本實用新型涉及一種無人機，具體是一種多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

系留無人機系統(tǒng)由多旋翼無人機、系留線纜、地面起降平臺組成，無人機使用地面供電長時間滯空懸停，同時，機載設(shè)備采集的高清視頻等數(shù)據(jù)可以通過系留線纜內(nèi)置的光纖回傳到地面，具有空中長時間作業(yè)、數(shù)據(jù)傳輸帶寬大的優(yōu)勢，整個系統(tǒng)可獨立式安裝，也可以車載安裝，并能自動同步跟隨車輛移動。適用于電視直播、信號發(fā)射、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。當前“系留無人機”主要以多旋翼無人機或共軸無人機為機體，通過旋翼產(chǎn)生升力，通過系纜為旋翼電機供電，從而構(gòu)成的一套完整的長時間滯空平臺；系留無人機是目前比較理想的長時、高載荷、高性價比、操作簡便的滯空平臺。

目前系留無人機技術(shù)領(lǐng)域存在著“升空效益”，由于地球表面曲率的影響，無線電波、光線的傳輸受到視距的限制和影響；解決這一問題的有效方法是：將無線設(shè)備、光電設(shè)備升空，增加此類設(shè)備高度，形成“升空效益”。 目前常見‘升空平臺’的局限性：固定翼飛機、垂直旋翼飛機（直升機）、飛艇等平臺，需要自身攜帶能源，所以留空時間有限，且成本較高；系留氣球等平臺，體積龐大、升降較慢、載荷較低；普通無人機平臺，受自身電池容量限制，載荷和續(xù)航時間均有限。

當前系留無人機全部采用單機模式（即整套系統(tǒng)只存在一架無人機），所以在載荷、穩(wěn)定性、可靠性、升空高度等核心技術(shù)指標方面均存在極限值，且因為只能通過核心部件（如電機）的性能提升來提升系留無人機的整體性能，造成整體性能提升的技術(shù)難度很大；另外，當前系留無人機全部采用單一的飛控模塊方式進行無人機的姿態(tài)控制，存在技術(shù)要求高、抗風性較差、功耗損失大、成本高、起飛慢、動力利用率低等缺陷；以上問題造成當前系留無人機作為滯空平臺，在核心技術(shù)指標（升空高度、穩(wěn)定性、可靠性、載荷等）上存在瓶頸，限制了整個系留無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)，由多級級聯(lián)式無人機系統(tǒng)和自平衡系留無人機系統(tǒng)兩部分組成，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

具體來說，本實用新型所述的多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)，整套系統(tǒng)由多臺“系留無人機”組成（無人機主體可以選用多旋翼無人機、共軸反旋翼無人機等多種無人機方案，且不局限于上述這些種類的無人機）。每臺無人機均安裝“上部接口模塊”和“下部標準線纜模塊”， 通過其中一臺無人機的下部標準線纜模塊和相鄰另外一臺無人機的上部接口模塊相連接，組成串行架構(gòu)的系留無人機組，從而實現(xiàn)系留無人機在載荷、穩(wěn)定性、可靠性、升空高度等方面核心技術(shù)指標的大幅提升。

進一步的，本實用新型所述的多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)，每一臺無人機均單獨安裝上部接口模塊和下部標準線纜模塊；其中，上部接口模塊包括卡榫結(jié)構(gòu)和系留線纜接口；下部標準線纜模塊包括系留線纜箱和系留線纜，上部接口模塊和下部標準線纜模塊之間由系留線纜連接，下部標準線纜模塊的系留線纜與上部接口模塊的系留線纜接口連接。

更進一步的，所述下部標準線纜模塊的系留線纜的末端設(shè)有用于與上部接口模塊的系留線纜接口連接的連接頭。

再進一步的，所述連接頭上設(shè)有連接螺母。

進一步的，所述系留線纜由外至內(nèi)依次包括外層彈性保護套、信號屏蔽網(wǎng)、凱夫拉材質(zhì)線纜和內(nèi)芯防水絕緣層，內(nèi)芯防水絕緣層的中心為信號線，信號線的周圍設(shè)有若干電源線，電源線的外壁為外層絕緣層。

進一步的，系留無人機下部安裝“平衡桿掛件模塊”（采用重錘自平衡原理），通過此模塊實現(xiàn)系留無人機的部分穩(wěn)定性功能和懸掛各種功能吊艙的功能；自平衡系留無人機系統(tǒng)使系留無人機的核心技術(shù)指標“穩(wěn)定性”實現(xiàn)起來更便捷；使系留無人機的起飛速度更快；且可以和其它各種飛控裝置配合使用，提升系留無人機整體安全系數(shù)。

