基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：多旋翼機(jī)器人、飛行控制單元、定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、中央處理單元和地面遙控單元；所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在多旋翼機(jī)器人上，所述中央處理單元分別與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤連接，所述定向天線與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元連接，所述飛行控制單元與地面遙控單元。本實(shí)用新型制造成本低、飛行成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性高，可通過(guò)地面遙控單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行姿態(tài)，在空中完成無(wú)線電監(jiān)測(cè)任務(wù)。
【專利說(shuō)明】基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位裝置主要以固定站、車載式和手持式為主，隨著各種無(wú)線設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對(duì)空中平臺(tái)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)的需求越來(lái)越多。例如由于建筑物的遮擋或復(fù)雜的地理環(huán)境給無(wú)線電監(jiān)測(cè)帶來(lái)極大困難，監(jiān)測(cè)平臺(tái)所處位置較低無(wú)法收到無(wú)線電干擾信號(hào)等。因而解決如此復(fù)雜電磁環(huán)境下的無(wú)線電監(jiān)測(cè)工作是當(dāng)務(wù)之急。
[0003]空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)作為傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式的一種補(bǔ)充，在現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)網(wǎng)上可以形成遠(yuǎn)程控制、聯(lián)合測(cè)向、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)等多功能現(xiàn)代化立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)，將可實(shí)現(xiàn)對(duì)所管轄區(qū)全頻段、全業(yè)務(wù)、全時(shí)段、全方位的監(jiān)測(cè)覆蓋，從而全面提升技術(shù)管理水平。實(shí)現(xiàn)空中監(jiān)測(cè)與以往的監(jiān)測(cè)方式最大的不同在于需要適用于空中監(jiān)測(cè)飛行的載體的配合使用，而不同的監(jiān)測(cè)活動(dòng)從監(jiān)測(cè)任務(wù)的需求、性質(zhì)和預(yù)算方面對(duì)所使用的監(jiān)測(cè)載體類型也有不同的要求；根據(jù)目前空中監(jiān)測(cè)承擔(dān)的任務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景可以將空中監(jiān)測(cè)任務(wù)劃分為重大活動(dòng)保障任務(wù)、應(yīng)急響應(yīng)任務(wù)以及日常巡監(jiān)任務(wù)。
[0004]空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)具有巨大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闊o(wú)線電波在地面?zhèn)鞑r(shí)，會(huì)因?yàn)榉N種介質(zhì)的折射反射而變得雜亂無(wú)章；而空中傳播幾乎沒有反射，具有直達(dá)性，所以空中監(jiān)測(cè)得到的干擾源位置、方向幾乎是最真實(shí)、最準(zhǔn)確的；其次，空中監(jiān)測(cè)位置變化快，可以由一個(gè)點(diǎn)迅速切換到另一個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行立體交叉多點(diǎn)定位，這樣得到的位置精確度非常高，所以對(duì)空中平臺(tái)無(wú)線電監(jiān)測(cè)的需求越來(lái)越多。
[0005]目前國(guó)內(nèi)利用空中機(jī)器人對(duì)無(wú)線電監(jiān)測(cè)的裝置、方法還很少。對(duì)空中機(jī)器人的控制大多在停留在地面站遠(yuǎn)程遙控階段?，F(xiàn)有的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)平臺(tái)有人駕駛固定翼飛機(jī)、有人駕駛單旋翼直升機(jī)、單旋翼無(wú)人直升機(jī)、飛艇四種。
[0006]美國(guó)各樞紐機(jī)場(chǎng)早就裝備了有人駕駛固定翼飛機(jī)載無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，中國(guó)的也于2010年了投入使用，造價(jià)在數(shù)千萬(wàn)人民幣以上。由于飛行成本每次數(shù)十萬(wàn)元以上，并且不能懸停守候；使得該固定翼飛機(jī)不僅制造成本非常高，飛行成本也非常高，而且作為較大型的飛機(jī)，需要事先申請(qǐng)航路，不便于執(zhí)行緊急任務(wù)。
[0007]2007年深圳出現(xiàn)造價(jià)在數(shù)百萬(wàn)人民幣以上的有人駕駛單旋翼直升機(jī)搭載無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，單旋翼直升機(jī)的飛行成本較高為每小時(shí)3千元以上；制造成本較高，飛行成本也較聞。
[0008]2011年云南出現(xiàn)了飛艇無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，雖然飛艇安全性好，但飛行成本較高，每次充氦氣費(fèi)用通常在I萬(wàn)元人民幣以上。
[0009]2012年中國(guó)出現(xiàn)了造價(jià)在數(shù)十萬(wàn)人民幣以上的單旋翼無(wú)人直升機(jī)，雖然單旋翼無(wú)人直升機(jī)與前面的單旋翼直升機(jī)、固定翼飛機(jī)和飛艇無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比制造成本和飛行成本較低，但其對(duì)于操作人員的技術(shù)要求較高，不利于推廣和普及，并且容易出現(xiàn)摔機(jī)事故，存在較大的安全隱患。
