專(zhuān)利名稱(chēng):一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，屬于無(wú)人飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型飛行器機(jī)架的四個(gè)拐角處設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，該機(jī)架的機(jī)臂上負(fù)載有探照機(jī)構(gòu)；監(jiān)控飛行器的機(jī)體底部負(fù)載有監(jiān)控機(jī)構(gòu)，監(jiān)控機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與地面的圖像接收系統(tǒng)相連；地面供電機(jī)構(gòu)包括直流供電系統(tǒng)、繞線盤(pán)、隨動(dòng)電機(jī)和輸電線，直流供電系統(tǒng)通過(guò)輸電線與監(jiān)控飛行器電連接，輸電線盤(pán)繞于繞線盤(pán)上，繞線盤(pán)由隨動(dòng)電機(jī)控制。本實(shí)用新型采用有線直流電源供電，大大增加了飛行器的續(xù)航時(shí)間，采用有線傳輸視頻圖像，傳送給地面的監(jiān)控畫(huà)面清晰，便于地面工作人員觀察；同時(shí)，本實(shí)用新型設(shè)置了8組探照燈，能夠?yàn)榈孛嫣峁?qiáng)光源支持，探照范圍廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)人飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器。

【背景技術(shù)】
[0002]與直升飛機(jī)、飛艇相比，小型多旋翼飛行器具有機(jī)動(dòng)靈活、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用小型飛行器作為監(jiān)控設(shè)備(攝像機(jī)等檢測(cè)設(shè)備)的載體，對(duì)地面諸如道路不通、因現(xiàn)場(chǎng)混亂造成交通堵塞、因環(huán)境污染或反恐危險(xiǎn)使得作業(yè)人員無(wú)法靠近等情況進(jìn)行小范圍定點(diǎn)監(jiān)控和拍攝，也得到了越來(lái)越普遍的應(yīng)用。
[0003]然而，目前使用的小型監(jiān)控飛行器存在以下問(wèn)題:首先，現(xiàn)有產(chǎn)品采用鋰電池等對(duì)飛行器進(jìn)行供電，由于飛行器能耗較大所以耗電非?？?，導(dǎo)致飛行器的續(xù)航時(shí)間短，一般只能持續(xù)5?10分鐘，搭載大容量電池雖然能夠延長(zhǎng)飛行時(shí)間，但將導(dǎo)致飛行器的有效載荷減少；其次，搭載的監(jiān)控設(shè)備與地面之間采用無(wú)線信號(hào)通信，傳輸?shù)漠?huà)面質(zhì)量較差；最后，傳統(tǒng)飛行器在夜間執(zhí)行監(jiān)控任務(wù)時(shí)，不能很好的給地面提供強(qiáng)光源支持，監(jiān)控效果差。如何提高小型監(jiān)控飛行器存在的上述問(wèn)題，成為了相關(guān)領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題。
[0004]經(jīng)檢索，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL 201410012143.4，授權(quán)公告日為2014年4月30日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為:有線電源多旋翼無(wú)人飛行器，該申請(qǐng)案包括多旋翼無(wú)人飛行器和地面供電裝置，所述的多旋翼無(wú)人飛行器上搭載有將地面供電裝置的高壓交流電轉(zhuǎn)換成多旋翼無(wú)人飛行器適用的直流低壓電的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與地面供電裝置之間通過(guò)電纜電性連接，所述的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上還設(shè)置有為多旋翼無(wú)人飛行器各功能模塊分配電能的供電總成。該申請(qǐng)案使用了有線電源供電方案，使飛行器的飛行時(shí)間大大增加。
[0005]又如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01210510858.3，申請(qǐng)日為2012年11月30日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為:多旋翼無(wú)人飛行器系留系統(tǒng)，該申請(qǐng)案包括作為系留平臺(tái)的多旋翼無(wú)人飛行器、系纜和地面裝置，所述系纜連接所述多旋翼無(wú)人飛行器和所述地面裝置；所述多旋翼無(wú)人飛行器包括系留電源裝置，所述系纜包括輸電線纜，所述地面裝置包括地面供電裝置，所述系留電源裝置通過(guò)所述系纜中的輸電線纜連接所述地面供電裝置。以及中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL201220596561.9，授權(quán)公告日為2013年5月29日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為:一種電驅(qū)動(dòng)起重?zé)o人飛行平臺(tái)。
