本發(fā)明涉及外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)的方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電動(dòng)遙控飛行器包括固定翼和旋翼式，其中旋翼式又可分為單旋翼和多旋翼，它們依靠電池驅(qū)動(dòng)，能夠在一定空間范圍內(nèi)自由飛行。但其滯空時(shí)間受到電池容量限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供滯空時(shí)間更長(zhǎng)的遙控飛行器的方法及裝置。

本發(fā)明外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)方法：制造一個(gè)外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)，包括飛行器、外部電源和遙控器；飛行器包括固定翼和旋翼式兩大類；飛行器包括機(jī)身、電動(dòng)螺旋槳或者電動(dòng)旋翼、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、無(wú)線電信號(hào)接收處理發(fā)射設(shè)施和飛行器負(fù)荷，飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計(jì)、磁力計(jì)、壓力傳感器和陀螺儀，采用一組兩根以上與外部電源和所述飛行器的用電負(fù)載組成回路的輸電線；外部電源源源不斷供應(yīng)飛行器；

制造一個(gè)電源變流模塊，實(shí)現(xiàn)將輸電線傳輸?shù)母邏盒‰娏麟娔苄螒B(tài)變換為所述飛行器需要的電能形態(tài)，電源變流模塊包括變壓器、逆變器和向直流電機(jī)供電的電路，或者；

在輸電線與所述飛行器之間串接一個(gè)自動(dòng)接線器，自動(dòng)接線器包括一個(gè)接線器插座和一個(gè)接線器插頭；接線器插頭與輸電線連接；并含有一個(gè)輸電線自動(dòng)鎖定器件；接線器插座和輸電線自動(dòng)鎖定器件設(shè)置于機(jī)身上；輸電線自動(dòng)鎖定器件作為飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件；輸電線自動(dòng)鎖定器件包括一個(gè)電動(dòng)壓舌；電動(dòng)壓舌包括電磁壓舌；電動(dòng)壓舌常閉壓住輸電線；當(dāng)電動(dòng)壓舌的狀態(tài)由常閉變?yōu)榇蜷_(kāi)時(shí)，接線器插頭在自身及輸電線重力作用下脫離機(jī)身掉落，或者：

飛行器含有一個(gè)自動(dòng)卷線裝置，用于收放位于下面的輸電線，或者；

在飛行器上以及外部電源處均含有一個(gè)與輸電線信號(hào)連接的電力線載波通訊模塊，利用輸電線載波實(shí)現(xiàn)有線信號(hào)傳輸；對(duì)飛行器飛行狀態(tài)的控制包括采用現(xiàn)有技術(shù)和以下技術(shù)：

電動(dòng)旋翼的電機(jī)為直流電機(jī)，所述電機(jī)采用串聯(lián)連接，對(duì)所述各電機(jī)并聯(lián)多功能模塊，通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)，或者；

電動(dòng)旋翼的電機(jī)為交流異步電機(jī)并直接利用外部三相交流電壓工作，所述各電機(jī)的三相繞組采用串聯(lián)連接形成三條支路，對(duì)所述各電機(jī)的至少一個(gè)繞組或者一個(gè)繞組的一部分并聯(lián)多功能模塊，并且各相電源盡可能均布多功能模塊；通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)，或者；

電動(dòng)旋翼的電機(jī)為交流異步電機(jī)并利用變壓器將外部三相交流電壓降壓后工作，所述各電機(jī)的三相繞組采用串聯(lián)連接形成三條支路，對(duì)所述各電機(jī)的至少一個(gè)繞組或者一個(gè)繞組的一部分、或者與所述繞組并聯(lián)的變壓器的一部分并聯(lián)多功能模塊，通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)；

還可以采用一個(gè)以上功能部件通用連接界面，或者含有一個(gè)以上功能部件，

還可以采用兩架以上的所述飛行器，兩架以上所述飛行器的用電負(fù)載通過(guò)同一組輸電線串接成一個(gè)電路回路；輸電線靠近中間部位含有一組自動(dòng)分線接線器，自動(dòng)分線接線器含有一個(gè)與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)無(wú)線信號(hào)連接的接口電路；自動(dòng)分線接線器的狀態(tài)根據(jù)飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的狀態(tài)改變而改變，或者；

若干個(gè)旋翼飛行器通過(guò)一組或者一束輸電線與外部電源電氣連接；所述若干個(gè)旋翼飛行器與同一個(gè)負(fù)荷嵌入式連接，所述負(fù)荷包括剛性和非剛性的；所述若干個(gè)旋翼飛行器中的至少兩個(gè)以上飛行器與同一個(gè)遙控器直接或者間接信號(hào)連接并且其狀態(tài)根據(jù)所述遙控器狀態(tài)的改變而改變。

還可以設(shè)置軌道，并令裝載外部電源的小車運(yùn)行于軌道上；進(jìn)一步，還可以設(shè)置與軌道平行或者一體化制作的輸電干線；

本發(fā)明按照上述方法實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案之一：制造一個(gè)外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)，包括飛行器、外部電源和遙控器，飛行器包括固定翼和旋翼式兩大類；飛行器包括機(jī)身、電動(dòng)螺旋槳或者電動(dòng)旋翼、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、無(wú)線電信號(hào)接收處理發(fā)射設(shè)施和飛行器負(fù)荷，飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計(jì)、磁力計(jì)、壓力傳感器和陀螺儀，采用一組兩根以上與外部電源和所述飛行器的用電負(fù)載組成回路的輸電線。

所述輸電線可以從任何方位與飛行器連接。所述輸電線采用一根接地或者所有所述輸電線均不接地。

輸電線與機(jī)身內(nèi)的配電器電氣連接的一端稱為近端，輸電線與外部電源電氣連接的一端稱為遠(yuǎn)端；外部電源通過(guò)輸電線持續(xù)供應(yīng)所述飛行器電能。

飛行器負(fù)荷包括用于無(wú)線通訊發(fā)射接收的設(shè)施，譬如wifi。有關(guān)內(nèi)容可以參考既有技術(shù)。

還可以采用一個(gè)電源變流模塊，實(shí)現(xiàn)將輸電線傳輸?shù)母邏盒‰娏麟娔苄螒B(tài)變換為所述飛行器需要的電能形態(tài)，電源變流模塊包括變壓器、逆變器和向直流電機(jī)供電的直流升降壓電路，或者；

在輸電線與所述飛行器之間串接一個(gè)自動(dòng)接線器，自動(dòng)接線器包括一個(gè)接線器插座和一個(gè)接線器插頭；接線器插頭與輸電線連接；并采用一個(gè)輸電線自動(dòng)鎖定器件；接線器插座和輸電線自動(dòng)鎖定器件設(shè)置于機(jī)身上；輸電線自動(dòng)鎖定器件作為飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件。輸電線自動(dòng)鎖定器件包括一個(gè)電動(dòng)壓舌。電動(dòng)壓舌包括電磁壓舌，電動(dòng)壓舌常閉壓住輸電線；當(dāng)電動(dòng)壓舌的狀態(tài)由常閉變?yōu)榇蜷_(kāi)時(shí)，接線器插頭在自身及輸電線重力作用下脫離機(jī)身掉落。有關(guān)技術(shù)還可以參考現(xiàn)有的繼電器和電磁閥技術(shù)。

還可以令飛行器含有一個(gè)自動(dòng)卷線裝置，用于收放位于下面的輸電線，或者；

在飛行器上以及外部電源處均設(shè)置一個(gè)與輸電線信號(hào)連接的電力線載波通訊模塊，利用輸電線載波實(shí)現(xiàn)有線信號(hào)傳輸。

還可以令接線器插頭和/或機(jī)身連接一個(gè)降落傘，并設(shè)定：當(dāng)向接線器插頭發(fā)出脫離機(jī)身的指令后0.2秒鐘，降落傘開(kāi)始打開(kāi)。這樣，提供一個(gè)飛行器安全的手段，還可以使接線器插頭和輸電線掉下時(shí)的速度不至于太快，確保輸電線被收起。

還可以令所述飛行器為一軸以上的旋翼式飛行器，包括一個(gè)以上電動(dòng)旋翼；

并令所有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)旋翼的各電機(jī)按照空間軸對(duì)稱分布兩個(gè)一組分為一個(gè)以上的電機(jī)組，令每個(gè)電機(jī)組的電機(jī)的定子繞組串聯(lián)連接形成一條以上支路，對(duì)各個(gè)電機(jī)組形成的所有支路采取串聯(lián)或者并聯(lián)的方式，與電源連接；