[0010]例如申請(qǐng)?zhí)枮?01220128859.7的“一種無(wú)人機(jī)載式無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)”實(shí)用新型，提出一種應(yīng)用于無(wú)人機(jī)載式的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)。該實(shí)用新型的不足在于:制造成本高、飛行成本高、安全性低，難以兼顧安全性和無(wú)線電監(jiān)測(cè)所需的靈活性。
[0011]但是現(xiàn)有空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)技術(shù)仍然存在共同的技術(shù)問(wèn)題:
[0012]1、現(xiàn)有的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，制造成本高，飛行成本高；
[0013]2、現(xiàn)有的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)操作困難，需要訓(xùn)練有素的專業(yè)飛行員或者操作員，不利于推廣和普及；
[0014]3、現(xiàn)有的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，安全性低，并且難以兼顧安全性和無(wú)線電監(jiān)測(cè)所需的靈活性，一旦出現(xiàn)事故，損失很大；
[0015]4、現(xiàn)有的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)體龐大，存放和維護(hù)費(fèi)用也高；
[0016]多旋翼機(jī)器人，又叫多旋翼飛行器或多旋翼空中機(jī)器人，是一種能夠垂直起降的多旋翼機(jī)器人；多旋翼飛行機(jī)器人一般包括機(jī)體、與所述機(jī)體相連且相對(duì)于所述機(jī)體對(duì)稱分布的若干機(jī)臂、分別位于每個(gè)所述機(jī)臂上的旋翼套件和位于每個(gè)所述機(jī)臂上用于驅(qū)動(dòng)所述旋翼套件的驅(qū)動(dòng)裝置。任意旋翼套件具有旋翼和設(shè)于旋翼上的一對(duì)螺距固定的槳葉。其中，兩兩相鄰旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，即，一半驅(qū)動(dòng)裝置正時(shí)針旋轉(zhuǎn)，另一半驅(qū)動(dòng)裝置逆時(shí)針選擇，通過(guò)協(xié)調(diào)個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)控制所述多旋翼空中機(jī)器人產(chǎn)生的升力，從而控制所述多旋翼機(jī)器人的姿態(tài)和位移。
[0017]目前，多旋翼機(jī)器人特別適合進(jìn)行近地偵察、監(jiān)視的任務(wù)，具有廣泛的軍事和民事應(yīng)用前景。而對(duì)應(yīng)利用多旋翼機(jī)器人進(jìn)行空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)就成為了無(wú)線電監(jiān)測(cè)工作的新路子。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0018]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出一種基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型制造成本低、飛行成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性高，可通過(guò)地面遙控單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行姿態(tài)，在空中完成無(wú)線電監(jiān)測(cè)任務(wù)。
[0019]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0020]基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括:
[0021]用于垂直升降、空中飛行、空中懸停和自身旋轉(zhuǎn)的多旋翼機(jī)器人；
[0022]用于控制多旋翼機(jī)器人飛行的飛行控制單元；
[0023]用于獲取無(wú)線電信號(hào)的定向天線；
[0024]用于獲取定向天線所指方向，實(shí)時(shí)獲取該方向?qū)?yīng)的方位角的電子羅盤；
[0025]用于接收無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元；
[0026]用于控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤的中央處理單元；
[0027]用于控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行動(dòng)作的地面遙控單元；
[0028]所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在多旋翼機(jī)器人上，所述中央處理單元分別與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤連接，所述定向天線與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元連接，所述飛行控制單元與地面遙控單元連接。
[0029]所述定向天線將接收到的無(wú)線電信號(hào)輸送至無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元，無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元再將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至中央處理單元；電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角，并將獲取到的方位角發(fā)送至中央處理單元；多旋翼機(jī)器人自身旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)，使得中央處理單元可根據(jù)定向天線的旋轉(zhuǎn)軌跡測(cè)量出不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，中央處理單元在根據(jù)不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出當(dāng)前無(wú)線電信號(hào)源所在方向，地面遙控單元通過(guò)飛行控制單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行垂直升降、空中飛行、空中懸停或自身旋轉(zhuǎn)的飛行動(dòng)作。