[0006]上述申請(qǐng)案均提供了由地面供電以延長(zhǎng)飛行器續(xù)航時(shí)間的方案，但上述申請(qǐng)案或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，或未考慮信號(hào)輸送質(zhì)量問(wèn)題，均不能達(dá)到很好的使用效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有小型監(jiān)控飛行器續(xù)航時(shí)間短、有效載荷低等不足，提供了一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器；本實(shí)用新型采用有線直流電源供電，使飛行器不受負(fù)載電池容量的限制，大大增加了飛行器的續(xù)航時(shí)間，采用有線傳輸監(jiān)控設(shè)備拍攝的視頻圖像，傳送給地面的監(jiān)控畫(huà)面清晰，便于地面工作人員觀察；同時(shí)，本實(shí)用新型設(shè)置了 8組探照燈，能夠?yàn)榈孛嫣峁?qiáng)光源支持，探照范圍廣。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0011]本實(shí)用新型的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，包括監(jiān)控飛行器和地面供電機(jī)構(gòu)，所述監(jiān)控飛行器的機(jī)架的四個(gè)拐角處設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，該機(jī)架的機(jī)臂上負(fù)載有探照機(jī)構(gòu)；監(jiān)控飛行器的機(jī)體底部負(fù)載有監(jiān)控機(jī)構(gòu)，所述的監(jiān)控機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與地面的圖像接收系統(tǒng)相連；所述的地面供電機(jī)構(gòu)包括直流供電系統(tǒng)、繞線盤(pán)、隨動(dòng)電機(jī)和輸電線，直流供電系統(tǒng)通過(guò)輸電線與監(jiān)控飛行器電連接，輸電線盤(pán)繞于繞線盤(pán)上，所述的繞線盤(pán)由隨動(dòng)電機(jī)控制。
[0012]更進(jìn)一步地，所述的監(jiān)控機(jī)構(gòu)包括聚光探照燈、攝像頭和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)掛載于機(jī)體底部，該旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的兩側(cè)設(shè)置有聚光探照燈，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的底部設(shè)置有攝像頭，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)帶動(dòng)攝像頭以豎直方向?yàn)檩S360°旋轉(zhuǎn)。
[0013]更進(jìn)一步地，所述的機(jī)架包括第一機(jī)臂和第二機(jī)臂，第一機(jī)臂沿機(jī)體伸出，兩第一機(jī)臂遠(yuǎn)離機(jī)體的一端固連有第二機(jī)臂；所述的第一機(jī)臂和第二機(jī)臂上均負(fù)載有探照機(jī)構(gòu)。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的探照機(jī)構(gòu)包括俯仰云臺(tái)和廣角探照燈，俯仰云臺(tái)掛載于第一機(jī)臂和第二機(jī)臂上，所述的廣角探照燈固定于俯仰云臺(tái)上，俯仰云臺(tái)帶動(dòng)廣角探照燈的光軸在60°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0015]更進(jìn)一步地，所述的廣角探照燈采用功率為150w的大功率LED節(jié)能燈，所述的聚光探照燈采用功率為90w的LED節(jié)能燈。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0018](I)本實(shí)用新型的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，與現(xiàn)有無(wú)人飛行器搭載電池供電飛行的方案相比，采用有線直流電源供電的方式，使飛行器不受負(fù)載電池容量的限制，大大增加了飛行器的續(xù)航時(shí)間，能夠保證飛行器有充分時(shí)間執(zhí)行低空監(jiān)控任務(wù)；
[0019](2)本實(shí)用新型的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，不搭載大容量電池，大大解放了飛行器的有效載荷，以致飛行器探照機(jī)構(gòu)從傳統(tǒng)的2?4組增加為8組，并可同時(shí)負(fù)載監(jiān)控機(jī)構(gòu)，執(zhí)行夜間低空監(jiān)控任務(wù)時(shí)，能夠?yàn)榈孛嫣峁?qiáng)光源支持，探照、監(jiān)控范圍更廣；
[0020](3)本實(shí)用新型的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，其通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線傳輸攝像頭拍攝的視頻圖像，避免了使用無(wú)線傳輸存在的信號(hào)衰減問(wèn)題，傳送給地面的監(jiān)控畫(huà)面更加清晰，便于地面工作人員觀察。

【附圖說(shuō)明】

[0021]圖1為本實(shí)用新型的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型中監(jiān)控飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0024]1、機(jī)體；2、機(jī)架；21、第一機(jī)臂；22、第二機(jī)臂；31、電機(jī)；32、螺旋槳；41、俯仰云臺(tái)；42、廣角探照燈；51、聚光探照燈；52、攝像頭；53、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)；61、直流供電系統(tǒng)；62、繞線盤(pán)；63、隨動(dòng)電機(jī)；64、輸電線；71、圖像接收系統(tǒng)；72、數(shù)據(jù)傳輸線。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0026]實(shí)施例1
