован на каретках 10, установленных на верхних участках зубчатых ремней 11, а другой – на каретках 10, смонтированных на нижних участках зубчатых ремней 11. On the upper side, along each of the edges of the platform 5 (see Fig. 4), linear positioning mechanisms with toothed belts are mounted, made in the form of toothed belts 11, stretched on the one hand on the toothed pulleys 12, on the other hand on the toothed shafts of the rack motors 22, mounted on a platform 5. A pair of horizontal 19 and a pair of vertical rails 20 are supported by the toothed belts 11 by carriages 10, while each of the ends of each of the racks 19, 20 is mounted on carriages 10 installed on the upper sections of the toothed belts 11, and the other on the carriages 10 mounted on the lower portions of the timing belts 11.

На платформе 5 смонтированы контактные площадки 18, соединенные электрически с модулем питания 16, смонтированным в служебном отсеке 3.On platform 5, contact pads 18 are mounted, electrically connected to the power module 16, mounted in the service compartment 3.

В служебном отсеке 3 корпуса 1 смонтирован модуль управления 15 к портам которого (см.Фиг.5) по интерфейсным шинам, например, RS-485, соединены вычислительный модуль 14 и модуль питания 16. К выходам контроллера 29 (см.Фиг.6) модуля питания 16 через реле 31 соединены двигатели платформы 7, крышки 13 и реек 22, кондиционер 26, нагревательный элемент 27, вентилятор 28. К вычислительному модулю 14 соединен антенный модуль 35 и по интерфейсной шине, например, RS-485, метеостанция 25. Питание модуля управления 15, вычислительного модуля 14 и метеостанции 25, двигателей платформы 7, крышки 13 и реек 22, кондиционера 26, нагревательного элемента 27, вентилятора 28 выполнено от блока питания 32 модуля питания 16.In the service compartment 3 of housing 1, a control module 15 is mounted to the ports of which (see Fig. 5) via interface buses, for example, RS-485, the computing module 14 and the power module 16 are connected to the controller outputs 29 (see Fig. 6) the power module 16 through the relay 31 are connected to the motors of the platform 7, covers 13 and rails 22, air conditioner 26, heating element 27, fan 28. Antenna module 35 is connected to the computing module 14 and via the interface bus, for example, RS-485, weather station 25. Power the control module 15, the computing module 14 and the weather station 25, the engines of the platform 7, the cover 13 and the rails 22, the air conditioner 26, the heating element 27, the fan 28 is made from the power supply unit 32 of the power supply module 16.

Автоматическую базовую станцию для беспилотных летательных аппаратов используют следующим образом.An automatic base station for unmanned aerial vehicles is used as follows.

Ряд автоматических базовых станций размещают, например, вдоль проложенного трубопровода или линии воздушной электропередач, или другого протяженного маршрута, длина которого значительно превышает радиус действия беспилотного летательного аппарата на одном заряде внутренних батарей, при этом интервал между автоматическими базовыми станциями устанавливают исходя из запаса хода беспилотного летательного аппарата с учетом времени, необходимого для его взлета и посадки. A number of automatic base stations are placed, for example, along a laid pipeline or overhead power line, or other long route, the length of which significantly exceeds the range of the unmanned aerial vehicle on a single charge of internal batteries, while the interval between the automatic base stations is set based on the range of the unmanned aerial vehicle. the device, taking into account the time required for its takeoff and landing.

Заносят в аэронавигационную систему БПЛА 36 данные о маршруте и координаты расположения автоматических базовых станций на указанном маршруте, после чего запускают БПЛА 36. The data on the route and the coordinates of the location of automatic base stations on the specified route are entered into the UAV 36 air navigation system, after which the UAV 36 is launched.

При появлении БПЛА 36 в зоне покрытия антенны (на фигурах не показана) первой на маршруте автоматической базовой станции по команде от модуля автоматического управления с подлетающего БПЛА 36 модуль управления 15 подает управляющий сигнал на контроллер 29 модуля питания 16, который в свою очередь через реле 31 подает управляющий сигнал на включение двигателей крышки 13 или автоматического открывателя крышки 34. When the UAV 36 appears in the coverage area of the antenna (not shown in the figures), the first on the route of the automatic base station on command from the automatic control module from the approaching UAV 36, the control module 15 sends a control signal to the controller 29 of the power module 16, which in turn through the relay 31 gives a control signal to turn on the motors of the cover 13 or the automatic cover opener 34.

