一种无人机系统的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机系统。


背景技术：

2.地震以及洪水等极端自然灾害会导致大面积的网络中断，这严重影响灾区的通信和救灾工作。通常，在事故发生地需要搭建应急通信网络，以满足应急通信需求。传统的应急通信方式主要通过应急通信车恢复对目标区域的通信覆盖。由于应急通信车辆覆盖范围小、设备体积大，适用场景具有一定的局限性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种无人机系统及测试方法，以有效地提升应急基站的通信覆盖率。
4.本实用新型的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种无人机系统，包括通信装置、线缆、无人机主体以及供电装置，其中，所述通信装置用于提供信号覆盖并设置于所述无人机主体的内部，所述供电装置通过线缆为所述无人机主体供电。
5.在一些实施方式中，所述无人机主体包括备用电池以及动力部，所述供电装置通过线缆连接至所述动力部，所述备用电池与所述线缆以及所述动力部连接。
6.在一些实施方式中，所述无人机主体还包括断接控制器，所述断接控制器用于切断所述动力部与所述线缆的连接。
7.在一些实施方式中，所述无人机主体还包括与所述断接控制器相连接的姿态感知部，所述姿态感知部用于检测所述无人机主体的飞行姿态并将飞行姿态传输给所述断接控制器。
8.在一些实施方式中，所述无人机主体内还设置有降压设备、旋翼动力设备、飞控设备和视频采集设备，其中，所述旋翼动力设备用于向螺旋桨提供动力，所述飞控设备用于对所述无人机主体进行飞行控制，所述视频采集设备用于对目标区域进行音视频信号采集，并传回至地面监控终端，所述降压设备与所述线缆连接用于将降压后的电流传输至所述动力部，所述旋翼动力设备、飞控设备、视频采集设备以及所述通信装置与所述动力部连接。
9.在一些实施方式中，所述无人机系统还包括阻尼装置，所述阻尼装置设置于所述线缆的靠近所述无人机主体的一端。
10.在一些实施方式中，所述阻尼装置包括固定部、支撑部以及平衡部，所述固定部的主体上开设第一通孔，所述线缆穿过所述第一通孔，并与所述固定部固定连接，所述固定部的主体上还开设有第二通孔，所述支撑部穿过所述第二通孔，所述支撑部的两端固定设置有所述平衡部。
11.在一些实施方式中，所述支撑部平行于所述线缆，所述平衡部包括第一平衡部以及第二平衡部，所述第一平衡部以及所述第二平衡部关于所述固定部对称设置。
12.在一些实施方式中，所述无人机主体还包括用于提供所述无人机主体的位置信息的无人机定位模块，所述通信装置包括用于启动所述通信装置的信号覆盖功能的启动模块，所述启动模块与所述无人机定位模块通信连接。
13.在一些实施方式中，所述无人机定位模块被配置为当所述无人机主体到达指定位置时，向所述启动模块发送控制信号，所述启动模块被配置为接收所述控制信号，并响应于所述控制信号启动所述通信装置的信号覆盖功能。
14.本实用新型的有益效果至少包括：
15.1、通过在无人机的内部设置通信装置、无人机借助于线缆从供电装置获得持续供电、无人机为通信装置供电、通信装置用于提供信号覆盖，使得无人机在指定高度长时间悬空的过程中，保证一定区域的通信覆盖，相比应急通信车辆，有效提升了应急基站的通信覆盖率，更好地适应应急通信场景的需要，为地震、洪水等极端自然灾害的赢得宝贵救援时间。
16.2、通过供电装置经由线缆连接至动力部、备用电池与线缆以及动力部连接以及设置用于切断动力部与线缆的连接的断接控制器，使得无人机在增加续航时间基础上，能够机动灵活地进行更大范围的飞行工作，加强了无人机的机动性与灵活性。
17.3、通过在线缆的靠近无人机主体的一端设置阻尼装置，从而可以将线缆的振动有效转换为摩擦能量而消散掉，可有效防止线缆的振动。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。
附图说明
19.图1为根据本实用新型的一种实施方式的无人机系统的结构示意图；
20.图2为根据本实用新型的一种实施方式的无人机系统的结构框图；
21.图3为根据本实用新型的一种实施方式的阻尼装置的结构示意图。
具体实施方式
22.为更进一步阐述本实用新型的技术手段，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的无人机系统的具体实施方式详细说明。
23.无人机，又称系留式无人机，为多旋翼无人机的一种特殊形式，使用通过线缆传输的地面电源作为动力来源，代替传统的锂电池，最主要的特点是长时间的滞空悬停能力。
24.如图1所示，本实用新型所述无人机系统包括供电装置1、通信装置2、线缆3以及无人机主体4，其中，具体地，通信装置2由虚线框标出，其包括通信基站(图中未示)和基站天线(图中未示)，通信基站与基站天线连接，基站天线用于为通信基站提供射频信号的发射和接收能力，优选地，通信基站可以为4g应急基站，4g应急基站便于安装并且小巧轻便，能够实现4g专网信号的快速覆盖。本实用新型所述通信装置2固定设置于无人机主体4的内部，在一个或多个实施例中，通信装置2可通过螺纹件或卡扣固定连接于无人机主体4内。线缆3的第一端连接于供电装置1上，线缆3的第二端连接至无人机主体4以通过供电装置1对无人机主体4进行持续供电，其中，通信装置2固定于无人机主体4的内部并与无人机主体4
的供电端口(图中未示)连接，以使得无人机主体4能够为通信装置2供电。
25.借助于上述技术方案，通过在无人机的内部设置通信装置、无人机借助于线缆从供电装置获得持续供电、无人机为通信装置供电、通信装置用于提供信号覆盖，使得无人机在指定高度长时间悬空的过程中，保证一定区域的通信覆盖，相比应急通信车辆，有效提升了应急基站的通信覆盖率，更好地适应应急通信场景的需要，为地震、洪水等极端自然灾害的赢得宝贵救援时间。
