一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]無人機(jī)是一種無人駕駛的飛機(jī)，其為利用自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，其上面搭載一攝像裝置，該攝像裝置可對(duì)底面上的場(chǎng)景和活動(dòng)進(jìn)行視頻拍攝。對(duì)于無人機(jī)控制技術(shù)的研究是目前國(guó)內(nèi)外大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的熱點(diǎn)之一，近年來，無人機(jī)已被廣泛應(yīng)用于航拍攝影、電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、災(zāi)情巡查、防恐救生、軍事偵察、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估等領(lǐng)域，有效克服了有人駕駛飛機(jī)空中作業(yè)的不足，降低了成本，同時(shí)也提高了運(yùn)載工具的安全性。
[0003]然而目前的無人機(jī)很多都是通過地面站設(shè)定飛行軌跡來實(shí)現(xiàn)自主飛行和返航，即使通過終端設(shè)備的遙控也只是控制無人機(jī)的起飛和降落，對(duì)于其飛行軌跡的自由選擇卻較難實(shí)現(xiàn)，除此之外，多數(shù)無人機(jī)都是采用單工通信，這樣的通信方式在無人機(jī)的使用過程中很不方便。
[0004]無人機(jī)的遙控終端發(fā)送指令給無人機(jī)，該遙控終端也可以發(fā)送指令給無人機(jī)上的攝像頭對(duì)其進(jìn)行操控，然而，通過同一個(gè)遙控終端對(duì)無人機(jī)和攝像頭中的一者發(fā)送指令時(shí)，由于無人機(jī)和攝像頭同時(shí)受該遙控終端的控制，所以避免不了另一者會(huì)受到發(fā)射信號(hào)的干擾，使其接收到干擾信號(hào)后錯(cuò)誤的執(zhí)行指令。
[0005]現(xiàn)有的無人機(jī)在夜間飛行及拍攝方面還存在著明顯的不足，由于夜間光源覆蓋范圍窄、光照不足、搜索視線不佳，影響了攝像裝置拍攝圖像，這使得無人機(jī)出勤能力也大大降低，從而造成資源浪費(fèi)并使其應(yīng)用范圍受到一定的限制。
[0006]無人機(jī)在飛行過程中，很容易撞到障礙物而造成機(jī)體故障或損毀，所以很需要對(duì)無人機(jī)采取空中防撞措施。除此之外，無人機(jī)在飛行過程中不僅是前方容易撞到障礙物，其四面八方都有可能會(huì)受到其他障礙物的侵襲，如何成功且高效的避開不同方向的障礙物又保證無人機(jī)整體美觀成了很多研究人員思考的問題。
[0007]現(xiàn)有的無人機(jī)續(xù)航時(shí)間短，不能保持長(zhǎng)時(shí)間的飛行狀態(tài)，往往只飛行了短暫的時(shí)間就要返程進(jìn)行充電，這樣給無人機(jī)的工作帶來很大不便，因此如何研發(fā)出一種續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的無人機(jī)成了困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員的主要問題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種新型的具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的方案是提供一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，其包括空中設(shè)備和地面設(shè)備，空中設(shè)備包括一無人機(jī)，地面設(shè)備包括遙控終端、地面站和圖傳一體接收機(jī)，其特征在于:無人機(jī)上包括一機(jī)身，機(jī)身上設(shè)置多個(gè)螺旋槳、多個(gè)與螺旋槳數(shù)量對(duì)應(yīng)的電機(jī)和多個(gè)與螺旋槳數(shù)量對(duì)應(yīng)的折疊翼，每個(gè)電機(jī)分別位于每個(gè)螺旋槳處，機(jī)身下搭載一紅外熱像儀，機(jī)身內(nèi)設(shè)置一中心板，該中心板上設(shè)置一分線器和多個(gè)電調(diào)，機(jī)身內(nèi)部包括一飛控系統(tǒng)，該飛控系統(tǒng)包括遙控信號(hào)收發(fā)模塊，其內(nèi)設(shè)置2.4G頻率收發(fā)電臺(tái)，紅外熱像儀包括一第二接收模塊和圖傳信號(hào)收發(fā)模塊，該圖傳信號(hào)收發(fā)模塊內(nèi)設(shè)置5.SG頻率發(fā)射器和1.2G頻率接收器，地面站內(nèi)設(shè)置2.4G頻率收發(fā)模塊。
[0010]優(yōu)選地，圖傳一體接收機(jī)包括一無線視頻收發(fā)模塊，其內(nèi)設(shè)置5.SG頻率接收器，遙控終端包括控制信號(hào)收發(fā)模塊，其內(nèi)設(shè)置2.4G頻率發(fā)射器。