[0030]所述飛行控制單元和地面遙控單元均設(shè)有無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊，飛行控制單元通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊與地面遙控單元無(wú)線電通信。
[0031]所述空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括降落傘開啟單元，降落傘開啟單元與中央處理單元連接，所述多旋翼機(jī)器人設(shè)有降落傘，所述降落傘與降落傘開啟單元連接，中央處理單元通過(guò)降落傘開啟單元打開降落傘。降落傘和降落傘開啟單元的增設(shè)可在多旋翼機(jī)器人發(fā)生機(jī)械故障下落時(shí)、電量耗盡下落時(shí)或者被不明物體擊中下落時(shí)，打開降落傘使其降落速度減小，安全降落，從而防止其摔壞，便于多旋翼機(jī)器人的回收，節(jié)約空中監(jiān)測(cè)成本。
[0032]所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和至少2個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。
[0033]所述定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)的角速度相同。
[0034]所述定向天線與電子羅盤固連。
[0035]所述飛行控制單元為自動(dòng)駕駛儀或無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。
[0036]所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元為無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。
[0037]所述地面遙控單元是指在地面通過(guò)無(wú)線電遙控多旋翼機(jī)器人的遙控器。
[0038]所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，所述中央處理單元為手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理或平板電腦；所述中央處理單元還可以為直接嵌入的微處理器。
[0039]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0040]1、本實(shí)用新型制造成本低、飛行成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性高，可通過(guò)地面遙控單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行姿態(tài)，在空中完成無(wú)線電監(jiān)測(cè)任務(wù)。
[0041]2、本實(shí)用新型的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有的單旋翼直升機(jī)無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、固定翼飛機(jī)無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、飛艇無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和申請(qǐng)?zhí)枮?01220128859.7的中國(guó)實(shí)用新型專利“一種無(wú)人機(jī)載式無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)”;本實(shí)用新型的設(shè)備體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了投資成本；不需要培養(yǎng)專業(yè)的操作人員，操作方便，還節(jié)約了對(duì)操作人員的培訓(xùn)成本；可通過(guò)地面遙控單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行姿態(tài)，在空中完成無(wú)線電監(jiān)測(cè)任務(wù)。
[0042]3、本實(shí)用新型采用所述定向天線將接收到的無(wú)線電信號(hào)輸送至無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元，無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元再將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至中央處理單元；電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角，并將獲取到的方位角發(fā)送至中央處理單元；多旋翼機(jī)器人自身旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)，使得中央處理單元可根據(jù)定向天線的旋轉(zhuǎn)軌跡測(cè)量出不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，中央處理單元在根據(jù)不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出當(dāng)前無(wú)線電信號(hào)源所在方向，地面遙控單元通過(guò)飛行控制單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行垂直升降、空中飛行、空中懸?；蜃陨硇D(zhuǎn)的飛行動(dòng)作；操作方便，安全性高，不需要培養(yǎng)專業(yè)的操作人員，還節(jié)約了對(duì)操作人員的培訓(xùn)成本。
[0043]4、本實(shí)用新型所述飛行控制單元和地面遙控單元均設(shè)有無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊，飛行控制單元通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊與地面遙控單元無(wú)線電通信。便于操作者對(duì)多旋翼機(jī)器人的控制，無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸不易受干擾，保證了利用地面遙控單元對(duì)多旋翼機(jī)器人飛行的控制。
