用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)及用其收放系留無(wú)人機(jī)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)，包括用于容置系留無(wú)人機(jī)的收放艙，該收放艙包括：升降臺(tái)，其設(shè)置在收放艙的內(nèi)部空間且用于供系留無(wú)人機(jī)停留于其上；可滑動(dòng)艙蓋；其設(shè)置在收放艙的頂部以用于打開和關(guān)閉收放艙的內(nèi)部空間；用于通信和電力傳輸?shù)碾娎|；以及用于收放電纜的線纜收放設(shè)備，其設(shè)置在收放艙的所述內(nèi)部空間并通過(guò)電纜與系留無(wú)人機(jī)連接。本發(fā)明還提供了一種利用前述收放系統(tǒng)收放系留無(wú)人機(jī)的方法，其包括釋放步驟和收回步驟。該系統(tǒng)及方法能夠有效解決系留無(wú)人機(jī)收放問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)及用其收放系留無(wú)人機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及飛行器領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)及用其收放系留無(wú)人機(jī)的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]系留無(wú)人機(jī)是現(xiàn)今發(fā)展迅速的一種無(wú)人機(jī)。由于系留無(wú)人機(jī)的飛行和控制要求負(fù)載高電壓和大電流，因此，大部分系留無(wú)人機(jī)本身并不配置有供電單元，或其供電單元的供電量非常小。通常，系留無(wú)人機(jī)依靠一或多根電纜與地面供電系統(tǒng)進(jìn)行連接并依靠地面供電系統(tǒng)為其提供續(xù)航所需的電量。因此，系留無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中總會(huì)拖拽著電纜，系留無(wú)人機(jī)也因此得名。
[0003]而系留無(wú)人機(jī)的收放技術(shù)是系留無(wú)人機(jī)技術(shù)的重要組成部分，對(duì)系留無(wú)人機(jī)的起降和停放保護(hù)等起著重要的保障作用。而現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有能夠有效解決系留無(wú)人機(jī)收放問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)系留無(wú)人機(jī)起降、回收、停放、保護(hù)等相對(duì)應(yīng)要求的系統(tǒng)、裝置及方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決了上述系留無(wú)人機(jī)的收放問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)，其包括用于容置所述系留無(wú)人機(jī)的收放艙裝置；用于供所述系留無(wú)人機(jī)通信和為所述系留無(wú)人機(jī)傳輸電力的電纜;用于收放所述電纜的線纜收放設(shè)備;其中，所述線纜收放設(shè)備設(shè)置在所述收放艙裝置的內(nèi)部空間，并通過(guò)所述電纜與所述系留無(wú)人機(jī)連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述收放艙裝置包括:升降臺(tái)，其設(shè)置在所述收放艙裝置的內(nèi)部空間且用于供所述系留無(wú)人機(jī)停留于其上；可滑動(dòng)艙蓋;其設(shè)置在所述收放艙裝置的頂部以用于打開和關(guān)閉所述收放艙的內(nèi)部空間。
[0006]進(jìn)一步的，所述升降臺(tái)包括:升降臺(tái)本體，其頂表面用于安置所述系留無(wú)人機(jī);升降臺(tái)支架，其用于支撐所述升降臺(tái)本體;和導(dǎo)向件，其位于所述收放艙裝置的內(nèi)部空間的底部。
[0007]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向件包括:軌滑臺(tái)、導(dǎo)軌滑塊和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述導(dǎo)軌滑塊連接至所述升降臺(tái)支架，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊在所述導(dǎo)軌滑臺(tái)中做升降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述升降臺(tái)支架做升降運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述升降臺(tái)本體設(shè)置有通孔，所述通孔用于供所述電纜穿過(guò);所述通孔下方設(shè)置有電纜導(dǎo)線器，所述電纜導(dǎo)線器用于控制所述電纜的方向。
