一种独立箱体式系留无人机系统的制作方法

1.本发明属于系留无人机应用领域，尤其涉及一种独立箱体式系留无人机系统。


背景技术：

2.系留无人机属于一种空中悬停平台，可搭载光电吊舱、雷达、通信设备等不同任务载荷，地面综合电源持续为其供电，相比放飞无人机，可大幅度延长其留空时间，从而可以实现长时间执行飞行任务。
3.目前系留无人机系统一般包括系留无人机、收放线机构、地面电源和发电机，多用于固定地点使用，各设备集中程度不高、占用面积大、展开和撤收费时费力，且设备之间只有简单的供电和通信关系，不能实现全自动操作。随着科技的进步和系留无人机的应用领域扩展，民用应急领域和军用领域对全自动、快速部署及应用提出了更高的需求，现有常规系留无人机系统缺少系留快速自动化、高机动性，无法全面发挥系留无人机系统的实际应用效果和作战效能。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种独立箱体式系留无人机系统，包含箱体、箱顶滑盖、系留无人机、无人机固定锁紧装置、无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机；所述箱体作为整个系统的载体，箱体滑盖位于箱体顶部，能够打开和关闭以实现整个箱体的封闭和开放；所述无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机安装于箱体底部；所述自动收放线机构、综合电源位于无人机升降平台下方；所述系留无人机位于无人机升降平台顶部；所述无人机固定锁紧装置安装于无人机升降平台顶部，用于固定锁紧和松开系统无人机；所述计算机和发电机分别位于无人机升降平台两侧。
5.所述发电机为综合电源供电，综合电源为箱顶滑盖、计算机、自动收放线机构、无人机升降平台和无人机锁紧固定装置供电，自动收放线机构为系留无人机供电。
6.所述计算机监视并控制箱顶滑盖、系留无人机、自动收放线机构、无人机升降平台、无人机锁紧固定装置、综合电源和发电机；
7.所述系留无人机和自动收放线机构之间双向通信。
8.所述计算机能够监视和控制箱顶滑盖、系留无人机、无人机固定锁紧装置、无人机升降平台、自动收放线机构，按照逻辑关系，实现全自动一键展开和撤收。
9.所述按照逻辑关系，实现全自动一键展开和撤收，其中全自动一键展开包括如下步骤：
10.步骤a1：地面站发送一键展开指令；
11.步骤a2：箱顶滑盖开始执行打开指令；
12.步骤a3：待箱顶滑盖完全打开后，无人机升降平台执行升起指令；
13.步骤a4：无人机升降平台升起至指定位置后，系留无人机执行一键起飞指令；
14.步骤a5：系留无人机起飞至指定高度后开始执行飞行任务；
15.撤收包括如下步骤：
16.步骤b1：地面站发送一键撤收指令，系留无人机判断是否处于飞行状态，如果正在飞行，则开始以设定下降速度降落；
17.步骤b2：系留无人机下降过程中不断判断是否满足降落至无人机升降平台的条件，如果满足，则自动降落至无人机升降平台，如果不满足，复飞至指定高度，再次准备降落；
18.步骤b3：待降落至无人机升降平台后，无人机固定锁紧装置回收锁定系留无人机；
19.步骤b4：无人机升降平台执行下降指令；
20.步骤b5：无人机升降平台下降到指定位置后，箱顶滑盖执行关闭指令，直至完全关闭。
21.所述箱体为独立式箱体，能够固定和移动。
22.所述箱顶滑盖由电机驱动，能够自动关闭和打开。
23.所述无人机固定锁紧装置位于无人机升降平台上，通过水平方向平移，实现固定锁紧和松开无人机起落架。
24.所述自动收放线机构内置光纤，实现双向信息传输；根据系留线缆张力，自动收线和放线，适应无人机的上升和下降。
25.所述综合电源内置电压转换模块，满足系留无人机系统内部各用电设备的不同需求，且具备过压、过流、欠压、欠流、过温、短路、绝缘检测保护功能。
26.本发明的有益效果在于：(1)系留无人机系统集中在独立的箱体中，便于运输和使用，车载、船载均可；(2)系留无人机系统全自动实现系留无人机的展开和撤收工作，方便、快捷且减少人为因素引发的事故；(3)系留无人机系统各设备运行逻辑顺序受控于计算机上的地面站软件，根据各设备的运行状态，实时动态调整，保证系留无人机起飞、执行飞行任务和降落。
附图说明
27.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
28.图1为独立箱体式系留无人机系统布局示意图。
29.图2为独立箱体式系留无人机系统供电关系示意图。
30.图3为独立箱体式系留无人机系统通信关系示意图。
31.图4为独立箱体式系留无人机系统控制逻辑关系示意图。
具体实施方式
32.如图1所示，本发明提供了一种独立箱体式系留无人机系统，包含箱体、箱顶滑盖、系留无人机、无人机固定锁紧装置、无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机；所述箱体作为整个系统的载体，箱体滑盖位于箱体顶部，能够打开和关闭以实现整个箱体的封闭和开放；所述无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机安装于箱体底部；所述自动收放线机构、综合电源位于无人机升降平台下方；所述系留无人
机位于无人机升降平台顶部；所述无人机固定锁紧装置安装于无人机升降平台顶部，用于固定锁紧和松开系统无人机；所述计算机和发电机分别位于无人机升降平台两侧。
33.如图2所示，所述发电机为综合电源供电，综合电源为箱顶滑盖、计算机、自动收放线机构、无人机升降平台和无人机锁紧固定装置供电，自动收放线机构为系留无人机供电。
34.如图3所示，计算机上装的地面站软件监视各设备运行状态，控制各设备的工作时序。
35.如图4所示，在各设备上电和初始化自检完成，以及地面站软件准备完毕后，本实施例中系留无人机系统展开控制逻辑如下：
36.步骤一：地面站发送一键展开指令；
37.步骤二：箱顶滑盖开始执行打开指令；
38.步骤三：待箱顶滑盖完全打开后，升降平台执行升起指令；
39.步骤四：升降平台升起至指定位置后，无人机执行一键起飞指令；
40.步骤五：起飞至指定高度后开始执行飞行任务。
41.如图4所示，在各设备上电和初始化自检完成，以及地面站软件准备完毕后，本实施例中系留无人机的撤收控制逻辑如下：
42.步骤一：地面站软件发送一键撤收指令，无人机判断是否处于飞行状态，如果正在飞行，则开始以设定下降速度降落；
43.步骤二：下降过程中不断判断是否满足降落至升降平台的条件，如果满足，则自动降落至升降平台，如果不满足，复飞至指定高度，再次准备降落；
44.步骤三：待降落至升降平台后，锁紧装置回收锁定无人机；
45.步骤四：升降平台执行下降指令；
46.步骤五：升降平台下降到指定位置后，箱顶滑盖执行关闭指令，直至完全关闭。
47.本发明系统的布局合理、智能且便捷。整个箱体可快速运输，可结合车、船等载体方便应用；系统内各设备通信紧密，自动化程度高；一键展开和撤收，操作简单，响应快。整体上既提升了系留无人机的使用效率，也保障了系统运行的可靠性和稳定性。
48.本发明提供了一种独立箱体式系留无人机系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