[0044]5、本實(shí)用新型采用所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和至少2個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。多旋翼機(jī)器人體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要培養(yǎng)專業(yè)的操作人員，操作方便；因此基于多旋翼機(jī)器人形成的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與現(xiàn)有的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比:制造成本低、飛行成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性高。
[0045]6、本實(shí)用新型采用所述定向天線和電子羅盤以相同角速度旋轉(zhuǎn)，所述定向天線與電子羅盤固連；有效保證電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角。
[0046]7、本實(shí)用新型采用所述飛行控制單元為自動(dòng)駕駛儀或無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，自動(dòng)駕駛儀或無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)飛行器控制領(lǐng)域技術(shù)很成熟，降低了意外的發(fā)生率，保證多旋翼機(jī)器人的飛行安全。
[0047]8、本實(shí)用新型采用所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元為無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。可選用重量500g-600g和功耗3W-5W的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)，便攜式、體積小、重量輕的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)，方便安裝于多旋翼機(jī)器人上。
[0048]9、本實(shí)用新型采用所述地面遙控單元是指在地面通過(guò)無(wú)線電遙控多旋翼機(jī)器人的遙控器。操作方便，方便攜帶。
[0049]10、本實(shí)用新型采用所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，本實(shí)用新型采用所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，所述中央處理單元為手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理或平板電腦，還可以為直接嵌入的微處理器，采用智能手機(jī)或平板電腦的連接方式多種，并且自身可帶多種用于無(wú)線電監(jiān)測(cè)的軟件，還可通過(guò)電子地圖現(xiàn)實(shí)監(jiān)測(cè)的坐標(biāo)。
[0050]11、本實(shí)用新型采用所述空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括降落傘開啟單元，降落傘開啟單元與中央處理單元連接，所述多旋翼機(jī)器人設(shè)有降落傘，所述降落傘與降落傘開啟單元連接，中央處理單元通過(guò)降落傘開啟單元打開降落傘。降落傘和降落傘開啟單元的增設(shè)可在多旋翼機(jī)器人發(fā)生機(jī)械故障下落時(shí)、電量耗盡下落時(shí)或者被不明物體擊中下落時(shí)，打開降落傘使其降落速度減小，安全降落，從而防止其摔壞，便于多旋翼機(jī)器人的回收，節(jié)約空中監(jiān)測(cè)成本。
[0051]12、本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中時(shí)，可快速使用、快速達(dá)到無(wú)線電監(jiān)測(cè)區(qū)域、實(shí)現(xiàn)測(cè)向所需的無(wú)遮擋高度；噪音小，在與非法無(wú)線電應(yīng)用的查找中，可降低被非法信號(hào)源發(fā)現(xiàn)的幾率，避免非法信號(hào)源提前撤離。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0052]圖1為本實(shí)用新型的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0053]圖2為本實(shí)用新型的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例6結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0055]實(shí)施例1:
[0056]基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0057]用于垂直升降、空中飛行、空中懸停和自身旋轉(zhuǎn)的多旋翼機(jī)器人；
[0058]用于控制多旋翼機(jī)器人飛行的飛行控制單元；
[0059]用于獲取無(wú)線電信號(hào)的定向天線；
[0060]用于獲取定向天線所指方向，實(shí)時(shí)獲取該方向?qū)?yīng)的方位角的電子羅盤；
[0061]用于接收無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元；
[0062]用于控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤的中央處理單元；
[0063]用于控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行動(dòng)作的地面遙控單元；
[0064]所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在多旋翼機(jī)器人上，所述中央處理單元分別與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤連接，所述定向天線與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元連接，所述飛行控制單元與地面遙控單元。