[0009]進(jìn)一步的，所述可滑動(dòng)艙蓋包括艙蓋本體、艙蓋滑軌和滑動(dòng)電機(jī)，所述滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述艙蓋本體在所述艙蓋滑軌中滑動(dòng)以打開和關(guān)閉所述收放艙裝置。[〇〇1〇]進(jìn)一步的，所述電纜為航空系留電纜，其包括一根以上的合金導(dǎo)線和一根以上的光纖線。
[0011]進(jìn)一步的，所述線纜收放設(shè)備包括:繞線盤，其用于使所述電纜纏繞在其上；步進(jìn)電機(jī)，其連接至所述繞線盤并控制所述電纜的收放線速度;編碼器，其與所述繞線盤同軸安裝以用于檢測(cè)繞線長(zhǎng)度;扭矩傳感器，其一端連接至所述繞線盤且另一端連接至所述步進(jìn)電機(jī)，以用于監(jiān)測(cè)所述步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于所述繞線盤產(chǎn)生的扭矩值；以及控制器，其與所述步進(jìn)電機(jī)、所述編碼器和所述扭矩傳感器電連接，以用于控制所述步進(jìn)電機(jī)和接收所述繞線長(zhǎng)度和扭矩值，其中，所述控制器與地面控制設(shè)備通信。
[0012]進(jìn)一步的，所述線纜收放設(shè)備進(jìn)一步包括與所述電纜連接的光電一體式滑環(huán)，所述光電一體式滑環(huán)包括一根以上用于負(fù)載高電壓和大電流的電氣導(dǎo)線和一根以上用于數(shù)據(jù)通信的光電芯。
[0013]進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括用于在所述系留無(wú)人機(jī)起飛、返航、懸停和隨動(dòng)時(shí)對(duì)所述系留無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的定位裝置。
[0014]進(jìn)一步的，所述定位裝置包括位置測(cè)量設(shè)備，所述位置測(cè)量設(shè)備用于獲取所述系留無(wú)人機(jī)相對(duì)于所述升降臺(tái)本體的相對(duì)位置信息。
[0015]進(jìn)一步的，所述位置測(cè)量設(shè)備包括用于獲取所述升降臺(tái)本體的中心定位坐標(biāo)信息的差分GPS定位器。
[0016]進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括用于為所述系留無(wú)人機(jī)、所述收放艙裝置、所述線纜收放設(shè)備及所述定位裝置供電的供電裝置。
[0017]本發(fā)明還提供了一種利用前述收放系統(tǒng)收放系留無(wú)人機(jī)的方法，其包括釋放步驟和收回步驟，其中所述釋放步驟包括:(a)滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可滑動(dòng)艙蓋的艙蓋本體使其在艙蓋滑軌中滑動(dòng)，以開放所述收放艙裝置的內(nèi)部空間；(b)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊使其在導(dǎo)軌滑臺(tái)中向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)升降臺(tái)本體上升至所述系留無(wú)人機(jī)達(dá)到指定高度；(c)在步驟(b) 進(jìn)行的同時(shí)，線纜收放設(shè)備隨著升降臺(tái)本體的上升運(yùn)動(dòng)而釋放電纜;(d)所述系留無(wú)人機(jī)拖邑所述電纜向上運(yùn)動(dòng)離開所述升降臺(tái)本體。
[0018]進(jìn)一步的，所述收回步驟包括:(e)系留無(wú)人機(jī)拖邑電纜朝著升降臺(tái)本體運(yùn)動(dòng)，并在定位裝置的引導(dǎo)下著陸于升降臺(tái)本體上的指定位置；(f)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊在導(dǎo)軌滑臺(tái)中做下降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述升降臺(tái)本體向著收放艙裝置的內(nèi)部空間內(nèi)下移，在所述系留無(wú)人機(jī)完全低于艙蓋本體的下表面之后，制動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊；(g)在步驟(f)進(jìn)行的同時(shí)，所述線纜收放設(shè)備隨著所述升降臺(tái)本體的下降運(yùn)動(dòng)而收回電纜;(h)滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)艙蓋本體在艙蓋滑軌中滑動(dòng)從而關(guān)閉收放艙裝置。