В варианте реализации крышки 9 откидной автоматический открыватель крышки 34 откидывает крышку не менее чем на 90° вдоль шарнирных петель 33 и открывает отсек БПЛА 2.In the embodiment of the cover 9, the hinged automatic cover opener 34 flips the cover at least 90 ° along the hinge hinges 33 and opens the UAV compartment 2.

В варианте реализации крышки 9 откатной, двигатели крышки 13 приводят в движение, натянутые между указанными двигателями 13 и зубчатыми шкивами 12, зубчатые ремни 11 к которым на каретках 10 смонтирована крышка 9. При перемещении зубчатых ремней 11 с каретками 10 от зубчатых шкивов 12 к двигателям крышки 13 крышка 9 откатывается вбок и открывает отсек БПЛА 2.In an embodiment of the cover 9 is a sliding cover, the motors of the cover 13 are driven, stretched between the indicated motors 13 and the toothed pulleys 12, the toothed belts 11 to which the cover is mounted on the carriages 10. When the toothed belts 11 with carriages 10 move from the toothed pulleys 12 to the motors cover 13 cover 9 rolls to the side and opens the UAV compartment 2.

После открывания крышки 9, модуль управления 15 подает управляющий сигнал на контроллер 29 модуля питания 16, который в свою очередь через реле 31 подает управляющий сигнал на включение двигателей платформы 7. При включении двигателей платформы 7, трапецеидальные винты 6 преобразуют вращательное движение валов двигателей платформы 7 в поступательное движение винтовых гаек 23, смонтированных в отверстиях (на фигурах не показаны) по углам платформы 5, вдоль дорожек трапецеидальных винтов 6 и обеспечивают перемещение платформы 5 вверх. После подъема платформы 5 срабатывает концевой выключатель 8, смонтированный на одной из боковых стенок корпуса 1 или перегородки 4 в верхней части отсека БПЛА 2, который отключает двигатели платформы 7. Расстояния между горизонтальными 19 и вертикальными 20 рейками линейных механизмов перемещения с зубчатыми ремнями 11 платформы 5 максимальны. After opening the cover 9, the control module 15 sends a control signal to the controller 29 of the power module 16, which in turn, through the relay 31, gives a control signal to turn on the motors of the platform 7. When the motors of the platform 7 are turned on, the trapezoidal screws 6 convert the rotational movement of the shafts of the motors of the platform 7 in the translational movement of the screw nuts 23, mounted in the holes (not shown in the figures) at the corners of the platform 5, along the tracks of the trapezoidal screws 6 and ensure the movement of the platform 5 upward. After lifting the platform 5, the limit switch 8, mounted on one of the side walls of the housing 1 or partition 4 in the upper part of the UAV compartment 2, is triggered, which turns off the engines of the platform 7. The distances between the horizontal 19 and vertical 20 rails of linear movement mechanisms with toothed belts 11 of the platform 5 maximum.

После подъема платформы 5, БПЛА 36 с помощью оптической камеры получает визуальную информацию об оптической метке, нанесенной на платформе 5 и по этой информации с помощью заданного алгоритма осуществляет посадку на платформу 5.After lifting platform 5, UAV 36 with the help of an optical camera receives visual information about the optical mark applied on platform 5 and, using this information, using a given algorithm, it lands on platform 5.