[0065]本實(shí)用新型采用基于多旋翼機(jī)器人形成的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本實(shí)用新型制造成本低、飛行成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性高，可通過(guò)地面遙控單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行姿態(tài)，在空中完成無(wú)線電監(jiān)測(cè)任務(wù)。
[0066]實(shí)施例2:
[0067]基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0068]用于垂直升降、空中飛行、空中懸停和自身旋轉(zhuǎn)的多旋翼機(jī)器人；
[0069]用于控制多旋翼機(jī)器人飛行的飛行控制單元；
[0070]用于獲取無(wú)線電信號(hào)的定向天線；
[0071]用于獲取定向天線所指方向，實(shí)時(shí)獲取該方向?qū)?yīng)的方位角的電子羅盤；
[0072]用于接收無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元；
[0073]用于控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤的中央處理單元；
[0074]用于控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行動(dòng)作的地面遙控單元；
[0075]所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在多旋翼機(jī)器人上，所述中央處理單元分別與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤連接，所述定向天線與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元連接，所述飛行控制單元與地面遙控單元。
[0076]本實(shí)用新型中，所述定向天線將接收到的無(wú)線電信號(hào)輸送至無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元，無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元再將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至中央處理單元；電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角，并將獲取到的方位角發(fā)送至中央處理單元；多旋翼機(jī)器人自身旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)，使得中央處理單元可根據(jù)定向天線的旋轉(zhuǎn)軌跡測(cè)量出不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，中央處理單元在根據(jù)不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出當(dāng)前無(wú)線電信號(hào)源所在方向，地面遙控單元通過(guò)飛行控制單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行垂直升降、空中飛行、空中懸?；蜃陨硇D(zhuǎn)的飛行動(dòng)作。
[0077]本實(shí)用新型中，所述飛行控制單元和地面遙控單元均設(shè)有無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊，飛行控制單元通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊與地面遙控單元無(wú)線電通信。
[0078]本實(shí)用新型中，所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和2個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。
[0079]本實(shí)用新型中，所述定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)的角速度相同。
[0080]本實(shí)用新型中，所述定向天線與電子羅盤固連。
[0081]本實(shí)用新型中，所述飛行控制單元為自動(dòng)駕駛儀。
[0082]本實(shí)用新型中，所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元為重量500g和功耗3W的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。如市售的DZR-100-A型無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。
[0083]本實(shí)用新型中，所述地面遙控單元是指在地面通過(guò)無(wú)線電遙控多旋翼機(jī)器人的遙控器。如市售的fatabaT8FG型無(wú)人機(jī)飛行遙控器。
[0084]本實(shí)用新型中，所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，所述中央處理單元為手機(jī)。
[0085]本實(shí)用新型在使用時(shí)，可預(yù)先在手機(jī)上設(shè)置測(cè)向參數(shù)；無(wú)人機(jī)飛行遙控器通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制多旋翼機(jī)器人起飛；在進(jìn)行空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)時(shí)，多旋翼機(jī)器人在空中懸停；無(wú)人機(jī)飛行遙控器通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行自身旋轉(zhuǎn)的飛行動(dòng)作后，定向天線將接收到的無(wú)線電信號(hào)輸送至無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)，無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)再將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至手機(jī)；電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角，并將獲取到的方位角發(fā)送至手機(jī)；定向天線和電子羅盤隨著多旋翼機(jī)器人進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得手機(jī)可根據(jù)定向天線的旋轉(zhuǎn)軌跡測(cè)量出不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，手機(jī)在根據(jù)不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出當(dāng)前無(wú)線電信號(hào)源所在方向，無(wú)人機(jī)飛行遙控器通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行垂直升降、空中飛行、空中懸?；蜃陨硇D(zhuǎn)的飛行動(dòng)作。