技术特征：
1.一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，包含箱体、箱顶滑盖、系留无人机、无人机固定锁紧装置、无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机；所述箱体作为整个系统的载体，箱体滑盖位于箱体顶部，能够打开和关闭以实现整个箱体的封闭和开放；所述无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机安装于箱体底部；所述自动收放线机构、综合电源位于无人机升降平台下方；所述系留无人机位于无人机升降平台顶部；所述无人机固定锁紧装置安装于无人机升降平台顶部，用于固定锁紧和松开系统无人机；所述计算机和发电机分别位于无人机升降平台两侧。2.根据权利要求1所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述发电机为综合电源供电，综合电源为箱顶滑盖、计算机、自动收放线机构、无人机升降平台和无人机锁紧固定装置供电，自动收放线机构为系留无人机供电。3.根据权利要求2所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述计算机监视并控制箱顶滑盖、系留无人机、自动收放线机构、无人机升降平台、无人机锁紧固定装置、综合电源和发电机；所述系留无人机和自动收放线机构之间双向通信。4.根据权利要求3所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述计算机能够监视和控制箱顶滑盖、系留无人机、无人机固定锁紧装置、无人机升降平台、自动收放线机构，按照逻辑关系，实现全自动一键展开和撤收。5.根据权利要求4所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述按照逻辑关系，实现全自动一键展开和撤收，其中全自动一键展开包括如下步骤：步骤a1：地面站发送一键展开指令；步骤a2：箱顶滑盖开始执行打开指令；步骤a3：待箱顶滑盖完全打开后，无人机升降平台执行升起指令；步骤a4：无人机升降平台升起至指定位置后，系留无人机执行一键起飞指令；步骤a5：系留无人机起飞至指定高度后开始执行飞行任务；撤收包括如下步骤：步骤b1：地面站发送一键撤收指令，系留无人机判断是否处于飞行状态，如果正在飞行，则开始以设定下降速度降落；步骤b2：系留无人机下降过程中不断判断是否满足降落至无人机升降平台的条件，如果满足，则自动降落至无人机升降平台，如果不满足，复飞至指定高度，再次准备降落；步骤b3：待降落至无人机升降平台后，无人机固定锁紧装置回收锁定系留无人机；步骤b4：无人机升降平台执行下降指令；步骤b5：无人机升降平台下降到指定位置后，箱顶滑盖执行关闭指令，直至完全关闭。6.根据权利要求5所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述箱体为独立式箱体，能够固定和移动。7.根据权利要求6所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述箱顶滑盖由电机驱动，能够自动关闭和打开。8.根据权利要求7所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述无人机固定锁紧装置位于无人机升降平台上，通过水平方向平移，实现固定锁紧和松开无人机起落架。
9.根据权利要求8所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述自动收放线机构内置光纤，实现双向信息传输；根据系留线缆张力，自动收线和放线，适应无人机的上升和下降。10.根据权利要求9所述的一种独立箱体式系留无人机系统，其特征在于，所述综合电源内置电压转换模块，满足系留无人机系统内部各用电设备的不同需求，且具备过压、过流、欠压、欠流、过温、短路、绝缘检测保护功能。

技术总结
本发明提供了一种独立箱体式系留无人机系统，包含箱体、箱顶滑盖、系留无人机、无人机锁紧固定装置、无人机升降平台、自动收放线机构、综合电源、计算机和发电机；独立箱体是系统的载体，可固定地点使用，可以车载移动使用；箱顶滑盖可打开和关闭，保证整个箱体的开放性和封闭性；系留无人机用于执行飞行任务；无人机锁紧固定装置可锁紧无人机起落架，以固定无人机；无人机升降平台可以升起和降落；收放线机构可根据无人机的上升和下降，自动收放系留线缆，以适应无人机位置的变化。该独立箱体式系留无人机系统可自动实现无人机的展开、撤收，且整个箱体可移动、可固定，使用方便、用途广泛。泛。泛。


技术研发人员：甘欣辉 李绍锋 樊璞 马长胜 李亚楠 宋亮 万韬 王震波 李洋 刘闯 俞旻杰
受保护的技术使用者：江苏和正特种装备有限公司
技术研发日：2022.11.14
技术公布日：2023/4/17