本發(fā)明涉及一種航拍技術(shù)，尤其是涉及一種航拍直升機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2012年，我國發(fā)生森林火災(zāi)3966起，受害面積近1.4萬公頃，傷亡21人，為損失最少的年份之一。在部分次數(shù)的森林火災(zāi)中，由于沒有較好的前期偵察措施，因此施救時間較晚，一些本可以被扼殺在搖籃中的火災(zāi)并沒有夭折。

除了森林火災(zāi)意外，還有城市消防、高壓輸電線路、油田管路等，也需要有很好的日常監(jiān)控，但是很多的高壓輸電線路以及油田管路等的布局區(qū)域也都和森林一樣位于一些人跡罕至的地方，依靠人力巡視的方式造成大量的勞動人口的浪費(fèi)。并且有的地方屬于原始生態(tài)，再添加過多的自動化控制設(shè)備必然會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，因此如何能夠?qū)崿F(xiàn)對森林消防等的監(jiān)護(hù)，同時又能盡可能地減少對自然生態(tài)環(huán)境的侵害顯得具有現(xiàn)實意義。

中國專利CN 103950536 A公開了一種偵察用無人直升機(jī)系統(tǒng)，包括控制器、第一槳葉組控制模塊、第二槳葉組控制模塊、激光檢測模塊、紅外傳感模塊、探頭回轉(zhuǎn)控制模塊、探頭俯仰控制模塊、無線通訊模塊、GPS定位模塊、視頻采集模塊、陀螺定位模塊。然而該偵察用無人直升機(jī)系統(tǒng)過于龐大，在僅需要進(jìn)行森林消防和油田管路巡查等情況時存在功能上的冗余，另外該偵察用無人直升機(jī)系統(tǒng)也沒有很好的圖像捕捉設(shè)備，因此不能很好地滿足森林消防的任務(wù)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種航拍直升機(jī)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種航拍直升機(jī)系統(tǒng)，包括相互連接的直升機(jī)和地面控制站，所述直升機(jī)包括 航拍裝置，該航拍裝置包括三軸抗震云臺和相機(jī)，所述相機(jī)固定于三軸抗震云臺上，并通過三軸抗震云臺設(shè)置于直升機(jī)機(jī)身底部。

所述三軸抗震云臺包括：

延長支架，與直升機(jī)機(jī)身底部連接，用于調(diào)整相機(jī)的航向角；

關(guān)節(jié)支架，其一端與延長支架連接，用于調(diào)整相機(jī)的橫滾角；

固定支架，與關(guān)節(jié)支架的另一端連接，用于固定相機(jī)并調(diào)整相機(jī)的俯仰角。

所述延長支架包括第一殼體和置于第一殼體內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)軸，所述第一旋轉(zhuǎn)軸兩端分別與直升機(jī)機(jī)身和關(guān)節(jié)支架連接。

所述關(guān)節(jié)支架包括第二殼體和置于第二殼體內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸，所述第二旋轉(zhuǎn)軸兩端分別與關(guān)節(jié)支架和固定支架連接。

所述固定支架包括：

載物臺，與關(guān)節(jié)支架連接并在關(guān)節(jié)支架帶動下轉(zhuǎn)動，用于固定相機(jī)；

第三旋轉(zhuǎn)軸，共設(shè)有兩個，對稱設(shè)置于載物臺兩邊并分別與相機(jī)兩側(cè)連接、用于調(diào)整相機(jī)的俯仰角。

所述延長支架和關(guān)節(jié)支架、以及關(guān)節(jié)支架和固定支架之間均設(shè)有減震器。

所述地面控制站包括第一雷達(dá)收發(fā)器，所述直升機(jī)包括與第一雷達(dá)收發(fā)器配對連接的第二雷達(dá)收發(fā)器；

當(dāng)?shù)诙走_(dá)收發(fā)器與第一雷達(dá)收發(fā)器連接中斷時，直升機(jī)自動返航。

所述直升機(jī)還包括保護(hù)降落傘裝置，當(dāng)直升機(jī)豎直方向加速度為重力加速度時，所述保護(hù)降落傘裝置自動開啟以減小直升機(jī)的機(jī)械能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1)由于采用了三軸抗震云臺固定相機(jī)的方式，因此相機(jī)具有良好的可擴(kuò)展性，相比于目前普遍采用的攝像頭和機(jī)身一體化的結(jié)構(gòu)方式，可以有效降低維修成本。

2)延長支架、關(guān)節(jié)支架和固定支架依次連接，三個支架的長度可以根據(jù)需要定制，適應(yīng)于不同的機(jī)身，同時支架具有長度，因此可以提高調(diào)整時的精確度。

3)第三旋轉(zhuǎn)軸共設(shè)有兩個，可以從兩個方向夾緊相機(jī)，提高相機(jī)的穩(wěn)定性。

5)當(dāng)?shù)诙走_(dá)收發(fā)器與第一雷達(dá)收發(fā)器連接中斷時，直升機(jī)自動返航，可以避免直升機(jī)失控。

6)保護(hù)降落傘裝置可避免直升機(jī)自由落體時傷害地面的人群，以及破壞建筑物。

附圖說明

圖1為本發(fā)明直升機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明動力機(jī)構(gòu)的控制架構(gòu)示意圖；