[0086]實(shí)施例3:
[0087]基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0088]用于垂直升降、空中飛行、空中懸停和自身旋轉(zhuǎn)的多旋翼機(jī)器人；
[0089]用于控制多旋翼機(jī)器人飛行的飛行控制單元；
[0090]用于獲取無(wú)線電信號(hào)的定向天線；
[0091]用于獲取定向天線所指方向，實(shí)時(shí)獲取該方向?qū)?yīng)的方位角的電子羅盤；
[0092]用于接收無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元；
[0093]用于控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤的中央處理單元；
[0094]用于控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行動(dòng)作的地面遙控單元；
[0095]所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在多旋翼機(jī)器人上，所述中央處理單元分別與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤連接，所述定向天線與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元連接，所述飛行控制單元與地面遙控單元。
[0096]本實(shí)用新型中，所述定向天線將接收到的無(wú)線電信號(hào)輸送至無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元，無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元再將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至中央處理單元；電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角，并將獲取到的方位角發(fā)送至中央處理單元；多旋翼機(jī)器人自身旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)，使得中央處理單元可根據(jù)定向天線的旋轉(zhuǎn)軌跡測(cè)量出不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，中央處理單元在根據(jù)不同方位角對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出當(dāng)前無(wú)線電信號(hào)源所在方向，地面遙控單元通過(guò)飛行控制單元控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行垂直升降、空中飛行、空中懸?；蜃陨硇D(zhuǎn)的飛行動(dòng)作。
[0097]本實(shí)用新型中，所述飛行控制單元和地面遙控單元均設(shè)有無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊，飛行控制單元通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊與地面遙控單元無(wú)線電通信。
[0098]本實(shí)用新型中，所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和4個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。
[0099]本實(shí)用新型中，所述定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)的角速度相同。
[0100]本實(shí)用新型中，所述定向天線與電子羅盤固連。
[0101]本實(shí)用新型中，所述飛行控制單元為自動(dòng)駕駛儀。
[0102]本實(shí)用新型中，所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元為重量550g和功耗4W的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。如市售的DZR-100-A型無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。
[0103]本實(shí)用新型中，所述地面遙控單元是指在地面通過(guò)無(wú)線電遙控多旋翼機(jī)器人的遙控器。如市售的fatabaT8FG型無(wú)人機(jī)飛行遙控器。
[0104]本實(shí)用新型中，所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，所述中央處理單元為手機(jī)。
[0105]實(shí)施例4:
[0106]與實(shí)施例2、3的不同之處在于:
[0107]本實(shí)用新型中，所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和6個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。如市售的S800EV0型多旋翼飛行器。
[0108]本實(shí)用新型中，所述飛行控制單元為無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。如市售的WooKong-M型飛行控制系統(tǒng)。
[0109]本實(shí)用新型中，所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，所述中央處理單元為手機(jī)。
[0110]實(shí)施例5:
[0111]與實(shí)施例4的不同之處在于:
[0112]本實(shí)用新型中，所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和8個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。
[0113]本實(shí)用新型中，所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元為重量600g和功耗5W的無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。如市售的DZR-100-A型無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。
