本發(fā)明技術(shù)屬于電子電力無人機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，主要涉及一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無人機(jī)是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù),并能重復(fù)使用的無人駕駛航空飛行器。作為空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段之一，無人機(jī)具有機(jī)動靈活、快速反應(yīng)、無人飛行、操作要求低、搭載多類傳感器、影像實(shí)時傳輸、高危地區(qū)探測、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)，是衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空遙感方式的有力補(bǔ)充。

自發(fā)明第一個自動駕駛儀以來,無人機(jī)受到越來越多國家的重視，發(fā)展迅猛鑒于其獨(dú)有的優(yōu)勢，無人機(jī)的使用范圍已拓寬到軍事、科研、民用三大領(lǐng)域。在軍事上可用于偵察、監(jiān)視、通信中繼、電子對抗、火力制導(dǎo)、戰(zhàn)果評估、騷擾、誘惑、目標(biāo)模擬等；在科學(xué)研究上，可用于大氣研究、核生化污染區(qū)的取樣與監(jiān)控、新技術(shù)設(shè)備與新飛行器的試驗(yàn)；在民用上，可用于大地測量、氣象觀測、城市環(huán)境檢測、地球資源勘探、森林防火等。因其具備應(yīng)用廣泛的特性，現(xiàn)在引起了全球無人機(jī)的研究熱潮，并將其發(fā)展推向新階段。

中國無人機(jī)研發(fā)與生產(chǎn)能力主要掌握在國家軍隊(duì)和科研院所。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，國內(nèi)無人機(jī)發(fā)展進(jìn)入了一個“黃金時代”。民營企業(yè)憑著敏銳的市場嗅覺、快速的反應(yīng)能力以及資本優(yōu)勢，在無人機(jī)市場迅速崛起。2007年，航天星圖科技(北京)有限公司利用自主核心技術(shù)，成功研制出基于無人機(jī)技術(shù)的多項(xiàng)軟硬件產(chǎn)品。航天星圖無人機(jī)系統(tǒng)，從飛行平臺、機(jī)上系統(tǒng)至地面信息綜合處理擁有全系列自主產(chǎn)品及核心技術(shù)，是國內(nèi)集無人機(jī)應(yīng)用、信息處理等多項(xiàng)服務(wù)和解決方案一體的綜合系統(tǒng)。航天星圖無人機(jī)體系的出發(fā)點(diǎn)是研究無人飛行器信息特色處理(快、時效性)、無人飛行器信息與航天、航空信息的融合、無人飛行器信息的應(yīng)用。建立通 用的無人飛行器情報(bào)保障體系，形成通用化、系列化、體系化、復(fù)用性高的無人飛行器信息綜合處理產(chǎn)品。建立以數(shù)據(jù)鏈、無人飛行器平臺為基礎(chǔ)，以機(jī)上與地面信息協(xié)同處理為核心，形成從機(jī)上數(shù)據(jù)采集、融合、目標(biāo)篩減、定位壓縮、傳輸?shù)降孛嫒蝿?wù)規(guī)劃與監(jiān)控、情報(bào)處理與分析、信息存儲與發(fā)布、輔助會商決策的無人飛行器信息綜合處理體系架構(gòu)。目前投入市場的有自主小型電動無人機(jī)系統(tǒng)、中型油動集成無人機(jī)系統(tǒng)、自主中小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)、無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)、無人機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無人機(jī)地面測控站、無人機(jī)情報(bào)分析系統(tǒng)、無人機(jī)機(jī)載處理系統(tǒng)。

然而，無人機(jī)在電力行業(yè)應(yīng)用由于高壓電力線路產(chǎn)生的電磁場會對無人機(jī)的飛控系統(tǒng)造成干擾，使無人機(jī)的飛控系統(tǒng)和GPS定位功能產(chǎn)生邏輯混亂，影響無人機(jī)的正常飛行，可能使無人機(jī)失控墜機(jī)，更為嚴(yán)重的會威脅高壓電力線路的安全和造成人身財(cái)產(chǎn)的損失。此外，當(dāng)前無人機(jī)高清晰、高質(zhì)量的圖片拍攝較難，其飛行必須與線路保持40m以內(nèi)距離才能拍攝較為清晰圖像，但距離過近需要配置更高的抗干擾設(shè)備，如果使用長變焦設(shè)備存在無人機(jī)載荷增加續(xù)航時間和后期圖片處理時間長、費(fèi)用高等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種具備獨(dú)立的電源及動力系統(tǒng)且拍攝子系統(tǒng)可被運(yùn)載母機(jī)搭載到電力設(shè)施上方通過靜力繩下放到高壓線路附近進(jìn)行近距離拍攝的新型子母無人機(jī)系統(tǒng)。主要解決了現(xiàn)有無人機(jī)近距離拍攝易受干擾，遠(yuǎn)距離拍攝圖片清晰度低且運(yùn)載母機(jī)與拍攝子系統(tǒng)難以獨(dú)立運(yùn)作等問題。