[0019]進(jìn)一步的，所述指定高度是指所述升降臺(tái)本體的上表面與所述艙蓋本體的上表面基本平齊的位置。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:一、本系統(tǒng)及方法能夠在系留無(wú)人機(jī)在不執(zhí)行任務(wù)時(shí)，為能供其長(zhǎng)期停放儲(chǔ)藏，而且通過(guò)可關(guān)閉的艙體裝置對(duì)其進(jìn)行保護(hù)；二、在系留無(wú)人機(jī)需要起飛時(shí)，該裝置能夠及時(shí)打開，并通過(guò)升降裝置將其托舉到預(yù)定位置，使其方便地從原停位置飛出；三、在系留無(wú)人機(jī)需要返航降落時(shí)，該裝置能夠及時(shí)打開，并通過(guò)定位裝置精確制導(dǎo)保證其準(zhǔn)確返航到指定位置，完成回收工作；四、在起降過(guò)程中，還能通過(guò)收放線裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)系留無(wú)人機(jī)所帶電纜的自動(dòng)收放，以保障了系留無(wú)人機(jī)的起降、懸停和自動(dòng)跟隨?！靖綀D說(shuō)明】
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)的關(guān)閉狀態(tài)示意圖。
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的收放系統(tǒng)打開且升降臺(tái)將系留無(wú)人機(jī)托出狀態(tài)的示意圖。
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例中的線纜收放設(shè)備的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇24]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖1和2所示，本發(fā)明的用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)包括用于容置系留無(wú)人機(jī)10 的收放艙20，其包括一內(nèi)部空間。具體地，該收放艙20包括:升降臺(tái)210，可滑動(dòng)艙蓋220、電纜230及用于收放電纜230的線纜收放設(shè)備240。
[0026]其中，升降臺(tái)210設(shè)置在收放艙20的內(nèi)部空間中以用于使系留無(wú)人機(jī)10停留于其上。具體地，升降臺(tái)210包括:升降臺(tái)本體211，其頂表面用于安置系留無(wú)人機(jī)10;升降臺(tái)支架 212,其用于支撐升降臺(tái)本體211;導(dǎo)向件，其位于所述收放艙的內(nèi)部空間的底部，該導(dǎo)向件包括導(dǎo)軌滑臺(tái)213、導(dǎo)軌滑塊214和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，導(dǎo)軌滑臺(tái)213中設(shè)置沿其滑動(dòng)的導(dǎo)軌滑塊214， 升降臺(tái)支架212的一端連接至導(dǎo)軌滑塊214、而另一端連接至升降臺(tái)本體211，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊214在導(dǎo)軌滑臺(tái)213中進(jìn)行的升降運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)升降臺(tái)支架212做升降運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可帶動(dòng)升降臺(tái)本體211及其上的系留無(wú)人機(jī)10做升降運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，升降臺(tái)本體211可上升至與可滑動(dòng)艙蓋220基本平行的高度，甚至可比可滑動(dòng)艙蓋220上表面高出一定高度，以有利于系留無(wú)人機(jī)10的起飛與降落。[〇〇27]進(jìn)一步的，由于電纜230會(huì)一直跟隨著系留無(wú)人機(jī)10,所以為避免電纜230的纏結(jié)和保證電纜230具有正確的出線方向，升降臺(tái)本體211上還設(shè)置有通孔211a和設(shè)置于該通孔 211a下方的電纜導(dǎo)線器211b(如圖3所示)，電纜230穿過(guò)通孔211a和電纜導(dǎo)線器211b并連接至系留無(wú)人機(jī)10。[〇〇28]進(jìn)一步的，可滑動(dòng)艙蓋220設(shè)置在收放艙20的頂部以用于打開和關(guān)閉收放艙20的內(nèi)部空間。具體地，可滑動(dòng)艙蓋220包括艙蓋本體221、艙蓋滑軌222和滑動(dòng)電機(jī)223，滑動(dòng)電機(jī)223驅(qū)動(dòng)艙蓋本體221在艙蓋滑軌222中水平滑動(dòng)以打開和關(guān)閉內(nèi)部空間。[〇〇29]進(jìn)一步的，優(yōu)選地，電纜230可為航空系留電纜，其包括兩根合金導(dǎo)線和一根光纖線，其具有抗大拉力，柔軟、可盤繞回收、抗高壓和抗大電流的特性，單模光纖芯可用于通 {目。