26.在一个或多个实施例中，如图2所示，无人机主体4的内部可设置备用电池41，以用于在线缆3断开的情况下对无人机主体4供电。具体地，供电装置1通过线缆3连接至无人机主体4内设置的动力部42，动力部42用于为无人机主体4中的各个设备以及部件供电，无人机主体4的内部还设置有断接控制器43，断接控制器43用于切断动力部42与线缆3之间的电路连接，当断接控制器43切断动力部42与线缆3的之间的电路连接时，备用电池41为无人机主体4供电。
27.如图2所示，备用电池41为可充电电池。备用电池41与线缆3连接，供电装置1通过线缆3对备用电池进行充电，当断接控制器43控制线缆3断接时，线缆3与备用电池41、动力部42以及无人机主体4内部的所有连接的切断。备用电池41还可以连接其他充电装置，通过其他充电装置对备用电池41进行充电，满足供电需求。备用电池41还可以为非充电电池，当非充电电池的电能耗尽时，直接更换备用电池即可。无人机主体4内还设置有与断接控制器43相连接的姿态感知部44，姿态感知部44用于检测无人机主体4的飞行姿态并将飞行姿态传输给断接控制器43，断接控制器43根据飞行姿态的需要自动控制切断动力部42与线缆3的连接。姿态感知部44的设置使得断接控制器43根据飞行姿态的需要自动控制切断与供电装置1连接的线缆3，无需地面人员的操控，减少了控制步骤，简化了操作。
28.此外，姿态感知部44用于采集与无人机当前的姿态有关的信息，并将该信息及时传送给飞行控制系统。其中，与姿态有关的信息包括但不限于无人机的飞行高度、飞行方向、飞行速度、相对于水平方向的仰角、周围的气压等。可以将飞行控制系统设计成根据姿态感知部采集到的信息判断出无人机当前的姿态，也可以将飞行控制系统设计成把姿态感知部采集到的信息转换成信号传送给地面系统进行判断，或者两种情况兼具。这样，操作人员就能够及时了解无人机的飞行状态。可以使用例如陀螺仪、加速度计、气压高度计、地磁计、摄像头和单片机等构成姿态感知部。
29.在一个或多个实施例中，如图2所示，无人机主体4内还设置有降压设备(图中未示)、旋翼动力设备45、飞控设备46和视频采集设备47，其中，旋翼动力设备45用于向螺旋桨提供动力，飞控设备46用于对无人机主体4进行飞行控制，视频采集设备47用于对目标区域进行音视频信号采集，并传回至地面监控终端，以便于地面监控终端了解目标区域的实际情况，旋翼动力设备45、飞控设备46、视频采集设备47以及通信装置2与动力部连接，降压设备与线缆3连接，用于以将线缆3传输来的直流电进行降压处理，得到例如48v、24v、12v以及5v直流电后传输至动力部，由动力部将直流电提供给相应的设备，如通信装置2、旋翼动力设备45、飞控设备46和视频采集设备47进行供电。
30.在一个或多个实施例中，如图3所示，本实用新型所述无人机系统还包括阻尼装置5，阻尼装置5设置在线缆3上靠近无人机主体4的一端，阻尼装置5用于减小线缆3的第二端上的振动，从而避免线缆3因外界作用力而振动导致线缆3脱落的情况发生，提高了线缆3连
接的稳定性，进而可以增强整个无人机系统工作的稳定性。具体地，阻尼装置5包括固定部51、支撑部52以及平衡部53，固定部51用于将阻尼装置5固定在线缆3的第二端上，在一个优选实施例中，固定部51被构造成圆柱体结构，在圆柱体结构的主体上开设有尺寸小于线缆3直径的第一通孔，线缆3的第二端穿过第一通孔，并与固定部51形成过盈配合。固定部51的主体上还开设有第二通孔，支撑部52被构造成支撑绞线，支撑部52穿过第二通孔，支撑部52平行于线缆3，并且支撑部52的两端固定设置有平衡部53，平衡部53包括第一平衡部531以及第二平衡部532，第一平衡部531以及第二平衡部532关于固定部51对称设置。优选地，固定部51可由金属材料制成，例如，钢。支撑部52为钢绞线，平衡部53采用实心的质量块，用以增加支撑部52的强度。在风的作用下，由固定部51作用于线缆3上的扭转力矩和由关于固定部51对称设置的第一平衡部531以及第二平衡部532作用于支撑部52上的扭转力矩相互作用，从而可以将线缆3的振动有效转换为摩擦能量而消散掉，可有效防止线缆3的振动。
31.在一个或多个实施例中，本实用新型所述无人机主体4还包括用于提供无人机的位置信息的无人机定位模块，无人机定位模块可以是基于uwb(ultra-wideband，超宽带)技术进行精确定位的无人机定位模块，通信装置2可包括启动模块，用于启动通信装置2的信号覆盖功能，通信装置2的启动模块与无人机定位模块通信连接。无人机定位模块被配置为当无人机主体4到达指定位置时，向启动模块发送控制信号，启动模块被配置为接收控制信号，并响应于控制信号，启动通信装置2的信号覆盖功能。本实用新型通过设置启动模块与无人机定位模块通信连接，能够在无人机主体4到达指定位置后，自动开启信号覆盖，免去了人工操作，同时避免通信装置2一直处于信号辐射的状态，节省了供电装置1的消耗。
32.在一个或多个实施例中，线缆3采用光电复合线缆。优选地，线缆3采用kevlar(聚对苯二甲酰对苯二胺)纤维包裹的光电复合导线，将供电装置1的电能输送到无人机主体4。kevlar纤维密度低、强度高、韧性好、耐高温，可增强线缆的柔韧性、抗扭曲、抗冲击和较重的机械负荷，整体编织屏蔽密度85％以上与特殊的结构设计，有效的抵抗外部干扰与电缆内部的干扰，保证了信号传输的稳定性，可以实现无人机主体4的长时间供电，进而满足应急通信的使用时长需求。
33.本实用新型中涉及的诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。
34.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够实施本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