本發(fā)明所采用的設(shè)計(jì)方案：一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括運(yùn)載母機(jī)、拍攝子機(jī)、機(jī)載絞盤系統(tǒng)6、地面站1組成，所述運(yùn)載母機(jī)與地面站1通過指令接收2和母無線數(shù)傳15傳遞信息，所述指令接收2與母機(jī)飛控系統(tǒng)3連接，所述母無線數(shù)傳15與母機(jī)飛控系統(tǒng)3相連，所述母機(jī)動力系統(tǒng)4與母機(jī)飛控系統(tǒng)3相連提供母機(jī)飛控系統(tǒng)3所需的動力，所述母機(jī)電源5與母機(jī)飛控系統(tǒng)3相接提供母機(jī)飛控系統(tǒng)3所需的電能，所述運(yùn)載母機(jī)與拍攝子機(jī)間通過機(jī)載絞盤系統(tǒng)6相連，所述機(jī)載絞盤系統(tǒng)6一端與運(yùn)載母機(jī)相連，另一端與子機(jī)飛控系統(tǒng)11相連，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11內(nèi)設(shè)有子無線數(shù)傳7和子機(jī)無線圖傳8，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11與 云臺10相連，云臺10內(nèi)置圖像拍攝系統(tǒng)9，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11設(shè)有伺服舵機(jī)13，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11的電能由子機(jī)電源12提供，所述伺服舵機(jī)13與子機(jī)動力系統(tǒng)14相連。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，其特征是，所述運(yùn)載母機(jī)由碳纖維桿支架、旋翼、指令接收2、母無線數(shù)傳15、母機(jī)飛控系統(tǒng)3、母機(jī)動力系統(tǒng)4和母機(jī)電源5組成。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，其特征是，所述機(jī)載絞盤系統(tǒng)6由電動機(jī)、減速齒輪箱、卷筒、靜力繩和支架組成。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，其特征是，所述伺服舵機(jī)13設(shè)有4個，分別安裝于拍攝子機(jī)的四個邊角位置。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，其特征是，所述靜力繩為高強(qiáng)度杜邦絲繩，并纏繞在卷筒上。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，其特征是，所述機(jī)載絞盤系統(tǒng)6的卷筒邊緣設(shè)有智能計(jì)數(shù)器，可以讀取靜力繩放、收的距離。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，所述旋翼有4個且設(shè)計(jì)為涵道式，避免旋翼纏繞靜力繩，拍攝子機(jī)的重力支撐由靜力繩提供，4個涵道控制無人機(jī)的空中姿態(tài)，保持平穩(wěn)，四個涵道槳面呈45度角安裝，每個涵道直徑10厘米并自帶一個獨(dú)立的伺服舵機(jī)13，伺服舵機(jī)13控制涵道可以做正、反45度角轉(zhuǎn)動，四個涵道提供橫向動力。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，所述運(yùn)載母機(jī)和拍攝子機(jī)間安裝有紅外定位校準(zhǔn)裝置。

根據(jù)一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，所述紅外定位校準(zhǔn)裝置是運(yùn)載母機(jī)將拍攝子機(jī)收起時，使拍攝子機(jī)精確入位，確保子母無人機(jī)系統(tǒng)在任務(wù)完成后，返航降落過程中，拍攝子機(jī)不會晃蕩。

本發(fā)明技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明提供的一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)中，拍攝子機(jī)具備獨(dú)立的電源及 動力系統(tǒng)且可被運(yùn)載母機(jī)通過靜力繩下放到高壓線路附近進(jìn)行近距離拍攝，這種方式減小了高壓線路對運(yùn)載母機(jī)的干擾，使無人機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，從而提高拍攝圖片清晰度。

(2)本發(fā)明提供的一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)中，運(yùn)載母機(jī)和拍攝子系統(tǒng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，操作人員無需對子母無人機(jī)系統(tǒng)做精確的控制，承擔(dān)任務(wù)時，只需將子母無人機(jī)系統(tǒng)飛行到目標(biāo)上空，運(yùn)載母機(jī)通過靜力繩下放拍攝子系統(tǒng)到高壓線路，可以抵近故障隱患處，準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)，并及時派出人員進(jìn)行搶修，保證電網(wǎng)運(yùn)行安全。

(3)本發(fā)明提供的一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)載母機(jī)和拍攝子系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享功能，提高了子母無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的一致性，拍攝子系統(tǒng)具有獨(dú)立飛控系統(tǒng)可以與運(yùn)載母機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保持兩者的位置相對穩(wěn)定，降低對子母無人機(jī)系統(tǒng)操控難度，減少圖片拍攝過程的干擾。

附圖說明

圖1本發(fā)明一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明技術(shù)的附圖和具體設(shè)計(jì)方案，對本發(fā)明專利實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明專利的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明專利中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。