[0030]進(jìn)一步，如圖3所示，線纜收放設(shè)備240也設(shè)置在收放艙20的內(nèi)部空間中，其用于纏繞和釋放電纜230,主要包括:使電纜230纏繞在其上的繞線盤241;連接至所述繞線盤241并控制電纜230的收放線速度的步進(jìn)電機(jī)242;與繞線盤241同軸安裝以用于檢測(cè)繞線長(zhǎng)度的編碼器243;用于監(jiān)測(cè)步進(jìn)電機(jī)242相對(duì)于繞線盤241產(chǎn)生的扭矩值的扭矩傳感器244;以及控制器245。[〇〇31]更具體地，繞線盤241應(yīng)當(dāng)重量輕，慣量小，方便步進(jìn)電氣242啟動(dòng)。因此，繞線盤 241的繞線軸徑選擇為20-40cm，優(yōu)選為30cm。扭矩傳感器244的一端連接至繞線盤241且另一端連接至步進(jìn)電機(jī)242的電機(jī)軸，用以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)步進(jìn)電機(jī)242相對(duì)于繞線盤241產(chǎn)生的扭矩值，并將該數(shù)值提供給控制器245。當(dāng)扭矩值過(guò)大而超過(guò)預(yù)定值時(shí)，說(shuō)明系留無(wú)人機(jī)10的繞線速度過(guò)快，這導(dǎo)致電纜230承受的拉力過(guò)大或說(shuō)明系留無(wú)人機(jī)10正在受到極強(qiáng)外力，如風(fēng)力，的作用，此時(shí)應(yīng)控制并調(diào)整電纜230的收放速度。[〇〇32] 在一個(gè)實(shí)施例中，編碼器243和扭矩傳感器244采集的數(shù)據(jù)可通過(guò)，例如RS485接口或控制器245,傳輸至地面控制設(shè)備(包括供電系統(tǒng)30)，地面控制設(shè)備同時(shí)獲取系留無(wú)人機(jī) 10的狀態(tài)數(shù)據(jù)，例如飛行數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算獲得控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)會(huì)被反饋至線纜收放設(shè)備240的控制器245,來(lái)調(diào)整和控制收放線速度，進(jìn)而配合系留無(wú)人機(jī)10的起飛和回落。[〇〇33]進(jìn)一步的，線纜收放設(shè)備240進(jìn)一步包括光電一體式滑環(huán)246,其包括一根以上用于負(fù)載高電壓和大電流的電氣導(dǎo)線和一根以上用于數(shù)據(jù)通信的光電芯。[〇〇34] 控制器245與上述步進(jìn)電機(jī)242、編碼器243、扭矩傳感器244、滑環(huán)246中的一者或多者電連接?？刂破?45可用于控制步進(jìn)電機(jī)242的啟動(dòng)和停止?？刂破?45還可用于接收繞線長(zhǎng)度和扭矩值。進(jìn)一步地，控制器245與地面控制設(shè)備進(jìn)行通信和/或電連接，其將繞線長(zhǎng)度和扭矩值等傳輸至地面控制設(shè)備，并從地面控制設(shè)備獲得控制數(shù)據(jù)以控制系留無(wú)人機(jī)10 的飛行。優(yōu)選地，控制器245還可以采集無(wú)人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，以及升降臺(tái)本體211 的中心定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將其傳送至地面控制設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，線纜收放設(shè)備 240還進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)242的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器247、轉(zhuǎn)換電源等。
[0035]進(jìn)一步的，該收放系統(tǒng)中還包括有在所述系留無(wú)人機(jī)起飛、返航、懸停和隨動(dòng)時(shí)對(duì)所述系留無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的定位裝置，在一優(yōu)選的實(shí)施例中，該定位裝置安裝在收放艙20 中。[〇〇36]進(jìn)一步的，該定位裝置包括一差分GPS定位器(未示出)，其用于獲取升降臺(tái)本體 211的與中心定位坐標(biāo)有關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會(huì)被傳送至線纜收放設(shè)備240的控制器(如后所述)，從而有助于控制系留無(wú)人機(jī)10精確地停降到升降臺(tái)本體211上。