[0027]結(jié)合附圖，本實(shí)施例的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，主要適用于低空定點(diǎn)監(jiān)控。該留空監(jiān)控飛行器包括監(jiān)控飛行器和地面供電機(jī)構(gòu)。參看圖2，所述監(jiān)控飛行器的機(jī)架2包括第一機(jī)臂21和第二機(jī)臂22，第一機(jī)臂21沿機(jī)體I伸出，共設(shè)置有四支。相鄰兩支第一機(jī)臂21遠(yuǎn)離機(jī)體I的一端固連有第二機(jī)臂22，四支第二機(jī)臂22組成方形框架，該機(jī)架2方形框架的四個(gè)拐角處設(shè)置有電機(jī)31，電機(jī)31驅(qū)動(dòng)螺旋槳32旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例選用四旋翼飛行器，且機(jī)架2為方形框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了監(jiān)控飛行器的升力及飛行穩(wěn)定性，進(jìn)而提尚了其有效載荷。
[0028]參看圖1，本實(shí)施例的地面供電機(jī)構(gòu)包括直流供電系統(tǒng)61、繞線盤(pán)62、隨動(dòng)電機(jī)63和輸電線64，直流供電系統(tǒng)61通過(guò)輸電線64與監(jiān)控飛行器電連接，監(jiān)控飛行器直接由直流供電系統(tǒng)61供電，并通過(guò)輸電線64傳輸，輸送電源質(zhì)量高且避免了傳統(tǒng)搭載電池供電方案存在的:飛行器續(xù)航時(shí)間受負(fù)載電池容量限制，只能持續(xù)飛行5?10分鐘，很難一次上空完成設(shè)定的監(jiān)控任務(wù)；以及負(fù)載大容量電池將導(dǎo)致飛行器的有效載荷減少，飛行器只能攜帶2?4組探照機(jī)構(gòu)，提供的探照光源弱且探照范圍窄的問(wèn)題。本實(shí)施例通過(guò)采用有線直流電源供電，大大解放了飛行器的有效載荷，以致本實(shí)施例在第一機(jī)臂21和第二機(jī)臂22上均能夠負(fù)載探照機(jī)構(gòu)，共計(jì)8組。所述的探照機(jī)構(gòu)包括俯仰云臺(tái)41和廣角探照燈42，俯仰云臺(tái)41掛載于第一機(jī)臂21和第二機(jī)臂22上，所述的廣角探照燈42固定于俯仰云臺(tái)41上，廣角探照燈42采用型號(hào)為L(zhǎng)M-W150，功率為150w的大功率LED節(jié)能燈。俯仰云臺(tái)41帶動(dòng)廣角探照燈42的光軸在60°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例設(shè)置8組探照機(jī)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)只能負(fù)載2?4組探照機(jī)構(gòu)的飛行器，其探照范圍更廣，又由于本實(shí)施例采用功率為150w的大功率探照燈，能夠?yàn)榈孛嫣峁?qiáng)光源支持，增強(qiáng)了飛行器的實(shí)用性。
[0029]值得說(shuō)明的是，由于本實(shí)施例采用有線直流電源供電，相對(duì)于傳統(tǒng)搭載電池供電方案一個(gè)不可避免的缺陷即在于輸電線64的收納問(wèn)題。雖然飛行器執(zhí)行低空監(jiān)控作業(yè)，一般也需要幾十米的輸電線64，如不能很好的管理輸電線64將給飛行器的使用帶來(lái)很大不便。本實(shí)施例為了解決上述問(wèn)題，將輸電線64盤(pán)繞于繞線盤(pán)62上，并在繞線盤(pán)62的一端設(shè)置了由單片機(jī)控制的隨動(dòng)電機(jī)63，該隨動(dòng)電機(jī)63能夠自動(dòng)感應(yīng)飛行器的飛行高度，控制繞線盤(pán)62正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。如此，飛行器無(wú)論上空?qǐng)?zhí)行監(jiān)控任務(wù)還是完成任務(wù)后降落，均不用煩惱輸電線64的纏繞、回收問(wèn)題，大大方便了飛行器的使用。
[0030]本實(shí)施例在飛行器使用有線直流電源供電的基礎(chǔ)上，將飛行器傳統(tǒng)無(wú)線圖像傳輸?shù)姆绞揭哺臑榱擞芯€傳輸，具體為本實(shí)施例在監(jiān)控飛行器機(jī)體I的底部負(fù)載監(jiān)控機(jī)構(gòu)，該監(jiān)控機(jī)構(gòu)包括聚光探照燈51、攝像頭52和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53掛載于機(jī)體I底部，該旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53的兩側(cè)設(shè)置有聚光探照燈51，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53的底部設(shè)置有攝像頭52，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53帶動(dòng)攝像頭52以豎直方向?yàn)檩S360°旋轉(zhuǎn)，所述的監(jiān)控機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線72與地面的圖像接收系統(tǒng)71相連。本實(shí)施例通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線72傳輸攝像頭52拍攝的視頻圖像，避免了使用無(wú)線傳輸存在的信號(hào)衰減問(wèn)題，為了便于在夜間也能拍攝高清晰度的監(jiān)控畫(huà)面，特意在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53上靠近攝像頭52的位置設(shè)置了 2個(gè)功率為90w的LED節(jié)能燈(即聚光探照燈51)，聚光探照燈51的光柱能夠可靠鎖定待拍攝區(qū)域，不受飛行姿態(tài)干擾，攝像頭52借用聚光探照燈51可以提供穩(wěn)定、清晰的畫(huà)面?zhèn)魉徒o地面指揮中心，便于工作人員觀察。