實(shí)施列1

如圖1一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖所示，所述一種新型子母無人機(jī)系統(tǒng)，包括運(yùn)載母機(jī)、拍攝子機(jī)、機(jī)載絞盤系統(tǒng)6、地面站1組成，所述運(yùn)載母機(jī)與地面站1通過指令接收2和母無線數(shù)傳15傳遞信息，所述指令接收2與母機(jī)飛控系統(tǒng)3連接，所述母無線數(shù)傳15與母機(jī)飛控系統(tǒng)3相連，所述母機(jī)動力系統(tǒng)4與母機(jī)飛控系統(tǒng)3相連提供母機(jī)飛控系統(tǒng)3所需的動力，所述母機(jī)電源5與母機(jī)飛 控系統(tǒng)3相接提供母機(jī)飛控系統(tǒng)3所需的電能，所述運(yùn)載母機(jī)與拍攝子機(jī)間通過機(jī)載絞盤系統(tǒng)6相連，所述機(jī)載絞盤系統(tǒng)6一端與運(yùn)載母機(jī)相連，另一端與子機(jī)飛控系統(tǒng)11相連，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11內(nèi)設(shè)有子無線數(shù)傳7和子機(jī)無線圖傳8，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11與云臺10相連，云臺10內(nèi)置圖像拍攝系統(tǒng)9，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11設(shè)有伺服舵機(jī)13，所述子機(jī)飛控系統(tǒng)11的電能由子機(jī)電源13提供，所述伺服舵機(jī)13與子機(jī)動力系統(tǒng)14相連。

所述運(yùn)載母機(jī)由碳纖維桿支架、旋翼、指令接收2、母無線數(shù)傳15、母機(jī)飛控系統(tǒng)3、母機(jī)動力系統(tǒng)4和母機(jī)電源5組成。

所述機(jī)載絞盤系統(tǒng)6由電動機(jī)、減速齒輪箱、卷筒、靜力繩和支架組成。

所述伺服舵機(jī)13設(shè)有4個安裝于拍攝子機(jī)的四個邊角位置。

所述靜力繩為高強(qiáng)度杜邦絲繩，并纏繞在卷筒上。

所述機(jī)載絞盤系統(tǒng)6的卷筒邊緣設(shè)有智能計(jì)數(shù)器，可以讀取靜力繩放、收的距離。

所述旋翼有4個且設(shè)計(jì)為涵道式，避免旋翼纏繞靜力繩，拍攝子機(jī)的重力支撐由靜力繩提供，4個涵道控制無人機(jī)的空中姿態(tài)，保持平穩(wěn)，四個涵道槳面呈45度安裝，每個涵道直徑10厘米并自帶一個獨(dú)立的伺服舵機(jī)14，伺服舵機(jī)14控制涵道可以做正、反45度轉(zhuǎn)動，四個涵道提供橫向動力。

所述運(yùn)載母機(jī)和拍攝子機(jī)間安裝有紅外定位校準(zhǔn)裝置。

所述紅外定位校準(zhǔn)裝置是運(yùn)載母機(jī)將拍攝子機(jī)收起時，使拍攝子機(jī)精確入位，確保子母無人機(jī)系統(tǒng)在任務(wù)完成后，返航降落過程中，拍攝子機(jī)不會晃蕩。

使用時，首先將運(yùn)載母機(jī)下端的契型柱通過紅外定位校準(zhǔn)裝置插入拍攝子機(jī)機(jī)身上的內(nèi)凹孔中，通過三點(diǎn)定位法固定運(yùn)載母機(jī)與拍攝子機(jī)的相對位置，地面站1開啟無人機(jī)，運(yùn)載母機(jī)的指令接收2接收到信息，并將信息傳輸?shù)侥笝C(jī)飛控系統(tǒng)3，無人機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)飛行，同時開啟拍攝子機(jī)，拍攝子機(jī)接收信息后將信息傳輸給拍攝子機(jī)飛控系統(tǒng)11，運(yùn)載母機(jī)的母無線數(shù)傳15與子機(jī)的子無線數(shù)傳7可以相互接收信息，根據(jù)運(yùn)載母機(jī)的飛行狀態(tài)，子機(jī)飛控系統(tǒng)11控制伺服舵機(jī)13使拍攝子機(jī)與 運(yùn)載母機(jī)同位運(yùn)行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)需要拍攝時，母機(jī)飛控系統(tǒng)3一邊向紅外定位校準(zhǔn)裝置發(fā)出信息，打開運(yùn)載母機(jī)下端插入拍攝子機(jī)機(jī)身上的內(nèi)凹孔中的契型柱，一邊向機(jī)載絞盤系統(tǒng)6發(fā)出指令，機(jī)載絞盤系統(tǒng)6的電動機(jī)運(yùn)行，卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)釋放靜力繩，智能計(jì)數(shù)器計(jì)算靜力繩的投放距離，拍攝子機(jī)抵近目標(biāo)近距離拍攝。當(dāng)拍攝完成后，機(jī)載絞盤系統(tǒng)6收起靜力繩，拍攝子機(jī)收回，紅外定位校準(zhǔn)裝置精準(zhǔn)拍攝子機(jī)機(jī)身上的內(nèi)凹孔位置使其插進(jìn)運(yùn)載母機(jī)下端契型柱固定拍攝子機(jī)。

各位技術(shù)人員須知：雖然本發(fā)明已按照上述具體實(shí)施方式做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運(yùn)用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護(hù)范圍內(nèi)。