對(duì)每臺(tái)電機(jī)的至少一個(gè)繞組或者一個(gè)繞組的一部分并聯(lián)一個(gè)多功能模塊并且每條支路至少含有一個(gè)多功能模塊；

多功能模塊包括飛行控制電路、可控整流或者斬波電路、充電電池、用電負(fù)載及假負(fù)載；可控整流或者斬波電路通過(guò)改變整流器件的開(kāi)通時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)其電能輸出；用電負(fù)載包括穩(wěn)壓濾波電路、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、飛行控制電路、用于檢測(cè)各多功能模塊電流和電壓的檢測(cè)器件、無(wú)線電接收發(fā)射電路和其他所有可能的用電器件；假負(fù)載包括可變電阻，也包括固定電阻器件和與其串接的可控硅，假負(fù)載用于消耗電能以影響其所并聯(lián)的旋翼電機(jī)及所有旋翼電機(jī)的狀態(tài)；飛行控制電路正常工作時(shí)也可以完全從充電電池取電而不從可控整流或者斬波電路取電，這意味著飛行器供電能力有所增加；飛行控制電路作為飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一部分與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接并接受其控制；通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)，包括：根據(jù)需要，當(dāng)飛行器的狀態(tài)控制要求向某個(gè)方向飛行，可在陀螺儀的指南下，令與位于所述方向的旋翼電機(jī)并聯(lián)的多功能模塊多耗用一些電流，具體包括令相關(guān)多功能模塊的假負(fù)載支路的可控硅的開(kāi)通時(shí)間長(zhǎng)一些；或者令可變電阻的阻值變小一些，因此該旋翼因?yàn)殡姍C(jī)的旁路電流增加自身輸入功率減小升力也減小導(dǎo)致飛行器軸心線發(fā)生傾斜從而飛行器的升力產(chǎn)生一個(gè)向所述方向的水平分量推動(dòng)飛行器向所述方向移動(dòng)；與假負(fù)載串接的可控硅作為飛行控制電路的一個(gè)執(zhí)行部件，確保飛行控制電路對(duì)各多功能模塊的功率控制；對(duì)于因?yàn)樗龆喙δ苣K增加使用能量而可能導(dǎo)致飛行器升力不足的問(wèn)題，可以通過(guò)其他方式解決，包括增加外部電源的電壓來(lái)解決；

各飛行器也可以采用專門的側(cè)向推力旋翼來(lái)提供水平方向的推力；

電氣屬性合適的用電負(fù)荷還可以與所有所述電機(jī)組成的支路串聯(lián)或者并聯(lián)；

還可以令電動(dòng)旋翼的電機(jī)為直流電機(jī)，所述電機(jī)采用串聯(lián)連接，對(duì)所述各電機(jī)并聯(lián)多功能模塊，通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)，或者；

令電動(dòng)旋翼的電機(jī)為交流異步電機(jī)并直接利用外部三相交流電壓工作，所述各電機(jī)的三相繞組采用串聯(lián)連接形成三條支路，對(duì)所述各電機(jī)的至少一個(gè)繞組或者一個(gè)繞組的一部分并聯(lián)多功能模塊，并且各相電源盡可能均布多功能模塊；通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)，或者；

令電動(dòng)旋翼的電機(jī)為交流異步電機(jī)并利用變壓器將外部三相交流電壓降壓后工作，所述各電機(jī)的三相繞組采用串聯(lián)連接形成三條支路，對(duì)所述各電機(jī)的至少一個(gè)繞組或者一個(gè)繞組的一部分、或者與所述繞組并聯(lián)的變壓器的一部分并聯(lián)多功能模塊，通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)。

還可以令所述飛行器為一軸以上旋翼式飛行器，該旋翼式飛行器包括一個(gè)大致與旋翼處于同一水平面位置的薄膜狀物體；該薄膜狀物體的面積為0.4平方米以上并且重量盡可能輕；該薄膜狀物體在電動(dòng)旋翼處開(kāi)孔，或者；

薄膜狀物體為透明或者薄膜狀物體表面具有高吸收率特性包括涂黑，或者薄膜狀物體包括薄膜光伏電池；

薄膜光伏電池可以利用太陽(yáng)光提供電力。薄膜狀物體為透明可以讓陽(yáng)光透過(guò)并到達(dá)機(jī)身上的光伏電池。薄膜狀物體對(duì)空氣的阻擋作用及其表面具有高吸收率特性可以將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苡糜谛纬蔁釟馇蛐?yīng)幫助提升所述飛行器以節(jié)省電力。薄膜狀物體還可以利用下方上升的熱氣流舉托所述飛行器以減少電力消耗；就像老鷹展開(kāi)翅膀不動(dòng)就可以在空中盤旋的情況。薄膜狀物體還可以用于保護(hù)傘作用，這時(shí)，其上的進(jìn)氣風(fēng)道或者進(jìn)氣風(fēng)管則既可以擋雨擋冰雹擋上方墜物保護(hù)旋翼，又能確保旋翼正常工作。

還可以采用一個(gè)以上功能部件通用連接界面，或者采用一個(gè)以上功能部件，

所述功能部件還包括一個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)火焰噴霧器。用于國(guó)防以及為與山火作斗爭(zhēng)而事先燒出隔離帶所用。

所述功能部件還包括射擊武器和電磁射擊武器。用于遠(yuǎn)洋輪對(duì)付海盜自衛(wèi)、震懾或者消滅恐怖分子。

所述功能部件還包括炸彈、動(dòng)能炸彈或者滑翔炸彈和高音喇叭，用于警告對(duì)船泊形成威脅的海盜船和用于戰(zhàn)場(chǎng)上反坦克。

所述功能部件還包括多物理量傳感器。包括收集自身所遭受打擊部位及強(qiáng)度的信息并發(fā)送，用于戰(zhàn)場(chǎng)的火力偵查。

所述功能部件還包括一個(gè)跟蹤粉末布撒裝置。這種跟蹤粉末肉眼看不見(jiàn)但可用專用設(shè)備被觀察到，并且可以長(zhǎng)時(shí)間存留在人的頭發(fā)和衣服上，用于在不驚動(dòng)目標(biāo)人員的情況下設(shè)置標(biāo)記，以幫助緝拿在道路上設(shè)置碎玻璃以破壞輪胎的人及其他壞人。有關(guān)跟蹤粉末的內(nèi)容可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

所述功能部件還包括機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥裝置，包括聲音驅(qū)鳥裝置。

所述功能部件還包括爆炸物拆除或者引爆裝置；包括掃地雷裝置和掃水雷裝置。

所述功能部件還包括激光切割器件，用于切割需要處理的物體。

所述功能部件還包括懸掛于旋翼飛行器下方的柔索或者布條，用于對(duì)建筑物或者光伏電池板進(jìn)行掃雪。

所述功能部件還包括單人負(fù)荷界面，所述單人負(fù)荷界面包括一個(gè)臀部吊帶裝置和一個(gè)抓手。臀部吊帶裝置可以提起相關(guān)人員。抓手可以使相關(guān)人員抓住所述飛行器作短時(shí)間飛行。適合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送士兵和消防員。

這些功能部件可以組合使用，譬如同時(shí)噴藥和播種。采用一個(gè)以上功能部件通用連接界面通過(guò)連接不同的功能部件可以一機(jī)多用，平戰(zhàn)結(jié)合，軍民兩用。

還可以令自動(dòng)卷線裝置與基礎(chǔ)之間含有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)，使得所述自動(dòng)卷線裝置能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以防止因?yàn)樗鲲w行器繞圈飛行等原因產(chǎn)生的輸電線有害纏繞或者旋轉(zhuǎn)。

或者令非裸線自動(dòng)收放線裝置的線倉(cāng)含有一個(gè)導(dǎo)電材料制造的內(nèi)倉(cāng)，所述內(nèi)倉(cāng)保持接近于非裸線所帶有的高電位。這樣可保持艙內(nèi)非裸線的工況良好。