[0037]本發(fā)明還提供了一種利用前述收放系統(tǒng)收放系留無(wú)人機(jī)的方法，其包括釋放步驟和收回步驟，其中所述釋放步驟包括:(a)滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可滑動(dòng)艙蓋的艙蓋本體使其在艙蓋滑軌中滑動(dòng)，以開放所述收放艙裝置的內(nèi)部空間；(b)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊使其在導(dǎo)軌滑臺(tái)中向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)升降臺(tái)本體上升至所述系留無(wú)人機(jī)達(dá)到指定高度；(c)在步驟(b) 進(jìn)行的同時(shí)，線纜收放設(shè)備隨著升降臺(tái)本體的上升運(yùn)動(dòng)而釋放電纜;(d)所述系留無(wú)人機(jī)拖邑所述電纜向上運(yùn)動(dòng)離開所述升降臺(tái)本體。
[0038]進(jìn)一步的，所述收回步驟包括:(e)系留無(wú)人機(jī)拖邑電纜朝著升降臺(tái)本體運(yùn)動(dòng)，并在定位裝置的引導(dǎo)下著陸于升降臺(tái)本體上的指定位置；(f)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊在導(dǎo)軌滑臺(tái)中做下降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述升降臺(tái)本體向著收放艙裝置的內(nèi)部空間內(nèi)下移，在所述系留無(wú)人機(jī)完全低于艙蓋本體的下表面之后，制動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊；(g)在步驟(f)進(jìn)行的同時(shí)，所述線纜收放設(shè)備隨著所述升降臺(tái)本體的下降運(yùn)動(dòng)而收回電纜;(h)滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)艙蓋本體在艙蓋滑軌中滑動(dòng)從而關(guān)閉收放艙裝置。
[0039]進(jìn)一步的，上述釋放步驟中的指定高度是指所述升降臺(tái)本體的上表面與所述艙蓋本體的上表面基本平齊的位置。
[0040]在不執(zhí)行任務(wù)的情況下，艙蓋本體221處于封閉收放艙20的內(nèi)部容置空間的狀態(tài)， 如圖1所示。系留無(wú)人機(jī)10位于內(nèi)部空間中并停留在升降臺(tái)本體211的頂表面上。這樣，回收艙20用于保護(hù)整套無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)。當(dāng)接到執(zhí)行飛行任務(wù)的指令后，滑動(dòng)電機(jī)223啟動(dòng)艙蓋本體221向兩側(cè)滑動(dòng)以打開內(nèi)部空間，同時(shí)或隨后升降臺(tái)本體211被驅(qū)動(dòng)以優(yōu)選地上升到與艙蓋本體221基本平行的高度，完成飛行準(zhǔn)備動(dòng)作，如圖2所示。然后，系留無(wú)人機(jī)10拖邑電纜230起飛至設(shè)定高度執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)完成后，系留無(wú)人機(jī)返航到升降臺(tái)本體211，升降臺(tái)本體211帶動(dòng)系留無(wú)人機(jī)10下降至收放艙20的內(nèi)部空間，然后或隨之艙蓋本體221向中部滑動(dòng)以關(guān)閉該內(nèi)部空間，從而完成本次飛行任務(wù)。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，系留無(wú)人機(jī)10包括多旋翼無(wú)人機(jī)本體，飛控單元、頂U(kuò)單元、通信單元、第二差分GPS單元、電源模塊、任務(wù)單元等。通信單元可配置有光端機(jī)、通過(guò)航空電纜光纖將位置和飛行數(shù)據(jù)等信息傳回至地面控制設(shè)備，第二差分GPS單元獲取所述系留無(wú)人機(jī)10的位置數(shù)據(jù)從而實(shí)現(xiàn)精確定位，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)起飛、返航、懸停和自動(dòng)跟隨。[〇〇42]如上所述，本發(fā)明公開了一種用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)。當(dāng)不執(zhí)行任務(wù)時(shí)，如圖 1所示，系留無(wú)人機(jī)被封裝在收放艙內(nèi)；當(dāng)需要執(zhí)行任務(wù)時(shí)，如圖2所示通過(guò)控制升降臺(tái)和可滑動(dòng)艙蓋將系留無(wú)人機(jī)從收放艙內(nèi)托出，系留無(wú)人機(jī)即可離開收放艙升起并執(zhí)行系留任務(wù)，任務(wù)完成后借助于其自身的差分GPS單元和獲取的升降臺(tái)本體的中心定位坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)精確地降落于升降臺(tái)本體，進(jìn)而升降臺(tái)本體自動(dòng)縮回到收放艙內(nèi)，完成無(wú)人機(jī)的回收動(dòng)作。