[0011]優(yōu)選地，機(jī)身兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)起落架，每個(gè)起落架包括一豎軸，每根豎軸的兩端分別設(shè)置橡膠膠圈，分線器的上方設(shè)置起落架控制器。
[0012]優(yōu)選地，紅外熱像儀內(nèi)部設(shè)置一熱成像系統(tǒng)，該熱成像系統(tǒng)包括第二接收模塊、可見光傳感器、紅外探測(cè)傳感器、模式切換按鍵控制模塊、中央處理器、圖像處理及編碼模塊和圖傳信號(hào)收發(fā)模塊，該第二接收模塊、可見光傳感器、紅外探測(cè)傳感器、模式切換按鍵控制模塊、圖像處理及編碼模塊和圖傳信號(hào)收發(fā)模塊電性連接于中央處理器。
[0013]優(yōu)選地，機(jī)身包括一機(jī)架，機(jī)架包括一保護(hù)罩、中心板和外圍，中心板位于保護(hù)罩內(nèi)，外圍位于保護(hù)罩的下面，外圍處等距離間隔連接著第一折疊翼、第二折疊翼、第三折疊翼、第四折疊翼、第五折疊翼、第六折疊翼、第七折疊翼和第八折疊翼，第一折疊翼和第二折疊翼之間、第三折疊翼和第四折疊翼、第五折疊翼和第六折疊翼、第七折疊翼和第八折疊翼之間分別設(shè)置一超聲波傳感器，且該四個(gè)超聲波傳感器等距離間隔設(shè)置在外圍下邊緣處。
[0014]優(yōu)選地，中心板上進(jìn)一步設(shè)置第一電調(diào)、第二電調(diào)、第三電調(diào)、第四電調(diào)、第五電調(diào)、第六電調(diào)、第七電調(diào)和第八電調(diào)，該八個(gè)電調(diào)等距離間隔分布在中心板的四周，第二電調(diào)和第三電調(diào)之間設(shè)置2.4G頻率收發(fā)電臺(tái)，第三電調(diào)和第四電調(diào)之間設(shè)置遙控信號(hào)收發(fā)器，第四電調(diào)和第五電調(diào)之間設(shè)置飛控系統(tǒng)，第五電調(diào)和第六電調(diào)之間設(shè)置信號(hào)燈，第六電調(diào)和第七電調(diào)之間設(shè)置圖傳信號(hào)發(fā)射模塊和降壓模塊，降壓模塊位于第六電調(diào)和圖傳信號(hào)收發(fā)模塊之間。
[0015]優(yōu)選地，飛控系統(tǒng)包括遙控信號(hào)收發(fā)模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，紅外熱像儀內(nèi)部集成有第二接收模塊、紅外探測(cè)傳感器、中央處理器和圖傳信號(hào)發(fā)射模塊，其進(jìn)一步集成有圖像處理及編碼模塊，遙控終端內(nèi)部集成有控制信號(hào)收發(fā)模塊，地面站內(nèi)部集成有無線收發(fā)模塊，圖傳一體接收機(jī)內(nèi)部集成有無線視頻收發(fā)模塊，其進(jìn)一步集成有圖像處理及解碼模塊。
[0016]優(yōu)選地，執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置避障模塊，避障模塊包括四個(gè)超聲波傳感器、信息處理模塊和預(yù)警模塊。
[0017]優(yōu)選地，電機(jī)的KV值介于100?450之間，螺旋槳的尺寸介于16?29英寸之間，螺旋槳的攻角介于3?5之間。
[0018]優(yōu)選地，遙控終端進(jìn)一步包括人機(jī)交互界面和控制器模塊，圖傳一體接收機(jī)進(jìn)一步包括圖像處理及解碼模塊、存儲(chǔ)單元和圖像顯示模塊。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)通過導(dǎo)航顯示軟件模塊設(shè)置導(dǎo)航路線，并通過其內(nèi)部的2.4G頻率收發(fā)模塊將信號(hào)發(fā)送至無人機(jī)的2.4G頻率收發(fā)電臺(tái)對(duì)其飛行軌跡進(jìn)行操控，無人機(jī)將反饋信號(hào)從2.4G頻率收發(fā)電臺(tái)發(fā)送至2.4G頻率收發(fā)模塊，除此之外，地面站和紅外熱像儀之間通過TCP/IP WLAN模塊和第二 TCP/IP WLAN模塊152之間進(jìn)行信號(hào)的雙向傳輸，從而實(shí)現(xiàn)地面站與無人機(jī)及紅外熱像儀的雙工通信。除此之外，中央處理器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并通過圖傳信號(hào)收發(fā)模塊發(fā)送至無線視頻收發(fā)模塊，該無線視頻收發(fā)模塊經(jīng)過圖像處理及解碼模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并通過圖像顯示模塊顯示出來，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字雙工通信，使其更加具有更高的智能效果。