還可以采用兩架以上的所述飛行器，兩架以上所述飛行器的用電負(fù)載通過(guò)同一組輸電線串接成一個(gè)電路回路；輸電線靠近中間部位含有一組自動(dòng)分線接線器，自動(dòng)分線接線器含有一個(gè)與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)無(wú)線信號(hào)連接的接口電路；自動(dòng)分線接線器的狀態(tài)根據(jù)飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的狀態(tài)改變而改變；這樣，可以利用其中一架所述無(wú)人機(jī)負(fù)擔(dān)部分輸電線的重量或者風(fēng)力，可以提高抗風(fēng)能力。

這樣，還可以實(shí)現(xiàn)在山地處的拐彎、在水面飛行時(shí)可以避免輸電線受到水面拖累。

或者，還可以令若干個(gè)旋翼飛行器通過(guò)一組或者一束輸電線與外部電源電氣連接；所述若干個(gè)旋翼飛行器與同一個(gè)負(fù)荷嵌入式連接，所述負(fù)荷包括剛性和非剛性的；所述若干個(gè)旋翼飛行器中的至少兩個(gè)以上飛行器與同一個(gè)遙控器直接或者間接信號(hào)連接并且其狀態(tài)根據(jù)所述遙控器狀態(tài)的改變而改變。

本文所說(shuō)的調(diào)速包括用于對(duì)飛行器的狀態(tài)控制。

旋翼飛行器包括一柱和多軸旋翼飛行器，一柱包括單翼和雙翼。

還可以在兩根裸鋼線輸電線靠近上面分叉接線端處的表面設(shè)置有絕緣層，或者；

在所述飛行器上含有一個(gè)與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接的監(jiān)控器，或者；

在所述飛行器上含有一個(gè)與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接的加速度傳感器。

還可以組成一個(gè)噴藥機(jī)組，包括兩架旋翼飛行器噴藥飛行器、輔助飛行器和后勤車，后勤車裝載有自動(dòng)卷線裝置、水輸送管的自動(dòng)收放裝置、外部電源和農(nóng)藥罐；用輸電線連接外部電源和飛行器機(jī)組上的用電負(fù)荷、噴藥飛行器上含有噴藥端口、采用一根兩端分別與噴藥端口和農(nóng)藥罐連通的輸送管，或者；

組成一個(gè)播種機(jī)組，包括兩架旋翼飛行器播種飛行器、輔助飛行器和后勤車，后勤車裝載有自動(dòng)卷線裝置、外部電源、種子輸送管的自動(dòng)收放裝置和種子倉(cāng)；用輸電線連接外部電源和飛行器機(jī)組上的用電負(fù)荷、播種飛行器上含有播種模塊、采用一根兩端分別與播種模塊和種子倉(cāng)連通的種子輸送管。

還可以采用一根光纖連接飛行器和外界實(shí)現(xiàn)光纖通訊。

本發(fā)明按照上述方法實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案之二：制造一個(gè)外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)，包括飛行器、外部電源和遙控器，飛行器包括固定翼和旋翼式兩大類；飛行器包括機(jī)身、電動(dòng)螺旋槳或者電動(dòng)旋翼、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、無(wú)線電信號(hào)接收處理發(fā)射設(shè)施和飛行器負(fù)荷，飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計(jì)、磁力計(jì)、壓力傳感器和陀螺儀，采用一組兩根以上與外部電源和所述飛行器的用電負(fù)載組成回路的輸電線。

并令外部電源安裝于一輛車輛上。以便用于將快遞包裹直接從快遞車上運(yùn)送到客戶露臺(tái)上。或者令外部電源安裝于一艘艦船上。或者令外部電源安裝于一艘潛水艇上。或者令外部電源安裝于另一臺(tái)飛行器上。或者令外部電源安裝于消防云梯上?；蛘吡钔獠侩娫窗惭b于其他機(jī)器或者機(jī)器人上；或者外部電源佩帶牽掛于人以及動(dòng)物的身上。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的動(dòng)物譬如狗可以負(fù)載外部電源并在沙灘上跟隨所述飛行器運(yùn)動(dòng)。這方便航拍，或者；

設(shè)置軌道，包括高架軌道；高架軌道包括若干根柱墩和通過(guò)柱墩與地面連接的一組兩根鋼軌；高架軌道還包括采用一組兩根相互之間電氣絕緣并分別與電源的兩個(gè)電極電氣連接的鋼軌；鋼軌兼作輸電干線，與電源和用電負(fù)載一起形成回路；軌道還包括采用兩根封閉管道的形式，所述管道用于輸送流體，流體包括水、液體農(nóng)藥和肥料，或者；

采用獨(dú)立輸電干線，獨(dú)立輸電干線與軌道平行設(shè)置并與電源、負(fù)載和大地一起形成一個(gè)回路；典型的獨(dú)立輸電干線包括位于電氣化鐵路上方的輸電干線；

軌道設(shè)置的地方包括但不限于地面、林區(qū)和邊境線我方一側(cè)，

在軌道上行駛裝載外部電源的后勤車； 后勤車包括帶電動(dòng)輪組的底盤和后勤車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，后勤車裝載外部電源，外部電源通過(guò)輸電線向飛行器供電；

在軌道上行駛的車輛還包括貨運(yùn)小車和受電小車；

貨運(yùn)小車包括帶電動(dòng)輪組的底盤和貨運(yùn)小車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其用途包括裝載農(nóng)林牧產(chǎn)品和飼料化肥農(nóng)藥；

受電小車包括帶電動(dòng)輪組的底盤、受電器件和受電小車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，并通過(guò)輸電線向飛行器供電；

受電器件用于與所述鋼軌或者獨(dú)立的輸電干線電氣連接；典型的受電器件是電氣化鐵路機(jī)車的受電弓；

電動(dòng)輪組包括滾輪、電動(dòng)滾輪以及與軌道配合的滑塊，滑塊與軌道配合能經(jīng)受住向上和側(cè)面拉力而不脫離軌道；滑塊是一種與軌道配合連接的通用部件；柱墩是一種高架軌道的常用部件，簡(jiǎn)單的墩柱包括帶混凝土樁基的鋼管；滑塊和柱墩的具體內(nèi)容可以參考現(xiàn)有技術(shù)；

后勤車和貨運(yùn)小車也可以包括受電器件；

在所述飛行器上配置一個(gè)視頻監(jiān)控器，用于現(xiàn)場(chǎng)包括國(guó)境線附近的視頻監(jiān)控；

或者在所述飛行器上配置一個(gè)預(yù)警雷達(dá)，用于完成預(yù)警機(jī)的工作并可以組成預(yù)警帶。外部電源無(wú)人預(yù)警機(jī)的擁有和使用成本低，可以每一艘艦船配置一架或者多架；或者在所述飛行器上一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊局域網(wǎng)天線設(shè)施，向邊遠(yuǎn)地區(qū)提供通訊服務(wù)。

在地面也配置一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果：在只需要固定點(diǎn)或者一個(gè)小范圍使用有關(guān)飛行器時(shí)，本發(fā)明外部電源供電的遙控飛行器借助于外部電源設(shè)施可以節(jié)省許多電池的重量并且擁有長(zhǎng)時(shí)間滯空飛行的能力?？梢允姑裼么淳哂袘?yīng)付多條海盜船攻擊的防衛(wèi)能力——依靠自己的預(yù)警能力發(fā)現(xiàn)10千米以外的可疑船只，一旦可疑船只靠得太近譬如60米，立即出動(dòng)所述無(wú)人機(jī)攜帶汽油或者燃?xì)?。油氣燃爆的沖擊波打擊可以使海盜們不敢再行侵犯或者輕易開(kāi)火。由于電力供應(yīng)自由，一架所述無(wú)人機(jī)可以在1分鐘內(nèi)依靠電力發(fā)射三枚電磁射擊燃燒彈。進(jìn)入港口之前，只要向海事部門報(bào)告所有無(wú)人機(jī)的情況并將燃燒彈內(nèi)的油氣取出，即認(rèn)為處于不再持有任何自動(dòng)武器狀態(tài)。

利用壓力傳感器可以實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星定位信號(hào)質(zhì)量低下時(shí)仍然保持正常飛行狀態(tài)而不至于直接炸機(jī)。利用輸電線傳輸信號(hào)更有利于保密。