整個(gè)過(guò)程可經(jīng)由地面控制設(shè)備和設(shè)置在線纜收放設(shè)備中的控制器來(lái)控制，無(wú)需手動(dòng)操作。因此，本發(fā)明解決了系留無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)起飛和降落的問(wèn)題，精確制導(dǎo)返航的問(wèn)題，無(wú)人機(jī)長(zhǎng)期保護(hù)、儲(chǔ)藏的問(wèn)題，和長(zhǎng)時(shí)間向系留無(wú)人機(jī)供電的問(wèn)題。
[0043]本發(fā)明
【申請(qǐng)人】結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)的說(shuō)明與描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方案，僅用于說(shuō)明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以變化的，詳盡的說(shuō)明只是為了幫助讀者更好地理解本發(fā)明精神，而并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，相反，任何基于本發(fā)明的發(fā)明精神所作的任何改進(jìn)修飾以及等同變換和改進(jìn)均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于系留無(wú)人機(jī)的收放系統(tǒng)，其特征在于，其包括用于容置所述系留無(wú)人機(jī)的 收放艙裝置；用于供所述系留無(wú)人機(jī)通信和為所述系留無(wú)人機(jī)傳輸電力的電纜；用于收放所述電纜的線纜收放設(shè)備；其中，所述線纜收放設(shè)備設(shè)置在所述收放艙裝置的內(nèi)部空間，并通過(guò)所述電纜與所述 系留無(wú)人機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述收放艙裝置包括:升降臺(tái)，其設(shè)置在所述收放艙裝置的內(nèi)部空間且用于供所述系留無(wú)人機(jī)停留于其上； 可滑動(dòng)艙蓋;其設(shè)置在所述收放艙裝置的頂部以用于打開和關(guān)閉所述收放艙的內(nèi)部空 間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述升降臺(tái)包括:升降臺(tái)本體，其頂表面用于安置所述系留無(wú)人機(jī)；升降臺(tái)支架，其用于支撐所述升降臺(tái)本體;和 導(dǎo)向件，其位于所述收放艙裝置的內(nèi)部空間的底部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)向件包括:導(dǎo)軌滑臺(tái)、導(dǎo)軌滑塊和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述導(dǎo)軌滑塊連接至所述升降臺(tái)支架，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊在所述導(dǎo)軌滑臺(tái)中做升降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述升降臺(tái)支架做升降運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述升降臺(tái)本體設(shè)置有通孔，所述通 孔用于供所述電纜穿過(guò);所述通孔下方設(shè)置有電纜導(dǎo)線器，所述電纜導(dǎo)線器用于控制所述 電纜的方向。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述可滑動(dòng)艙蓋包括艙蓋本體、艙蓋 滑軌和滑動(dòng)電機(jī)，所述滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述艙蓋本體在所述艙蓋滑軌中滑動(dòng)以打開和關(guān)閉所 述收放艙裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜為航空系留電纜，其包括一 根以上的合金導(dǎo)線和一根以上的光纖線。