[0020]本實(shí)用新型一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)通過在飛控系統(tǒng)中設(shè)置遙控信號(hào)收發(fā)模塊，并在其內(nèi)部設(shè)置2.4G頻率收發(fā)電臺(tái)，紅外熱像儀內(nèi)部設(shè)置第二接收模塊和圖傳信號(hào)收發(fā)模塊，圖傳信號(hào)收發(fā)模塊內(nèi)設(shè)置5.SG頻率發(fā)射器和1.2G頻率接收器，圖傳一體接收機(jī)內(nèi)設(shè)置無線視頻收發(fā)模塊，其內(nèi)設(shè)置5.SG頻率接收器和1.2G頻率發(fā)射器，遙控終端內(nèi)設(shè)置控制信號(hào)收發(fā)模塊，其內(nèi)設(shè)置2.4G頻率發(fā)射器，使該具有無人機(jī)的通信系統(tǒng)采用2.4G、1.2G和5.SG這三種不同的頻率進(jìn)行通信，當(dāng)通信處于三者之一的同頻率情況下，內(nèi)部采取跳頻技術(shù)，通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)變化碼的控制而隨機(jī)跳變，這種錯(cuò)開通信頻率及同頻率情況下采取跳頻技術(shù)的通信方式使該具有無人機(jī)的通信系統(tǒng)5具有較強(qiáng)的抗干擾能力和保密性能。通過將2.4G地面站發(fā)射電臺(tái)、遙控信號(hào)收發(fā)器、飛控系統(tǒng)、信號(hào)燈、圖傳信號(hào)發(fā)射模塊、降壓模塊、八個(gè)電機(jī)、八個(gè)電調(diào)、以及無人機(jī)上的路由器、電池、熱成像系統(tǒng)、分線器、起落架控制器、多個(gè)傳感器組合模塊和GPS天線，這些模塊與元件之間設(shè)置成彼此獨(dú)立分開封裝且彼此間互相屏蔽，使數(shù)字電路與模擬電路的模塊、信號(hào)發(fā)射模塊與信號(hào)接收模塊、大電流電路模塊和小電流電路模塊都彼此分開，從而降低了模塊間的電磁干擾，且使整個(gè)電路布局更加安全。通過在起落架的橫軸的兩端部和機(jī)架多個(gè)連接處分別設(shè)置橡膠膠圈，起到了緩沖作用，使無人機(jī)在降落時(shí)不至于給整個(gè)機(jī)體造成硬傷；通過在橡膠膠圈上設(shè)置多個(gè)凸出于外表面的凸出環(huán)體，使該橡膠膠圈的緩沖和減震效果更好，這樣的減震結(jié)構(gòu)提升了無人機(jī)內(nèi)部傳感器的監(jiān)測(cè)穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)抗干擾功能。
[0021]本實(shí)用新型一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)通過紅外熱像儀感應(yīng)拍攝和獲得物體表面或近表面熱像圖，使其實(shí)時(shí)探測(cè)物體表面的溫度并形成熱像圖，通過設(shè)置模式切換控制模塊，使該紅外熱像儀在可見光傳感器和紅外探測(cè)傳感器之間準(zhǔn)確的切換，使可見光傳感器輔助拍攝視頻畫面，使該紅外熱像儀能夠根據(jù)不同情況切換模式，使其更加人性化。通過設(shè)置聲光報(bào)警模塊，使其在有異常信號(hào)的情況下通過此模塊進(jìn)行報(bào)警。
[0022]本實(shí)用新型一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)通過在飛控系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置避障模塊，在外圍下邊緣處等距離間隔設(shè)置四個(gè)超聲波傳感器且該四個(gè)超聲波傳感器分別位于兩個(gè)折疊翼之間，當(dāng)該避障模塊工作時(shí)，該四個(gè)方向的超聲波傳感器同時(shí)探測(cè)，使該無人機(jī)從四個(gè)方向來感測(cè)障礙物從而使其避障效果更好一些，其保證了在緊急狀況下該無人機(jī)不會(huì)有損傷或墜機(jī)。通過飛控芯片預(yù)先設(shè)定的探測(cè)距離可以根據(jù)實(shí)際飛行狀況來預(yù)先設(shè)定，使避障距離具有靈活性。
[0023]本實(shí)用新型一種具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)采用特殊KV值的電極和特定尺寸和攻角參數(shù)的螺旋槳，電機(jī)KV值設(shè)置于100?450之間、螺旋槳的尺寸介于16?29英寸之間、攻角介于3?5之間，這時(shí)螺旋槳的效率最高，從而使無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。通過采用八個(gè)高導(dǎo)磁電機(jī)，使其具有磁阻小、效率高的優(yōu)點(diǎn)，從而使渦流損耗大大降低。通過采用聚合物鋰電池，由于鋰電池容量輕，使無人機(jī)飛行效率高。通過將整個(gè)無人機(jī)的機(jī)身采用碳纖維材質(zhì)，使無人機(jī)的重量得到很大的減輕，從而使其能量消耗大大降低。
【【附圖說明】】
[0024]圖1是本實(shí)用新型具有無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
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