本發(fā)明還可用于在空中設(shè)置木偶角色、背景和演員，并在空中進(jìn)行表演包括空中機(jī)器牛的斗牛表演，取得比通過(guò)用軟件對(duì)圖片進(jìn)行合成更好的視覺(jué)效果。本發(fā)明還可以用于在水面設(shè)置銀幕播放電影或者視頻節(jié)目。業(yè)余攝影者也可以利用本發(fā)明的飛行器進(jìn)行拍攝獲得與采用大型攝影設(shè)施相近的半空拍攝效果。本發(fā)明還可以通過(guò)在空中長(zhǎng)距離拉拽電力線的方式用于為在梯田上的農(nóng)業(yè)機(jī)械提供驅(qū)動(dòng)電力。

本發(fā)明的飛行器包括各種無(wú)人飛行裝置，采用輸電線可以對(duì)飛行器的作用范圍進(jìn)行限定，因而有助于縮小其作為新式武器的負(fù)面作用。

附圖說(shuō)明

圖1是一個(gè)外部電源供電固定翼遙控飛行器與外部電源連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是一個(gè)外部電源供電旋翼遙控飛行器的空中編組與外部電源連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3和圖4分別是一個(gè)三端雙插自動(dòng)接線器從雙插到單插的狀態(tài)改變結(jié)構(gòu)示意圖，其可以看作是圖2實(shí)施例中的三端雙插自動(dòng)接線器的放大。

圖5是一個(gè)利用下面的飛行器為上面的飛行器分擔(dān)輸電線負(fù)荷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是一個(gè)輸電線表面設(shè)置齒狀物并與同步帶輪嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是一個(gè)輸電線在驅(qū)動(dòng)滾輪上卷繞270度以上方位角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是一個(gè)4軸旋翼飛行器的4臺(tái)異步電機(jī)串接的電路框圖。

圖9是一個(gè)外部電源供電4軸旋翼遙控飛行器的上視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是一個(gè)多功能模塊的原理框圖。

圖11 是一個(gè)自耦式三相變壓器電路圖。

圖12 是一個(gè)4臺(tái)電動(dòng)旋翼直流電機(jī)串聯(lián)并且電機(jī)并接多功能模塊的框圖。

圖13 是一個(gè)帶隔離層的四旋翼外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)的上視圖。

圖14 是一個(gè)帶隔離層的四旋翼外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)的正視圖。

圖15是一個(gè)利用輸電線進(jìn)行有線信號(hào)傳輸?shù)脑韴D。

圖16 是一個(gè)農(nóng)用噴藥飛行機(jī)組的工作原理圖。

圖17是一個(gè)農(nóng)用播種飛行機(jī)組的工作原理圖。

圖18是若干個(gè)旋翼飛行器嵌入式連接一個(gè)負(fù)荷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖19是一個(gè)共用外部電源遙控飛行器超高速清潔裝置的現(xiàn)場(chǎng)工作示意圖。

圖20一個(gè)運(yùn)行在兼作輸電干線的高架軌道上的受電小車向飛行器供電的工作原理圖；圖21是圖20虛線圓中受電小車的放大圖。

圖中1.飛行器；2.機(jī)身；3.電動(dòng)螺旋槳；4.遙控器；5.外部電源；6.輸電線；7.自動(dòng)卷線裝置；8.輪組；9.底盤；10.平面轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)；11.線倉(cāng)；12.線倉(cāng)門；13.三端雙插自動(dòng)接線器；14.無(wú)人駕駛船；15.水面；16.插座；17.插頭；18.自動(dòng)插頭鎖定器；19.電動(dòng)旋翼；21.彈簧；22.抵塊；23.電動(dòng)壓舌；24.電動(dòng)卷筒；25.基座；26.分叉接線端；27.監(jiān)控器；28.加速度傳感器；29.自動(dòng)卷線裝置；31.齒狀物；32.同步帶輪；33.限位壓輪；34.封閉倉(cāng)；35.鋁板內(nèi)筒；36.吸熱盤管；37.風(fēng)機(jī)；38.理線輪組；41.滾輪；42、43、44、45.電動(dòng)旋翼；42.1、43.1、44.1、45.1電機(jī)；46.降落傘；47.可變電阻；48-51.多功能模塊；52.直流電機(jī)；53.可控整流或者斬波電路；54.充電電池；55.用電負(fù)載；56.假負(fù)載； 57.變壓器；58.繞組；59.預(yù)警雷達(dá)；60.隔離層；61.翻邊；62.輕質(zhì)護(hù)架；63.軸流風(fēng)道；64.高壓區(qū)域；65.低壓區(qū)域；66.空中攝影機(jī)；67.電力線載波通訊模塊；68.噴藥飛行器；69.輔助飛行器；70.起落平臺(tái)；71.農(nóng)藥罐；72.后勤車；73.噴藥端口；74.輸送管；75.播種飛行器；76.種子倉(cāng)；77.播種模塊；78.種子輸送管；79.負(fù)荷；80.柔索布條；81.光伏電池板；82.山林；83.柱墩；84.鋼軌；85.電源；86.電動(dòng)輪組；87.受電器件；88.梯田；89.農(nóng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

圖1給出實(shí)施例1。

實(shí)施例1中，制造一個(gè)外部電源供電固定翼遙控飛行器1，包括機(jī)身2、電動(dòng)螺旋槳3、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、無(wú)線電信號(hào)接收處理發(fā)射設(shè)施、飛行器負(fù)荷和遙控器4，采用一組兩根與外部電源5和飛行器用電負(fù)載組成回路的輸電線6。

輸電線6一端近端與飛行器1電氣連接，輸電線6的另一端遠(yuǎn)端與一個(gè)自動(dòng)卷線裝置7傳動(dòng)連接，并通過(guò)自動(dòng)卷線裝置7與外部電源5電氣連接；外部電源5通過(guò)輸電線6持續(xù)供應(yīng)飛行器1電能。

自動(dòng)卷線裝置7包括帶輪組8的底盤9、平面轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)10和電動(dòng)繞線筒。自動(dòng)卷線裝置7隨著飛行器1的飛離的距離遠(yuǎn)近，自動(dòng)收放輸電線6。帶輪組8的底盤9使得自動(dòng)卷線裝置7可以自由移動(dòng)。平面轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)10用于底盤9上面的自動(dòng)卷線裝置7繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。自動(dòng)卷線裝置7也可以不包括帶輪組8的底盤9和平面轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)10。

在機(jī)身2內(nèi)部還可以設(shè)置有一個(gè)線倉(cāng)11，線倉(cāng)11帶有一個(gè)線倉(cāng)門12，內(nèi)部設(shè)置一些卷繞的輸電線；當(dāng)線倉(cāng)門12打開(kāi)時(shí)，線倉(cāng)內(nèi)部的輸電線被有序拉出。圖1中為線倉(cāng)門12剛打開(kāi)的情形。線倉(cāng)11可以是采用若干根平行的桿狀物構(gòu)成的一個(gè)中空的籠子。

線倉(cāng)11主要用于飛行器1的飛行路線后面階段比較低的情況，包括去敵方陣地執(zhí)行任務(wù)，這時(shí)要求盡可能貼地面飛行保持隱蔽，使用線倉(cāng)11有序放線就很合適。

圖2給出實(shí)施例2。

實(shí)施例2中，用兩架旋翼遙控飛行器1組成一個(gè)空中編組。飛行器1包括機(jī)身2、電動(dòng)旋翼19、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、無(wú)線電信號(hào)接收處理發(fā)射設(shè)施、飛行器負(fù)荷和遙控器4。兩架飛行器1通過(guò)一個(gè)多路自動(dòng)插座器13共用一組輸電線6與無(wú)人駕駛船14上的自動(dòng)卷線裝置7連接并從外部電源5取電。

采用兩架飛行器1中的一架用于分擔(dān)部分輸電線的重量，稱作輔助飛行器，其擔(dān)當(dāng)?shù)娜蝿?wù)包括拉起輸電線6以避免另外一架飛行距離較遠(yuǎn)的飛行器——主飛行器上的輸電線6容易接觸到水面15的不利工況。

進(jìn)行海上搜索，原來(lái)用一條體量100噸級(jí)的有人駕駛船，探測(cè)器高度10米?，F(xiàn)改為10噸級(jí)、配置外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)的無(wú)人駕駛船，所述飛行器的飛行高度即探測(cè)器高度提高到50米，搜索效率提高1000倍。令所述飛行器上的圖像信號(hào)傳輸?shù)胶笈_(tái)實(shí)現(xiàn)人工輔助搜索，并且采用在無(wú)人駕駛船10左右兩側(cè)配置外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)搜索。搜索效率可以達(dá)到空前的高度。搜索船造價(jià)降低到原先的十分之一。