После посадки БПЛА 36 на платформу 5, модуль управления 15 подает управляющий сигнал на контроллер 29 модуля питания 16, который в свою очередь через реле 31 подает управляющие сигналы на включение двигателей горизонтальных реек 21 и двигателей вертикальных реек 22. Указанные двигатели приводят в движение, натянутые между ними и зубчатыми шкивами 12, зубчатые ремни 11 к которым на каретках 10 смонтированы горизонтальные 19 и вертикальные 20 рейки. При перемещении зубчатых ремней 11, горизонтальные 19 и вертикальные 20 рейки, опирающиеся на каретки 10, смонтированные на верхних участках зубчатых ремней 11, перемещаются от зубчатых шкивов 12, а горизонтальная 19 и вертикальная 20 рейки, опирающиеся на каретки 10, смонтированные на нижних участках зубчатых ремней 11, перемещаются к зубчатым шкивам 12, то есть сдвигаются к центру платформы 5. Перемещение горизонтальных 19 и вертикальных 20 реек осуществляется одновременно. При перемещении горизонтальные 19 и вертикальные рейки 20 усилием от поступательного движения смещают БПЛА 36 к центру платформы 5 вдоль вертикальной и горизонтальной осей соответственно и фиксируют шасси БПЛА 36, выполненные в виде салазок (на фигурах не показаны) между поверхностью платформы 5 и горизонтальными 19 и вертикальными 20 рейками. After landing the UAV 36 on platform 5, the control module 15 sends a control signal to the controller 29 of the power module 16, which in turn, through the relay 31, gives control signals to turn on the motors of the horizontal rails 21 and the motors of the vertical rails 22. These motors are set in motion, tensioned between them and the toothed pulleys 12, the toothed belts 11 to which horizontal 19 and vertical 20 racks are mounted on the carriages 10. When the toothed belts 11 move, the horizontal 19 and vertical 20 racks resting on the carriages 10, mounted on the upper sections of the toothed belts 11, move from the toothed pulleys 12, and the horizontal 19 and vertical 20 racks resting on the carriages 10 mounted on the lower sections of the toothed belts belts 11, move to the toothed pulleys 12, that is, move to the center of the platform 5. The movement of the horizontal 19 and vertical 20 rails is carried out simultaneously. When moving, the horizontal 19 and vertical slats 20, by force from the translational movement, shift the UAV 36 to the center of the platform 5 along the vertical and horizontal axes, respectively, and fix the UAV chassis 36, made in the form of a slide (not shown in the figures) between the surface of the platform 5 and horizontal 19 and vertical 20 slats.

По окончании позиционирования контакты питания (на фигурах не показаны), смонтированные на БПЛА 36 оказываются совмещенными с контактными площадками 18, смонтированными на платформе 5. С модуля управления 15 подают управляющий сигнал на контроллер 29 модуля питания 16, который включает подачу тока заряда через контактные площадки 18 на аккумуляторные батареи БПЛА 36. At the end of the positioning, the power contacts (not shown in the figures) mounted on the UAV 36 are aligned with the contact pads 18 mounted on the platform 5. A control signal is sent from the control module 15 to the controller 29 of the power module 16, which turns on the supply of a charge current through the contact pads 18 for UAV batteries 36.

Далее, с модуля управления 15 подают управляющий сигнал на контроллер 29 модуля питания 16, который в свою очередь через реле 31 подает управляющий сигнал на включение двигателей платформы 7. При включении двигателей платформы 7, трапецеидальные винты 6 преобразуют вращательное движение валов двигателей платформы 7 в поступательное движение винтовых гаек 23, смонтированных в отверстиях (на фигурах не показаны) по углам платформы 5, вдоль дорожек трапецеидальных винтов 6 и обеспечивают перемещение платформы 5 вниз. После опускания платформы 5 срабатывает концевой выключатель 8, смонтированный на одной из боковых стенок корпуса 1 или перегородки 4 в нижней части отсека БПЛА 2, который отключает двигатели платформы 7.Further, from the control module 15, a control signal is sent to the controller 29 of the power module 16, which in turn, through the relay 31, gives a control signal to turn on the platform 7 motors. When the platform 7 motors are turned on, the trapezoidal screws 6 convert the rotational motion of the platform 7 engine shafts into translational the movement of the screw nuts 23, mounted in the holes (not shown in the figures) at the corners of the platform 5, along the tracks of the trapezoidal screws 6 and ensure the movement of the platform 5 downward. After lowering the platform 5, the limit switch 8, mounted on one of the side walls of the housing 1 or the partition 4 in the lower part of the UAV compartment 2, is triggered, which turns off the engines of the platform 7.