更進一步的，所述平衡桿掛件模塊由自平衡桿和外掛接口兩部分組成，使其在無人機下部達到重錘自平衡的效果，從而提升無人機的穩(wěn)定性。

進一步的，本實用新型所述的多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)，還包括地面平臺，地面平臺包括互相連接的線纜控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，系留線纜與線纜控制系統(tǒng)連接。

本實用新型所述的多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)，具有以下的優(yōu)點：

1、多級級聯(lián)式自平衡系留無人機實現(xiàn)了無人機的級聯(lián)、堆疊設(shè)計，使得系留無人機的動力性、可靠性、核心部件的可靠性等方面實現(xiàn)了線性擴展；傳統(tǒng)系留無人機沒有此方面設(shè)計；

2、自平衡系留無人機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使系留無人機的核心技術(shù)指標穩(wěn)定性實現(xiàn)起來更便捷；且可以和多種飛控裝置配合使用，提升系留無人機安全系數(shù)；同時使系留無人機的起飛速度更快；傳統(tǒng)系留無人機沒有此方面設(shè)計；

3、多級級聯(lián)式系統(tǒng)實現(xiàn)了無人機的級聯(lián)、堆疊設(shè)計，使得系留無人機的動力性能可以線性擴充，即使得系留無人機整體系統(tǒng)的升空高度得到提升；

4、多級級聯(lián)式系統(tǒng)實現(xiàn)了無人機的級聯(lián)&堆疊設(shè)計，使得系留無人機整體系統(tǒng)的可靠性得到提升；

5、 因為多級級聯(lián)式系統(tǒng)實現(xiàn)了無人機的線性擴充，所以對單電機（單無人機）的性能要求得到降低；

6、多級級聯(lián)式系統(tǒng)適應(yīng)性強，無論多旋翼無人機、共軸反旋翼無人機或其它無人機均可以使用；

7、自平衡系留無人機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使系留無人機的核心技術(shù)指標穩(wěn)定性實現(xiàn)起來更便捷；且可以和多種飛控裝置配合使用，提升系留無人機安全系數(shù)；

8、自平衡系留無人機系統(tǒng)使系留無人機的起飛速度更快；總之，多級級聯(lián)式自平衡系留無人機是一種開創(chuàng)性的發(fā)明，使系留無人機在升空高度、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、起飛速度等諸多方面獲得突破，可以通過線性擴充的方法，實現(xiàn)系留無人機獲得更高、更長時間、更穩(wěn)定、更安全性、更簡易操作的益處。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的系留線纜連接示意圖；

圖3為圖2中連接后示意圖；

圖4為圖2中AA’線的剖面示意圖；

圖5為本實用新型實施例平衡桿掛件模塊的示意圖；

圖中：1為無人機、11為上部接口模塊、12為下部標準線纜模塊、110為系留線纜接口、2為系留線纜、20為連接頭、200為連接螺母、21為外層彈性保護套、22為信號屏蔽網(wǎng)、23為凱夫拉材質(zhì)線纜、24為內(nèi)芯防水絕緣層、25為電源線、26為外層絕緣層、27為信號線、3為地面平臺、31為線纜控制系統(tǒng)、32為動力系統(tǒng)、41為自平衡桿、42為外掛接口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1，本實用新型所述的多級級聯(lián)式自平衡系留無人機系統(tǒng)，整套系統(tǒng)由多臺“系留無人機”組成，每臺無人機1均安裝上部接口模塊11和下部標準線纜模塊12，通過第一臺無人機的下部標準線纜模塊12和第二臺無人機的上部接口模塊11相連接，組成串行架構(gòu)的系留無人機組，還包括地面平臺3，地面平臺3包括互相連接的線纜控制系統(tǒng)31和動力系統(tǒng)32，系留線纜2與線纜控制系統(tǒng)31連接。上部接口模塊11包括卡榫結(jié)構(gòu)和系留線纜接口110；下部標準線纜模塊12包括系留線纜箱和系留線纜2，上部接口模塊11和下部標準線纜模塊12之間由系留線纜2連接，下部標準線纜模塊12的系留線纜2與上部接口模塊11的系留線纜接口110連接；所述下部標準線纜模塊12的系留線纜2的末端設(shè)有用于與上部接口模塊的系留線纜接口連接的連接頭20，所述連接,20上設(shè)有連接螺母200，連接后如圖2-3所示。

如圖4所示，系留線纜2由外至內(nèi)依次包括外層彈性保護套21、信號屏蔽網(wǎng)22、凱夫拉材質(zhì)線纜23和內(nèi)芯防水絕緣層24，內(nèi)芯防水絕緣層24的中心為信號線27，信號線27的周圍設(shè)有若干電源線25，電源線25的外壁為外層絕緣層26。如圖5所示，系留無人機下部安裝平衡桿掛件模塊，所述平衡桿掛件模塊由自平衡桿41和外掛接口42兩部分組成，使其在無人機下部達到重錘自平衡的效果，從而提升無人機的穩(wěn)定性.

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。