與完全依靠飛行器自身攜帶電源的飛行器相比，實(shí)施例2外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)的連續(xù)滯空時(shí)間從數(shù)十分鐘延長(zhǎng)到數(shù)十天。

實(shí)施例2中的無(wú)人駕駛船14還可以改為無(wú)人潛水艇。這樣隱蔽性更好。

實(shí)施例2中的主飛行器可以重新定義為有線巡航導(dǎo)彈。末端飛行地雷、末端飛行水雷或者魚類，并配置有關(guān)的熱兵器，用于戰(zhàn)場(chǎng)。

外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)自身配置少量的動(dòng)力電電池用于緊急狀態(tài)下的返航。由于攜帶的電池少，即使計(jì)算入輸電線的重量，外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)的升空重量仍然更低。同樣負(fù)荷的飛行器，其電機(jī)功率更小。

圖3和圖4給出實(shí)施例3。

實(shí)施例3中，三端雙插自動(dòng)接線器包括兩個(gè)插座16、兩個(gè)插頭17和兩個(gè)自動(dòng)插頭鎖定器18。插頭17為同心雙線結(jié)構(gòu)并與輸電線6電氣連接。同心雙線結(jié)構(gòu)具體內(nèi)容可以參考現(xiàn)有技術(shù)包括手機(jī)耳機(jī)插頭。彈簧21滑動(dòng)配合套在輸電線6上。自動(dòng)插頭鎖定器18包括抵塊22和電動(dòng)壓舌23，并與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用信號(hào)連接或者電氣連接。自動(dòng)插頭鎖定器18為常閉即電動(dòng)壓舌23向外伸出并將插頭17壓在抵塊22上從而鎖定插頭17；這時(shí)彈簧21處于壓縮狀態(tài)。插座17也與輸電線6電氣連接。

一旦自動(dòng)插頭鎖定器18根據(jù)飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)的指令得電打開(kāi)，則電動(dòng)壓舌23縮回，插頭17在彈簧21推動(dòng)下彈出，實(shí)現(xiàn)插頭17的自動(dòng)拔出，輸電線6與飛行器脫離。

實(shí)施例3的三端雙插自動(dòng)接線器13去掉一組插座和插頭，并圖片上下旋轉(zhuǎn)后將余下的插座16與飛行器的機(jī)身連接，就構(gòu)成一個(gè)兩端單插自動(dòng)接線器。其可用于飛行器與外部電源的電氣連接，并可以在緊急情況下自動(dòng)甩掉輸電線。甩掉輸電線后的無(wú)人機(jī)可以依靠蓄電池的電能返航。

本發(fā)明各種自動(dòng)接線器中的彈簧也可以不用。這時(shí)可以依靠重力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拔出插頭。有關(guān)這些插頭的技術(shù)可以參考現(xiàn)有技術(shù)。通常要求這些插頭的插拔力接近于零。運(yùn)載火箭上已經(jīng)在使用零插拔力的電氣插頭。圖5給出實(shí)施例4。

實(shí)施例4中，兩架外部電源供電旋翼遙控飛行器1通過(guò)共用一組輸電線6串接與地面的自動(dòng)卷線裝置7連接并從外部電源5取電。自動(dòng)卷線裝置7包括一個(gè)電動(dòng)卷筒24和兩個(gè)與電動(dòng)卷筒24連接的基座25。并且在上面的飛行器1內(nèi)部，也設(shè)置有一個(gè)自動(dòng)卷線裝置29，包括一個(gè)電動(dòng)卷筒24。但與設(shè)置于地面的自動(dòng)卷線裝置7不同的是，自動(dòng)卷線裝置29收放位于下面的輸電線6（自動(dòng)卷線裝置29的有關(guān)內(nèi)容參實(shí)施例1中的自動(dòng)卷線裝置7）。這種串接方式和輸電線布置方式由于下面的飛行器承擔(dān)很大一部分輸電線的重量，有利于上面的飛行器飛得更高、更自由。

單架飛行器采用自動(dòng)卷線裝置29，適合貼地飛行而無(wú)需拖拉輸電線，可以避免或者大大減輕輸電線的磨損和羈絆，并能夠收起輸電線實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。

實(shí)施例4中，下面一個(gè)飛行器采用三根裸鋼線作為輸電線，并且采用一個(gè)分叉接線端26引出三根輸電線6，每根輸電線各自采用一個(gè)自動(dòng)卷線裝置單獨(dú)進(jìn)行收納。裸鋼線不用絕緣層、有利于散熱、分量輕、沒(méi)有絕緣層磨損的問(wèn)題。

還可以對(duì)三根裸鋼線輸電線靠近上面分叉接線端26處的表面設(shè)置絕緣層，因?yàn)橐坏┤旊娋€發(fā)生纏繞上面部分會(huì)先相碰。

還可以在所述飛行器上設(shè)置一個(gè)與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接的監(jiān)控器27，當(dāng)了解到三根輸電線處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，監(jiān)控器27向飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)報(bào)告，以便及時(shí)切斷電源避免事故。

還可以在所述飛行器上設(shè)置一個(gè)與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接的加速度傳感器28，當(dāng)了解到所述飛行器的狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題包括水平旋轉(zhuǎn)超過(guò)100度使三根輸電線有可能纏繞時(shí)，向飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)報(bào)告，以便及時(shí)切斷電源避免事故。

自動(dòng)卷線裝置還可以包括收放線控制電路和收放線執(zhí)行部件。收放線執(zhí)行部件含有與收放線控制電路信號(hào)連接的接口電路，自動(dòng)卷線裝置的狀態(tài)根據(jù)所述控制電路狀態(tài)的改變而改變；所述控制電路與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

實(shí)施例4中，令電動(dòng)卷筒24的內(nèi)表面與一臺(tái)壓縮機(jī)制冷裝置的吸熱盤管傳熱連接，使緊貼電動(dòng)卷筒24內(nèi)表面的兩層輸電線的溫度大幅度降低，以保持良好的工況。當(dāng)大部分輸電線存留在電動(dòng)卷筒表面時(shí)，飛行器負(fù)荷的輸電線少、其負(fù)荷輕、輸電線的電流也較小。

在一個(gè)長(zhǎng)1米、外徑0.67米的電動(dòng)卷筒上卷繞兩層直徑為2毫米的輸電線，則輸電線的長(zhǎng)度達(dá)2千米。

實(shí)施例4中，包括一個(gè)電動(dòng)卷筒和兩個(gè)基座的自動(dòng)卷線裝置還可以簡(jiǎn)化為一個(gè)輸電線線倉(cāng)，即僅僅用于存放輸電線。并且所述線倉(cāng)也可以與一臺(tái)壓縮機(jī)制冷裝置的吸熱盤管傳熱連接，用于降溫。

圖6給出實(shí)施例5。

實(shí)施例5中，輸電線6采用一體扁型雙線或者三線形式；輸電線6一側(cè)表面均布有齒狀物31，構(gòu)成一根同步帶，并與一個(gè)同步帶輪32嚙合傳動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)收放。同步帶齒輪32還與一個(gè)限位壓輪33配合防止輸電線6脫落。并提供輸電線對(duì)自動(dòng)卷線裝置的合適張力。

在同步帶輪32下方有一個(gè)采用高熱阻材料制造的封閉倉(cāng)34，輸電線6從封閉倉(cāng)34上方的孔穿進(jìn)封閉倉(cāng)34卷繞于電動(dòng)卷筒24的鋁板內(nèi)筒35上。鋁板內(nèi)筒35與一臺(tái)壓縮機(jī)制冷裝置的吸熱盤管36傳熱連接，使緊貼鋁板內(nèi)筒35上的輸電線溫度大幅度降低。封閉倉(cāng)34內(nèi)還設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管裝置用于對(duì)封閉倉(cāng)內(nèi)部進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷保持良好工況。風(fēng)機(jī)盤管裝置包括風(fēng)機(jī)37和置于風(fēng)機(jī)37前方的壓縮機(jī)制冷裝置另一個(gè)吸熱盤管36。