[0031]實(shí)際使用時(shí)，地面人員控制飛行器垂直升空，隨動(dòng)電機(jī)63控制繞線盤(pán)62正轉(zhuǎn)，方便飛行器牽引輸電線64上空。地面控制人員根據(jù)要求的監(jiān)控范圍控制飛行器飛行到指定高度后，保持飛行器始終在此高度上懸停。在監(jiān)控過(guò)程中，地面人員根據(jù)攝像頭52發(fā)送的高質(zhì)量視頻圖像控制俯仰云臺(tái)41帶動(dòng)廣角探照燈42在60°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)寬范圍探照。同時(shí)，控制旋轉(zhuǎn)云臺(tái)53帶動(dòng)攝像頭52以豎直方向?yàn)檩S360°旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)死角監(jiān)測(cè)。飛行器執(zhí)行任務(wù)結(jié)束后，地面人員控制飛行器降落，同時(shí)隨動(dòng)電機(jī)63控制繞線盤(pán)62反轉(zhuǎn)，輸電線64自動(dòng)盤(pán)繞于繞線盤(pán)62上。
[0032]實(shí)施例1所述的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，采用有線直流電源供電，使飛行器不受負(fù)載電池容量的限制，大大增加了飛行器的續(xù)航時(shí)間；采用有線傳輸監(jiān)控設(shè)備拍攝視頻圖像，傳送給地面的監(jiān)控畫(huà)面清晰，便于地面工作人員觀察，設(shè)置了 8組廣角探照燈，能夠?yàn)榈孛嫣峁?qiáng)光源支持，探照范圍廣，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，便于推廣應(yīng)用。
[0033]以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，包括監(jiān)控飛行器和地面供電機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述監(jiān)控飛行器的機(jī)架(2)的四個(gè)拐角處設(shè)置有電機(jī)(31)，電機(jī)(31)驅(qū)動(dòng)螺旋槳(32)旋轉(zhuǎn)，該機(jī)架(2)的機(jī)臂上負(fù)載有探照機(jī)構(gòu)；監(jiān)控飛行器的機(jī)體(I)底部負(fù)載有監(jiān)控機(jī)構(gòu)，所述的監(jiān)控機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線(72)與地面的圖像接收系統(tǒng)(71)相連；所述的地面供電機(jī)構(gòu)包括直流供電系統(tǒng)(61)、繞線盤(pán)(62)、隨動(dòng)電機(jī)(63)和輸電線(64)，直流供電系統(tǒng)(61)通過(guò)輸電線(64)與監(jiān)控飛行器電連接，輸電線(64)盤(pán)繞于繞線盤(pán)(62)上，所述的繞線盤(pán)(62)由隨動(dòng)電機(jī)(63)控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，其特征在于:所述的監(jiān)控機(jī)構(gòu)包括聚光探照燈(51)、攝像頭(52)和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)(53)，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)(53)掛載于機(jī)體(I)底部，該旋轉(zhuǎn)云臺(tái)(53)的兩側(cè)設(shè)置有聚光探照燈(51)，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)(53)的底部設(shè)置有攝像頭(52)，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)(53)帶動(dòng)攝像頭(52)以豎直方向?yàn)檩S360°旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，其特征在于:所述的機(jī)架(2)包括第一機(jī)臂(21)和第二機(jī)臂(22)，第一機(jī)臂(21)沿機(jī)體(I)伸出，兩第一機(jī)臂(21)遠(yuǎn)離機(jī)體(I)的一端固連有第二機(jī)臂(22);所述的第一機(jī)臂(21)和第二機(jī)臂(22)上均負(fù)載有探照機(jī)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，其特征在于:所述的探照機(jī)構(gòu)包括俯仰云臺(tái)(41)和廣角探照燈(42)，俯仰云臺(tái)(41)掛載于第一機(jī)臂(21)和第二機(jī)臂(22)上，所述的廣角探照燈(42)固定于俯仰云臺(tái)(41)上，俯仰云臺(tái)(41)帶動(dòng)廣角探照燈(42)的光軸在60°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提供強(qiáng)光源探照的留空監(jiān)控飛行器，其特征在于:所述的廣角探照燈(42)采用功率為150w的大功率LED節(jié)能燈，所述的聚光探照燈(51)采用功率為90w的LED節(jié)能燈。
【文檔編號(hào)】B64F1-36GK204297104SQ201420752944
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