8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述線纜收放設(shè)備包括: 繞線盤，其用于使所述電纜纏繞在其上；步進(jìn)電機(jī)，其連接至所述繞線盤并控制所述電纜的收放線速度；編碼器，其與所述繞線盤同軸安裝以用于檢測(cè)繞線長(zhǎng)度；扭矩傳感器，其一端連接至所述繞線盤且另一端連接至所述步進(jìn)電機(jī)，以用于監(jiān)測(cè)所 述步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于所述繞線盤產(chǎn)生的扭矩值;以及控制器，其與所述步進(jìn)電機(jī)、所述編碼器和所述扭矩傳感器電連接，以用于控制所述步 進(jìn)電機(jī)和接收所述繞線長(zhǎng)度和扭矩值，其中，所述控制器與地面控制設(shè)備通信。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述線纜收放設(shè)備進(jìn)一步包括與所述 電纜連接的光電一體式滑環(huán)，所述光電一體式滑環(huán)包括一根以上用于負(fù)載高電壓和大電流 的電氣導(dǎo)線和一根以上用于數(shù)據(jù)通信的光電芯。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于在所述系留無(wú) 人機(jī)起飛、返航、懸停和隨動(dòng)時(shí)對(duì)所述系留無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的定位裝置。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置包括位置測(cè)量設(shè)備，所述位置測(cè)量設(shè)備用于獲取所述系留無(wú)人機(jī)相對(duì)于所述升降臺(tái)本體的相對(duì)位置信息。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述位置測(cè)量設(shè)備包括用于獲取所 述升降臺(tái)本體的中心定位坐標(biāo)信息的差分GPS定位器。13.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的收放系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于為所 述系留無(wú)人機(jī)、所述收放艙裝置、所述線纜收放設(shè)備及所述定位裝置供電的供電裝置。14.一種利用前述任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的收放系統(tǒng)收放系留無(wú)人機(jī)的方法，其特征 在于，包括釋放步驟和收回步驟，其中所述釋放步驟包括:(a)滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可滑動(dòng)艙蓋的艙蓋本體使其在艙蓋滑軌中滑動(dòng)，以開放所述收放艙 裝置的內(nèi)部空間；(b)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊使其在導(dǎo)軌滑臺(tái)中向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)升降臺(tái)本體上升至 所述系留無(wú)人機(jī)達(dá)到指定高度；(c)在步驟(b)進(jìn)行的同時(shí)，線纜收放設(shè)備隨著升降臺(tái)本體的上升運(yùn)動(dòng)而釋放電纜；(d)所述系留無(wú)人機(jī)拖邑所述電纜向上運(yùn)動(dòng)離開所述升降臺(tái)本體。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的收放系留無(wú)人機(jī)的方法，其特征在于，其中所述收回步驟包 括:(e)系留無(wú)人機(jī)拖邑電纜朝著升降臺(tái)本體運(yùn)動(dòng)，并在定位裝置的引導(dǎo)下著陸于升降臺(tái) 本體上的指定位置；(f)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊在導(dǎo)軌滑臺(tái)中做下降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述升降臺(tái)本體向著 收放艙裝置的內(nèi)部空間內(nèi)下移，在所述系留無(wú)人機(jī)完全低于艙蓋本體的下表面之后，制動(dòng) 所述導(dǎo)軌滑塊；(g)在步驟(f)進(jìn)行的同時(shí)，所述線纜收放設(shè)備隨著所述升降臺(tái)本體的下降運(yùn)動(dòng)而收回 電纜；(h)滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)艙蓋本體在艙蓋滑軌中滑動(dòng)從而關(guān)閉收放艙裝置。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的收放系留無(wú)人機(jī)的方法，其特征在于，所述指定高度是指所 述升降臺(tái)本體的上表面與所述艙蓋本體的上表面基本平齊的位置。
【文檔編號(hào)】B64F1/12GK106005462SQ201610489544
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】任雪峰
【申請(qǐng)人】任雪峰