實(shí)施例6的同步帶輸電線傳輸方式具有牽引力大，輸電線收放長(zhǎng)度精確可控可測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于摩擦系數(shù)較小的裸鋼線，則可以通過(guò)增加其纏繞在滾輪上的方位角來(lái)增加滾輪的牽引力。

圖7給出實(shí)施例6。

實(shí)施例6中，令裸鋼線輸電線6先經(jīng)過(guò)理線輪組38形成對(duì)后續(xù)物體包括自動(dòng)卷線裝置的合適張力，保持不脫落。然后輸電線6在滾輪41上纏繞方位角超過(guò)290度，以增加滾輪41對(duì)摩擦系數(shù)較小的輸電線的牽引力——纜狀物在柱狀物是纏繞的圈數(shù)越多，柱狀物對(duì)纜狀物的牽引力越大。

圖8至10給出實(shí)施例7。

實(shí)施例7中，外部電源供電4軸旋翼飛行器1包括機(jī)身2、由4臺(tái)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)旋翼42、43、44、45和降落傘46。采用自動(dòng)接線器。所述電機(jī)的三相定子線圈分別兩兩串接形成三條支路，三條支路的首端通過(guò)裸鋼線輸電線6、自動(dòng)卷線裝置7和可變電阻47與外部可控三相交流電源連接。三條支路末端并接，由于所有所述電機(jī)對(duì)應(yīng)相繞組的電壓和電流相等，電機(jī)的狀態(tài)也相等，但要求它們的旋轉(zhuǎn)方向兩正兩反。

4臺(tái)所述電機(jī)分為兩組，令每組所述電機(jī)在空間以飛行器的軸心線對(duì)稱布置，旋轉(zhuǎn)方向相反與相互抵消電機(jī)轉(zhuǎn)子和旋翼的旋轉(zhuǎn)反作用力。從圖9平面直角坐標(biāo)系中可見(jiàn)：電動(dòng)旋翼42、43、44、45分別處于第1、2、3、4，四個(gè)象限。

通過(guò)對(duì)4個(gè)電動(dòng)旋翼42、43、44、45的電機(jī)42.1、43.1、44.1、45.1繞組抽頭，在抽頭處和有關(guān)繞組端部并聯(lián)連接總共4個(gè)多功能模塊48、49、50、51。對(duì)所述電機(jī)的繞組抽頭是為了獲得較低的電壓來(lái)與弱電負(fù)載匹配。

多功能模塊48、49、50、51包括飛行控制電路、可控整流或者斬波電路53、充電電池54、用電負(fù)載55及假負(fù)載56。可控整流或者斬波電路53通過(guò)改變整流器件的開(kāi)通時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)其電能輸出。用電負(fù)載55包括穩(wěn)壓濾波電路、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、飛行控制電路、無(wú)線電接收發(fā)射電路和其他所有可能的用電器件；假負(fù)載56包括電阻器件并串接一個(gè)可控硅。充電電池54也有穩(wěn)壓濾波作用；當(dāng)每次飛行任務(wù)結(jié)束后都對(duì)其剩余電能進(jìn)行檢測(cè)并充放電至設(shè)定范圍譬如滿電量的62%至65%。飛行控制電路的功能包括對(duì)所述電機(jī)的控制。飛行控制電路正常工作時(shí)可以完全從充電電池54取電而不從可控整流或者斬波電路取電。飛行控制電路作為飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一部分與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接并接受其控制。根據(jù)需要，當(dāng)飛行器的狀態(tài)控制要求向某個(gè)方向飛行，可令與某個(gè)方向的旋翼電機(jī)并聯(lián)的多功能模塊多耗用一些電流，具體包括令相關(guān)多功能模塊的假負(fù)載支路的可控硅的開(kāi)通時(shí)間長(zhǎng)一些，因此該旋翼因?yàn)殡姍C(jī)的旁路電流增加自身輸入功率減小升力也減小導(dǎo)致飛行器軸心線發(fā)生傾斜從而飛行器的升力產(chǎn)生一個(gè)向所述方向的水平分量推動(dòng)飛行器向所述方向移動(dòng)。與假負(fù)載串接的可控硅作為飛行控制電路的一個(gè)執(zhí)行部件，確保飛行控制電路對(duì)各多功能模塊的功率控制。

當(dāng)流過(guò)多功能模塊48、49、50、51的電流從零到最大時(shí)，異步電機(jī)42.1、43.1、44.1、45.1的功率從最大到最小。

飛行器的狀態(tài)控制包括：

通過(guò)對(duì)外部可控三相交流電源的電壓和/或頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及調(diào)節(jié)各可變電阻52，可實(shí)現(xiàn)所述電機(jī)的功率控制和/或轉(zhuǎn)速控制從而實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器1的狀態(tài)控制包括上升、空中靜止、下降和停止。

利用多功能模塊48、49、50、51調(diào)節(jié)飛行狀態(tài)的原理可簡(jiǎn)述為：在飛行器1處于懸停狀態(tài)時(shí)，通過(guò)同步調(diào)節(jié)多功能模塊48、49、50、51中的一個(gè)或者數(shù)個(gè)的功率來(lái)改變所述某一臺(tái)或者數(shù)臺(tái)電機(jī)的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器狀態(tài)的控制。譬如：

令與處于第1、4象限的兩臺(tái)電動(dòng)旋翼42、45的電機(jī)繞組并接的多功能模塊48、51的電功率大于與另外兩個(gè)多功能模塊49、50的電功率，這將減小電動(dòng)旋翼45、42相關(guān)電機(jī)的功率同時(shí)增加電動(dòng)旋翼43、44相關(guān)電機(jī)的功率，并導(dǎo)致電動(dòng)旋翼45、42的空間高度略微低于電動(dòng)旋翼43、44的空間高度，這種狀態(tài)使得飛行器1開(kāi)始向Y軸箭頭方向或者說(shuō)正北方向飛行。此時(shí)，通過(guò)同步平衡4個(gè)多功能模塊48、49、50、51的電功率，將恢復(fù)電動(dòng)旋翼45、42的功率，并導(dǎo)致電動(dòng)旋翼42、43、44、45處于同一高度，飛行器恢復(fù)處于空中靜止?fàn)顟B(tài)。

同樣道理，減小4個(gè)象限中右面兩個(gè)象限兩臺(tái)電動(dòng)旋翼相關(guān)電機(jī)的功率，會(huì)導(dǎo)致飛行器向正東面方向飛行。……并且，因?yàn)檫@種改變飛行器飛行的機(jī)制可以疊加，從而能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器能夠向任意方向飛行。需要時(shí)還可以配置若干電壓電流檢測(cè)設(shè)施與方便控制?？刂骑w行器狀態(tài)的技術(shù)還可參考利用既有技術(shù)。

當(dāng)然也可以不從所述電機(jī)的繞組中間抽頭而是直接從所述電機(jī)繞組的兩端取電供應(yīng)相關(guān)多功能模塊，并且上面所述的改變飛行器1飛行狀態(tài)的方式仍然成立。

即使三個(gè)多功能模塊都處于滿功率和充電狀態(tài)，因?yàn)榭梢栽黾油獠侩娫吹妮斎?，飛行器仍然可以正常飛行。

當(dāng)外部電源5不能正常供電時(shí)，通過(guò)自動(dòng)接線器拔出輸電線6并打開(kāi)各降落傘46，飛行器1在降落傘46的作用下以足夠慢的速度下降；各輸電線6也在降落傘46的作用下以較慢的速度下降以便自動(dòng)卷線裝置7正常收線。

實(shí)施例7的有益效果包括：利用加載于飛行器上的約1520伏可控三相交流電源驅(qū)動(dòng)4臺(tái)工作電壓為380伏的電動(dòng)旋翼的交流異步電機(jī)，由于電源電壓高，輸電線的電流相應(yīng)減小，與電流呈平方關(guān)系的熱損耗大幅減小，方便采用更細(xì)更輕的輸電線；通過(guò)對(duì)外部可控三相交流電源的供電電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)包括采用調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)飛行功率控制很方便。

雖然使用交流電源危險(xiǎn)性增大，但比使用對(duì)4臺(tái)電動(dòng)旋翼的電機(jī)供電的四個(gè)變流模塊更合理。雖然高壓電源對(duì)電機(jī)的絕緣要求有所提高，但電流減小至四分之一，認(rèn)為值得。