После размещения БПЛА 36 внутри отсека БПЛА 2 закрывают крышку 9 и осуществляют зарядку аккумуляторных батарей БПЛА 36. After placing the UAV 36 inside the compartment of the UAV 2, close the cover 9 and charge the batteries of the UAV 36.

С помощью кондиционера 26, нагревательного элемента 27 и вентилятора 28, подключенных к модулю питания 16 обеспечивают оптимальный температурно-влажностный режим внутри отсека БПЛА 2 для содержания при зарядке БПЛА 36.With the help of an air conditioner 26, a heating element 27 and a fan 28 connected to the power module 16, they provide an optimal temperature and humidity regime inside the UAV compartment 2 for keeping the UAV 36 charging.

По окончании зарядки аккумуляторных батарей БПЛА 36, вычислительный модуль 14 при благоприятных метеоусловиях, данные о которых он получает с метеостанции 25 подает команду на модуль управления 15, который обеспечивает выполнение обратной последовательности описанных выше команд и действий по отключению от модуля питания 16 и запуску БПЛА 36 на этап маршрута до очередной автоматической базовой станции. Upon completion of charging the batteries of the UAV 36, the computing module 14, under favorable weather conditions, the data about which it receives from the meteorological station 25, sends a command to the control module 15, which ensures the execution of the reverse sequence of the commands and actions described above to disconnect from the power module 16 and launch the UAV 36 to the leg of the route to the next automatic base station.

Описанную последовательность действий повторяют на всем протяжении маршрута на каждой автоматической базовой станции до прохождения БПЛА 36 всего маршрута.The described sequence of actions is repeated throughout the route at each automatic base station until the UAV 36 passes the entire route.

Технический результат – обеспечение надежной зашиты беспилотного летательного аппарата от негативных условий внешней среды при автономном заряде аккумуляторных батарей, достигается за счет выполнения вдоль объекта мониторинга группы автоматических базовых станций для беспилотных летательных аппаратов каждая из которых содержит подвижную платформу 5, защищенную от внешних погодных факторов скорпусом 1, с поддерживаемым внутри него с помощью оборудования микроклимата 17 заданного температурно-влажностного режима, обеспечивающего содержание БПЛА 36 и зарядку аккумуляторных батарей БПЛА 36 в оптимальных условиях, при этом корпус 1 снабжен крышкой 9, снабженной механизмом автоматического открывания и закрывания, на платформе 5 смонтированы контактные площадки 18, соединенные с положительным и отрицательным полюсами модуля питания 16 и линейные механизмы позиционирования с зубчатыми ремнями 11, выполненными в виде пары горизонтальных 19 и пары вертикальных реек 20, один из торцов каждой из реек 19, 22 смонтирован на каретке 10, установленной на верхнем участке зубчатого ремня 11, а другой – на каретке 10, смонтированной на нижнем участке зубчатого ремня 11, обеспечивающих точное автоматическое позиционирование контактов питания БПЛА 36 с контактными площадками 18 на платформе 5.The technical result is to ensure reliable protection of an unmanned aerial vehicle from negative environmental conditions with autonomous charging of batteries, achieved by performing a group of automatic base stations for unmanned aerial vehicles along the monitoring object, each of which contains a mobile platform 5, protected from external weather factors by a casing 1 , with a set temperature and humidity regime maintained inside it using the microclimate 17 equipment, which ensures the maintenance of the UAV 36 and the charging of the UAV 36 batteries in optimal conditions, while the case 1 is equipped with a cover 9, equipped with an automatic opening and closing mechanism, on the platform 5, contact platforms 18 connected to the positive and negative poles of the power module 16 and linear positioning mechanisms with toothed belts 11, made in the form of a pair of horizontal 19 and a pair of vertical rails 20, one of the ends of each of p eek 19, 22 is mounted on a carriage 10 mounted on the upper section of the toothed belt 11, and the other on a carriage 10 mounted on the lower section of the toothed belt 11, providing accurate automatic positioning of the power contacts of the UAV 36 with contact pads 18 on the platform 5.