其中：1、直升機(jī)，2、地面控制站，11、三軸抗震云臺，12、相機(jī)，13、螺旋槳，14、折疊臂，15、起落架，16、控制器，17、動力電機(jī)，18、GPS裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

一種航拍直升機(jī)系統(tǒng)，如圖2所示，包括相互連接的直升機(jī)1和地面控制站2，如圖1所示，直升機(jī)1包括航拍裝置，該航拍裝置包括三軸抗震云臺11和相機(jī)12，相機(jī)12固定于三軸抗震云臺11上，并通過三軸抗震云臺11設(shè)置于直升機(jī)1機(jī)身底部，具體為機(jī)身腹部。

三軸抗震云臺11包括：

延長支架，與直升機(jī)1機(jī)身底部連接，用于調(diào)整相機(jī)12的航向角；

關(guān)節(jié)支架，其一端與延長支架連接，用于調(diào)整相機(jī)12的橫滾角；

固定支架，與關(guān)節(jié)支架的另一端連接，用于固定相機(jī)12并調(diào)整相機(jī)12的俯仰角。

延長支架包括第一殼體和置于第一殼體內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)軸，第一旋轉(zhuǎn)軸兩端分別與直升機(jī)1機(jī)身和關(guān)節(jié)支架連接。

關(guān)節(jié)支架包括第二殼體和置于第二殼體內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸，第二旋轉(zhuǎn)軸兩端分別與關(guān)節(jié)支架和固定支架連接。

固定支架包括：

載物臺，與關(guān)節(jié)支架連接并在關(guān)節(jié)支架帶動下轉(zhuǎn)動，用于固定相機(jī)12；

第三旋轉(zhuǎn)軸，共設(shè)有兩個，對稱設(shè)置于載物臺兩邊并分別與相機(jī)12兩側(cè)連接、用于調(diào)整相機(jī)12的俯仰角。

延長支架和關(guān)節(jié)支架、以及關(guān)節(jié)支架和固定支架之間均設(shè)有減震器。

如圖1所示，直升機(jī)1包括動力機(jī)構(gòu)、以及設(shè)在機(jī)身下方的兩個起落架15， 動力機(jī)構(gòu)包括六個螺旋槳套件，螺旋槳套件包括折疊臂14以及固定在折疊臂14一端的螺旋槳13，折疊臂14的另一端與機(jī)身連接。

如圖2所示，動力機(jī)構(gòu)包括控制器16以及六個均與控制器16連接的動力電機(jī)17，六個動力電機(jī)17分別設(shè)于六個折疊臂14上并分別與六個螺旋槳13對應(yīng)連接。

直升機(jī)1上設(shè)有用于獲取偵察直升機(jī)位置信息的GPS裝置18，該GPS裝置18與控制器16連接，GPS裝置18可以通知接收全球運(yùn)位衛(wèi)星系統(tǒng)信號以及基站信號，結(jié)合基站定位數(shù)據(jù)與衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)完成位置的確定，搭配GPS自動導(dǎo)航系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地鎖定直升機(jī)高度和位置，穩(wěn)定懸停，使得從任意角度任意位置拍攝變得切實可行。并且GPS還可以飛行雷達(dá)可以實時顯示飛行器相對于使用者的方位。

直升機(jī)1上還設(shè)有慣性測量單元，該慣性測量單元包括用于測量直升機(jī)1的線加速度的三個加速度計和用于測量機(jī)身角速度的陀螺儀，陀螺儀和三個加速度計均設(shè)于直升機(jī)1機(jī)身內(nèi)部并與控制器16連接，另外根據(jù)需要，直升機(jī)1上還可以選配用于測量大氣壓強(qiáng)的氣壓計。

地面控制站2包括第一雷達(dá)收發(fā)器，直升機(jī)1包括與第一雷達(dá)收發(fā)器配對連接的第二雷達(dá)收發(fā)器，當(dāng)?shù)诙走_(dá)收發(fā)器與第一雷達(dá)收發(fā)器連接中斷時，直升機(jī)1自動返航。

地面控制站2還包括

用于收發(fā)控制信號的第一通訊天線、用于接收相機(jī)12拍攝的圖像信號的第二通訊天線以及用于顯示相機(jī)12所拍攝圖像的顯示屏，第一通訊天線通過2.4GHz無線電波與控制器16連接，第二通訊天線通過5.8GHz無線電波與控制器16連接。

控制信號和圖像信號采用分開的第一通訊天線和第二通訊天線分別與控制器16連接，并且還采用了不同的頻段，減少了相互之間的干擾，另外由于圖像信號采用了5.8GHz的無線電波與控制器16連接，傳輸距離高度可達(dá)1000米，范圍可達(dá)1500米，并且可以增加傳輸速率。地面控制站2上還設(shè)有用于控制直升機(jī)1運(yùn)動姿態(tài)的控制搖桿。

使用者可以通過地面控制站2控制直升機(jī)的運(yùn)動，相機(jī)12拍攝到的畫面也可以在地面控制站2上顯示。

直升機(jī)1還包括保護(hù)降落傘裝置，當(dāng)直升機(jī)1豎直方向加速度為重力加速度時，保護(hù)降落傘裝置自動開啟以減小直升機(jī)1的機(jī)械能。