在采用其他電機(jī)時(shí)，也可采用這種對(duì)電動(dòng)旋翼的電機(jī)分組、各電機(jī)的相關(guān)繞組串接以使用較高電壓的設(shè)計(jì)。

圖11 給出實(shí)施例8。

實(shí)施例8中，具有四個(gè)抽頭的自耦式三相變壓器57，具有9個(gè)抽頭和兩個(gè)端子。右面8個(gè)抽頭與右面端子構(gòu)成四組相等的輸出；每組輸出包括中間一個(gè)抽頭為弱電多功能模塊提供數(shù)十伏的電壓。

以每臺(tái)電機(jī)0.75千瓦計(jì)，三個(gè)定子繞組每個(gè)采用1000伏電壓時(shí)電流也就0.3安培。因此，也可以采用實(shí)施例7中的設(shè)計(jì)——將變壓器57與4臺(tái)異步電機(jī)串接，并從電機(jī)的定子繞組抽頭提供多功能模塊的電源。

對(duì)于5千瓦功率的預(yù)警雷達(dá)那樣的負(fù)荷，相對(duì)于0.3安培數(shù)十千伏的電壓，需要一個(gè)變壓器來(lái)提供大電流。又由于采用開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)，更需要使用變壓器。繞組58為飛行器負(fù)荷提供一路獨(dú)立的電源。

使用交流電可以直接采用可靠性高而重量較輕的交流異步電機(jī)，并可以通過(guò)改變電壓和/或者頻率來(lái)控制飛行器的狀態(tài)。

實(shí)施例8實(shí)現(xiàn)了小電流以適應(yīng)對(duì)輸電線重量的要求，又因?yàn)椴捎幂^高頻率而大幅度縮小變壓器的體積和重量。當(dāng)采用變壓器與異步電機(jī)串接時(shí)，既保證電機(jī)的工況，又進(jìn)一步削減變壓器的重量體積。

實(shí)施例8自耦變壓器57的各繞組也可以改為獨(dú)立繞組包括將自耦變壓器改為初次級(jí)隔離的耦合變壓器。

預(yù)警雷達(dá)可以以無(wú)人潛水艇為平臺(tái)，極端天氣降落在潛水艇并沉到水面以下。由于可以推進(jìn)到海岸以外200海里，預(yù)警范圍更大。

圖12 給出實(shí)施例9。

實(shí)施例9中，由外部電源提供的直流電供應(yīng)相互串接的直流電機(jī)52。直流電機(jī)52包括各種適合串聯(lián)的電機(jī)譬如無(wú)刷電機(jī)。各直流電機(jī)52均并接一個(gè)多功能模塊48、49、50、51（參上面實(shí)施例7的有關(guān)內(nèi)容）。通過(guò)飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和多功能模塊的飛行控制電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的控制。

在滿足直流電機(jī)相互串接條件下，飛行器的狀態(tài)控制還可以采用現(xiàn)有技術(shù)提供的其它方法。

圖13和14共同給出實(shí)施例10。

實(shí)施例10中，帶隔離層的四旋翼外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)1包括機(jī)身2、電動(dòng)旋翼42、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、無(wú)線電信號(hào)接收處理發(fā)射設(shè)施、作為飛行器負(fù)荷的預(yù)警雷達(dá)59、分叉接線端26、遙控器、外部電源7、輸電線6和隔離層60。

隔離層60用輕質(zhì)薄片包括鋁板和塑料薄膜制作，設(shè)置于電動(dòng)旋翼42所在平面處；在隔離層60的外圍向上和向下無(wú)縫連接翻邊61；翻邊61的上沿口與一個(gè)輕質(zhì)護(hù)架62連接；隔離層60在電動(dòng)旋翼42處開(kāi)孔并無(wú)縫連接軸流風(fēng)道63。軸流風(fēng)道的技術(shù)可以參考軸流風(fēng)機(jī)等現(xiàn)有技術(shù)。

輕質(zhì)護(hù)架可以采用碳素纖維材料，輕、耐沖擊。軸流風(fēng)道下面的端口可以比上面的端口大一些。

采用隔離層60的好處是通過(guò)隔離層60可以在各電動(dòng)旋翼42所在平面的下面和上面分別保持一個(gè)高壓區(qū)域64和一個(gè)低壓區(qū)域65。當(dāng)高壓區(qū)域64的壓力高出低壓區(qū)域65約0.003個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，每平方米就可以產(chǎn)生約30kg（10000*0.003*1）的升力。而消耗的電功率僅為約1.5kw，比不采用隔離層時(shí)大幅減少。翻邊61和軸流風(fēng)道63有助于增強(qiáng)高壓區(qū)域64和低壓區(qū)域65之間的壓力差。軸流風(fēng)道63能提高電動(dòng)旋翼的效率。翻邊61的高度范圍可以取50至600毫米；軸流風(fēng)道63的高度范圍可以取10至65毫米。

實(shí)施例10用作7千米高空的雷達(dá)預(yù)警機(jī)時(shí)，采用22kv900赫茲交流電并采用變壓器降壓，輸電線電流0.3安培，功率約10kw（1.732*22000*0.3*0.88≈10.059）。

采用3條截面積0.15mm2的鍍銅不銹鋼多股裸線，考慮溫升的電阻總共為15400Ω（3*0.11/0.15*7000）、線損總共為1.386kw，取整1.4kw；鍍銅的效果使得重量不變電阻有所減小，適合900赫茲交流電和應(yīng)對(duì)氫脆。3條鍍銅不銹鋼多股線總重24kg。

帶隔離層的四旋翼飛行器1的載荷總計(jì)50kg包括：輸電線24kg（0.15*0.01*100*7.6*7*3=23.94）、預(yù)警雷達(dá)10kg、無(wú)人機(jī)自身16kg包括4軸電動(dòng)旋翼共4kg、機(jī)身包括降落傘4kg、控制通訊和其他1kg、變壓器7kg。

以飛行器1每千瓦旋翼電機(jī)負(fù)荷20kg、電機(jī)效率0.95計(jì)，實(shí)施例7總共耗電9.6kw，包括：4個(gè)電動(dòng)旋翼耗電2.7 kw（50/20/0.95≈2.64）、輸電線和變壓器損耗1.9 kw、無(wú)人機(jī)其他部分用電0.4 kw、預(yù)警雷達(dá)5 kw。

鋼絲的許用應(yīng)力：24/（0.15*3）≈53.3。通過(guò)。

電機(jī)采用20極時(shí)轉(zhuǎn)速略低于5400轉(zhuǎn)/分。實(shí)施例10中的飛行器在起飛時(shí)，輸電線6負(fù)載輕，這時(shí)采用較低電壓和較低頻率；以后隨著飛行器上升輸電線負(fù)荷增加將電壓與頻率也提高。最終在開(kāi)啟所有負(fù)荷時(shí)達(dá)到最高電壓和頻率的滿功率狀態(tài)。

實(shí)施例10中的預(yù)警雷達(dá)還可以改為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊局域網(wǎng)天線設(shè)施，包括wifi發(fā)射接收裝置，用于大范圍內(nèi)提供相關(guān)服務(wù)。

圖15給出實(shí)施例11。

實(shí)施例11中，外部電源供電遙控飛行器系統(tǒng)1包括空中攝影機(jī)66，通過(guò)輸電線6和自動(dòng)卷線裝置7與外部電源5連接；采用遙控器4實(shí)現(xiàn)與飛行器1的通訊聯(lián)系。實(shí)施例11中，還在飛行器1上以及外部電源5處均設(shè)置一個(gè)與輸電線6信號(hào)連接的電力線載波通訊模塊67，利用輸電線6實(shí)現(xiàn)有線信號(hào)傳輸，進(jìn)行通訊。有關(guān)電力線載波通訊的內(nèi)容可以參考現(xiàn)有的電力線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