Claims (14)

1. Автоматическая базовая станция для беспилотных летательных аппаратов, содержащая платформу, вычислительный модуль, модуль управления, систему крепления БПЛА и модуль питания, отличающийся тем, что вычислительный модуль, модуль управления, модуль питания и платформа смонтированы внутри защитного корпуса, при этом платформа смонтирована подвижно на приводном механизме, внутри корпуса смонтировано оборудование микроклимата, а система крепления выполнена в виде линейных механизмов позиционирования с зубчатыми ремнями, содержащих двойные параллельные горизонтальные и вертикальные рейки, смонтированные на верхних и нижних участках зубчатых ремней, натянутых между приводами и шкивами вдоль каждого из краев платформы с возможностью сближения к центру и удаления от центра платформы реек, корпус сверху закрыт крышкой, снабженной механизмом автоматического открывания и закрывания.1. Automatic base station for unmanned aerial vehicles, containing a platform, a computing module, a control module, a UAV mounting system and a power module, characterized in that the computing module, control module, power module and platform are mounted inside a protective case, while the platform is movably mounted on the drive mechanism, the microclimate equipment is mounted inside the housing, and the fastening system is made in the form of linear positioning mechanisms with toothed belts containing double parallel horizontal and vertical rails mounted on the upper and lower sections of the toothed belts stretched between the drives and pulleys along each of the platform edges with the possibility of rails approaching the center and moving away from the center of the platform, the body is closed from above with a lid equipped with an automatic opening and closing mechanism. 2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что вычислительный модуль выполнен в виде ПЭВМ.2. Station according to claim 1, characterized in that the computing module is made in the form of a personal computer. 3. Станция по п.1, отличающаяся тем, что внутри корпуса смонтирована метеостанция, соединенная с вычислительным модулем.3. The station according to claim 1, characterized in that a meteorological station is mounted inside the housing, connected to the computing module. 4. Станция по п.1, отличающаяся тем, что платформа выполнена подвижной с возможностью приема и транспортирования БПЛА вглубь корпуса.4. Station according to claim 1, characterized in that the platform is movable with the ability to receive and transport the UAV deep into the body. 5. Станция по п.1, отличающаяся тем, что приводной механизм платформы выполнен в виде передачи винт-гайка.5. The station according to claim 1, characterized in that the platform drive mechanism is made in the form of a screw-nut transmission. 6. Станция по п.1, отличающаяся тем, что привода системы крепления выполнены в виде шаговых электродвигателей.6. The station according to claim 1, characterized in that the drives of the fastening system are made in the form of stepper motors. 7. Станция по п.1, отличающаяся тем, что оборудование микроклимата содержит вентилятор.7. Station according to claim 1, characterized in that the microclimate equipment comprises a fan. 8. Станция по п.1, отличающаяся тем, что оборудование микроклимата содержит кондиционер воздуха.8. Station according to claim 1, characterized in that the microclimate equipment comprises an air conditioner. 9. Станция по п.1, отличающаяся тем, что оборудование микроклимата содержит нагревательный элемент.9. Station according to claim 1, characterized in that the microclimate equipment comprises a heating element. 10. Станция по п.1, отличающаяся тем, что крышка выполнена откатной.10. Station according to claim 1, characterized in that the cover is retractable. 11. Станция по п.1, отличающаяся тем, что крышка выполнена откидной.11. Station according to claim 1, characterized in that the cover is hinged. 12. Станция по п.1, отличающаяся тем, что механизм автоматического открывания и закрывания откатной крышки выполнен в виде линейного механизма перемещения с зубчатыми ремнями.12. The station according to claim 1, characterized in that the mechanism for automatically opening and closing the retractable cover is made in the form of a linear movement mechanism with toothed belts. 13. Станция по п.1, отличающаяся тем, что зубчатые ремни линейного механизма перемещения откатной крышки смонтированы вдоль двух параллельно расположенных боковых стенок корпуса.13. Station according to claim 1, characterized in that the toothed belts of the linear mechanism for moving the sliding cover are mounted along two parallel side walls of the housing. 14. Станция по п.1, отличающаяся тем, что механизм автоматического открывания и закрывания откидной крышки выполнен в виде автоматического открывателя вдоль шарнирных петель.14. Station according to claim 1, characterized in that the mechanism for automatic opening and closing of the hinged cover is made in the form of an automatic opener along the hinge hinges.

Images