[0114]本實(shí)用新型中，所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元，所述中央處理單元為平板電腦。
[0115]實(shí)施例6:
[0116]與實(shí)施例1、2、3、4、5的不同之處在于:所述空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括降落傘開啟單元，降落傘開啟單元與中央處理單元連接，所述多旋翼機(jī)器人設(shè)有降落傘，所述降落傘與降落傘開啟單元連接，中央處理單元通過(guò)降落傘開啟單元打開降落傘。降落傘和降落傘開啟單元的增設(shè)可在多旋翼機(jī)器人發(fā)生機(jī)械故障下落時(shí)、電量耗盡下落時(shí)或者被不明物體擊中下落時(shí)，打開降落傘使其降落速度減小，安全降落，從而防止其摔壞，便于多旋翼機(jī)器人的回收，節(jié)約空中監(jiān)測(cè)成本。
[0117]實(shí)施例7:
[0118]本實(shí)用新型還可預(yù)先在中央處理單元上設(shè)置頻譜監(jiān)測(cè)、監(jiān)聽等任務(wù)和任務(wù)所需參數(shù)；地面遙控單元通過(guò)飛行控制單元控制多旋翼機(jī)器人起飛；起飛后的多旋翼機(jī)器人在空中完成包括上升、下降、平飛和自身旋轉(zhuǎn)等所需的飛行動(dòng)作，飛到所需監(jiān)測(cè)的位置后在空中懸停；定向天線將接收到的無(wú)線電信號(hào)輸送至無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元；電子羅盤實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前定向天線所指的方位角，并測(cè)量出該方位角發(fā)送至中央處理單元；中央處理單元處理和記錄所需數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型還實(shí)現(xiàn)了通過(guò)多旋翼機(jī)器人自動(dòng)執(zhí)行空中頻譜監(jiān)測(cè)任務(wù)。
[0119]本實(shí)用新型在具體應(yīng)用時(shí)，還可根據(jù)實(shí)際需要選擇中央處理單元采用個(gè)人數(shù)字助理；或者中央處理單元直接采用微處理器。
【權(quán)利要求】
1.基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括: 用于垂直升降、空中飛行、空中懸停和自身旋轉(zhuǎn)的多旋翼機(jī)器人； 用于控制多旋翼機(jī)器人飛行的飛行控制單元； 用于獲取無(wú)線電信號(hào)的定向天線； 用于獲取定向天線所指方向，實(shí)時(shí)獲取該方向?qū)?yīng)的方位角的電子羅盤； 用于接收無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元； 用于控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤的中央處理單元； 用于控制多旋翼機(jī)器人執(zhí)行各種飛行動(dòng)作的地面遙控單元； 所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在多旋翼機(jī)器人上，所述中央處理單元分別與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元和電子羅盤連接，所述定向天線與無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元連接，所述飛行控制單元與地面遙控單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述飛行控制單元和地面遙控單元均設(shè)有無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊，飛行控制單元通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)通信模塊與地面遙控單元無(wú)線電通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述多旋翼機(jī)器人包括機(jī)體、起落架、驅(qū)動(dòng)裝置、蓄電池和至少2個(gè)旋翼，所述定向天線、電子羅盤、無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元、飛行控制單元和中央處理單元均安裝在機(jī)體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述定向天線和電子羅盤旋轉(zhuǎn)的角速度相同，所述定向天線與電子羅盤固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括降落傘開啟單元，降落傘開啟單元與中央處理單元連接，所述多旋翼機(jī)器人設(shè)有降落傘，所述降落傘與降落傘開啟單元連接，中央處理單元通過(guò)降落傘開啟單元打開降落傘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述飛行控制單元為自動(dòng)駕駛儀或無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元為無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向主機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述地面遙控單元是指在地面通過(guò)無(wú)線電遙控多旋翼機(jī)器人的遙控器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多旋翼機(jī)器人的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理單元是指控制無(wú)線電監(jiān)測(cè)接收單元執(zhí)行無(wú)線電監(jiān)測(cè)指令，并處理和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的中央處理單元。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK204008872SQ201420355378
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】白宇軍, 邱承躍, 馬方立, 裴崢, 何永東, 崔鎧韜 申請(qǐng)人:成都點(diǎn)陣科技有限公司, 西華大學(xué)