圖16給出實(shí)施例12。

實(shí)施例12，噴藥機(jī)組包括兩架旋翼飛行器噴藥飛行器68、輔助飛行器69和后勤車72，后勤車72裝載有自動(dòng)卷線裝置7、水輸送管74的自動(dòng)收放裝置、外部電源5、起降平臺(tái)70和農(nóng)藥罐71。用輸電線6連接外部電源5和飛行器機(jī)組上的用電負(fù)荷、噴藥飛行器上含有噴藥端口73、采用一根兩端分別與噴藥端口73和農(nóng)藥罐71連通的輸送管74。農(nóng)藥罐71配置有藥液提升設(shè)施，包括增壓泵。后勤車72自動(dòng)跟蹤輔助飛行器69。噴藥端口73為一根橫置、其一側(cè)開(kāi)有排孔的管狀物，噴藥端口73等有關(guān)內(nèi)容可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例13的工作原理簡(jiǎn)介為：系統(tǒng)開(kāi)機(jī)自檢包括輔助飛行器69和噴藥飛行器68先后從起降平臺(tái)70上升空懸停；然后后勤車72跟隨噴藥機(jī)組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，農(nóng)藥罐71啟動(dòng)藥液提升設(shè)施實(shí)施噴藥作業(yè)。并采用補(bǔ)給車適時(shí)對(duì)農(nóng)藥罐加藥。作業(yè)過(guò)程中，自動(dòng)卷線裝置7和水輸送管74的自動(dòng)收放裝置自動(dòng)收放輸電線6和水輸送管74。作業(yè)完成，令藥液提升設(shè)施反向吸回藥液至農(nóng)藥罐71。然后兩架飛行器降落在起降平臺(tái)70上，撤回庫(kù)房。

由于可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)，本發(fā)明比現(xiàn)有只能工作數(shù)分鐘的噴藥飛行器工作效率高3倍、不用配置更換電池的員工。又由于噴藥作業(yè)不被打斷，既不漏噴也不多噴。效率高還意味著可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)殺滅蝗蟲而不讓其逃跑。旋翼機(jī)的風(fēng)有助于藥劑到達(dá)植物葉子的背面，這是獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

輔助飛行器69分擔(dān)了水輸送管74和輸電線6的重量，實(shí)現(xiàn)噴藥飛行器68從其機(jī)身上面連接輸電線6增加了噴藥的自由度；輔助飛行器69的支持還可以增加噴藥飛行器68作業(yè)的距離和面積。

圖17給出實(shí)施例13。

實(shí)施例13，播種機(jī)組包括兩架旋翼飛行器播種飛行器75、輔助飛行器69和后勤車72，后勤車72裝載有自動(dòng)卷線裝置7、外部電源5、種子輸送管78的自動(dòng)收放裝置、起降平臺(tái)70和種子倉(cāng)76。用輸電線6連接外部電源5和飛行器機(jī)組上的用電負(fù)荷、播種飛行器75上含有播種模塊77、采用一根兩端分別與播種模塊77和種子倉(cāng)76連通的種子輸送管78。種子倉(cāng)76配置有種子提升設(shè)施和種子輸送管78的自動(dòng)收放裝置，包括氣流輸送設(shè)施，具體可以參考相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)。后勤車72自動(dòng)跟蹤輔助飛行器69。播種模塊77根據(jù)不同的種子設(shè)計(jì)，有關(guān)內(nèi)容可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例13的工作原理簡(jiǎn)介為：系統(tǒng)開(kāi)機(jī)自檢包括輔助飛行器69和播種飛行器75先后升空懸停；然后后勤車72跟隨播種機(jī)組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，種子倉(cāng)76啟動(dòng)種子提升設(shè)施實(shí)施播種作業(yè)。并采用補(bǔ)給車適時(shí)對(duì)種子倉(cāng)76進(jìn)行補(bǔ)給。作業(yè)過(guò)程中，自動(dòng)卷線裝置7和種子輸送管78的自動(dòng)收放裝置自動(dòng)收放輸電線6和種子輸送管78。作業(yè)完成，令種子提升設(shè)施反向吸回種子至種子倉(cāng)76。然后撤回庫(kù)房。

由于可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)，本發(fā)明播種飛行機(jī)組工作效率高。

輔助飛行器69分擔(dān)了種子輸送管78和輸電線6的重量，輔助飛行器69的支持還可以增加播種飛行器75的作業(yè)距離和面積。

實(shí)施例12中水輸送管74的自動(dòng)收放裝置和實(shí)施例13 中種子輸送管78的自動(dòng)收放裝置有關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參實(shí)施例1中的自動(dòng)卷線裝置7以及現(xiàn)有技術(shù)。

圖18給出實(shí)施例14。

實(shí)施例14，若干個(gè)旋翼飛行器1通過(guò)一組或者一束輸電線6與外部電源5電氣連接；所述若干個(gè)旋翼飛行器1與同一個(gè)非剛性的負(fù)荷79嵌入式連接。若干個(gè)旋翼飛行器1中的兩個(gè)以上飛行器與同一個(gè)遙控器4直接或者間接信號(hào)連接并且其狀態(tài)根據(jù)遙控器4狀態(tài)的改變而改變。

實(shí)施例14中的負(fù)荷也可以是剛性的負(fù)荷。并且還可以加入傳統(tǒng)文化的元素、魔術(shù)的元素。實(shí)施例14在空中嬉戲以及敘述各種故事，可以滿足人們的審美和娛樂(lè)的需求。

圖19給出實(shí)施例15。

實(shí)施例15，制造一個(gè)遙控飛行器超高速清潔裝置，包括旋翼飛行器1和柔索布條80；旋翼飛行器1包括機(jī)身2、若干個(gè)電動(dòng)旋翼45、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和遙控器；柔索布條80懸掛于飛行器1下方；柔索包括尼龍繩；布條包括帆布。采用一根輸電線6連接外部電源5和飛行器1，并源源不斷向飛行器1提供電能。實(shí)施例15采用兩架飛行器1共用一個(gè)外部電源5。外部電源5載于一輛后勤車72上；后勤車72在尚未掃雪的光伏電池板81之間的通道自動(dòng)駛過(guò)。

掃雪時(shí)，在旋翼飛行器1電動(dòng)旋翼45的強(qiáng)大下吹氣流加上柔索布條80的抽擊抖動(dòng)雙重作用下，如圖19中間虛線描述的光伏電池板81上的積雪滑落到地面。

圖20和圖21給出實(shí)施例16。

實(shí)施例16，在山林82中設(shè)置高架軌道，高架軌道包括若干根柱墩83和通過(guò)柱墩83與地面連接的一組兩根鋼軌84，兩根鋼軌84之間相互電氣絕緣并分別與電源85的兩個(gè)電極電氣連接；鋼軌84兼作輸電干線，與電源85和用電負(fù)載一起形成回路。鋼軌84采用迂回形式，對(duì)熱脹冷縮引起的長(zhǎng)度變化不敏感。

在高架軌道上行駛受電小車；受電小車包括帶電動(dòng)輪組86的底盤9、受電器件87和受電小車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，受電小車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括通訊模塊；受電小車通過(guò)輸電線5向飛行器1供電；受電器件87為一個(gè)帶受電弓臂的受電弓；

受電器件87用于與鋼軌84配合滾動(dòng)或者滑動(dòng)連接并實(shí)現(xiàn)電氣連接；電動(dòng)輪組86包括滾輪、電動(dòng)滾輪以及與鋼軌84配合的滑塊，與鋼軌84配合的滑塊能經(jīng)受住向上和側(cè)向拉力而不脫離鋼軌84；

實(shí)施例10中的高架軌道上面也可以行駛裝載外部電源的后勤車和貨運(yùn)小車；后勤車和貨運(yùn)小車可以自帶電池也可以采用受電器件與鋼軌電氣連接用于向飛行器供電。

實(shí)施例16中，輸電線5從高架軌道上的受電小車出發(fā)，通過(guò)上面那架輔助飛行器的拉拽后大大延伸了水平方向的距離，并同時(shí)為梯田88里的農(nóng)機(jī)89提供電能、為梯田88上方的農(nóng)用主飛行器提供電能；這些都有助于解決今后誰(shuí)來(lái)以及如何耕種梯田的問(wèn)題。

高架軌道上行駛裝載電池的后勤車可用于山里的松樹(shù)林噴藥；高架軌道上行駛貨運(yùn)小車，利用無(wú)人機(jī)毛竹收割機(jī)器人將山里的毛竹砍下并吊運(yùn)至貨運(yùn)小車上運(yùn)送一段距離到達(dá)公路再用卡車外運(yùn)，可以實(shí)現(xiàn)用機(jī)器部分代替人工。