技术特征：
1.一种无人机系统，其特征在于，包括通信装置、线缆、无人机主体以及供电装置，其中，所述通信装置用于提供信号覆盖并设置于所述无人机主体的内部，所述供电装置通过线缆为所述无人机主体供电；所述无人机主体包括备用电池以及动力部，所述供电装置通过线缆连接至所述动力部，所述备用电池与所述线缆以及所述动力部连接；所述无人机主体还包括断接控制器，所述断接控制器用于切断所述动力部与所述线缆的连接。2.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机主体还包括与所述断接控制器相连接的姿态感知部，所述姿态感知部用于检测所述无人机主体的飞行姿态并将飞行姿态传输给所述断接控制器。3.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机主体内还设置有降压设备、旋翼动力设备、飞控设备和视频采集设备，其中，所述旋翼动力设备用于向螺旋桨提供动力，所述飞控设备用于对所述无人机主体进行飞行控制，所述视频采集设备用于对目标区域进行音视频信号采集，并传回至地面监控终端，所述降压设备与所述线缆连接用于将降压后的电流传输至所述动力部，所述旋翼动力设备、飞控设备、视频采集设备以及所述通信装置与所述动力部连接。4.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机系统还包括阻尼装置，所述阻尼装置设置于所述线缆的靠近所述无人机主体的一端。5.根据权利要求4所述的无人机系统，其特征在于，所述阻尼装置包括固定部、支撑部以及平衡部，所述固定部的主体上开设第一通孔，所述线缆穿过所述第一通孔，并与所述固定部固定连接，所述固定部的主体上还开设有第二通孔，所述支撑部穿过所述第二通孔，所述支撑部的两端固定设置有所述平衡部。6.根据权利要求5所述的无人机系统，其特征在于，所述支撑部平行于所述线缆，所述平衡部包括第一平衡部以及第二平衡部，所述第一平衡部以及所述第二平衡部关于所述固定部对称设置。7.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机主体还包括用于提供所述无人机主体的位置信息的无人机定位模块，所述通信装置包括用于启动所述通信装置的信号覆盖功能的启动模块，所述启动模块与所述无人机定位模块通信连接。8.根据权利要求7所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机定位模块被配置为当所述无人机主体到达指定位置时，向所述启动模块发送控制信号，所述启动模块被配置为接收所述控制信号，并响应于所述控制信号启动所述通信装置的信号覆盖功能。

技术总结
本实用新型涉及一种无人机系统，包括通信装置、线缆、无人机主体以及供电装置，其中，通信装置用于提供信号覆盖并设置于无人机主体的内部，供电装置通过线缆为无人机主体供电。本实用新型能够有效地提升应急基站的通信覆盖率。盖率。盖率。


技术研发人员：柯飞 任雪峰
受保护的技术使用者：北京卓翼智能科技有限公司
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2023/4/18