一种抗电磁系留无人机结构、系留无人机系统的制作方法与工艺

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一种抗电磁系留无人机结构、系留无人机系统的制作方法与工艺
本实用新型涉及一种抗电磁系留无人机结构、系留无人机系统。

背景技术:
系留无人机已在多个领域具有广泛的应用,系留无人机在工作时需要通过传输线缆实时连接无人机以给无人机供电,以驱动无人机在空中实现各种操作,地面工作站中的发电机一般都是提供220V或380V交流电,但是在通过传输线缆传输至无人机之前的电能需要通过开关电源将发电机产生的交流电转换成直流电,同时将220V或380V电压变压为800~1000V的高压,然后再通过传输线缆传输至无人机的电机,以通过电机驱动无人机飞行或实现其他操作;但是,由电磁学原理可知道,由于将电压大幅度升高,所以在电能传输的过程中会产生很强的电磁场,这种电磁场中的电磁波会极大的影响在天空中飞行的无人机接收地面工作站发出的飞控信号,因而造成无人机的控制不灵敏,无法完成预定任务,其安全性能也会产生一定隐患,影响了系留无人机的工作效率,所以需要解决由于电磁场干扰而产生的问题。不过按电磁学原理来说,在无人机的内部如果设置一个高压转低压的电磁的开关电源就可以减小电磁波的产生,但是系留无人机长时间在空中飞行执行任务,设置一个高压转低压的开关电源无疑会导致系留无人机整体的重量增加,虽然减小了电磁波的产生,但会造成重量增加、提高耗能的问题,所以如何才能解决系留无人机的重量问题和耗能问题,同时有效的减小电磁波的干扰,成为了本领域的技术难点。

技术实现要素:
本实用新型的目的是解决系留无人机的重量问题和耗能问题,同时有效的减小电磁波的干扰。为了实现上述技术目的,本申请提供了如下技术方案:一种抗电磁系留无人机结构,包括碳纤维外壳,所述碳纤维外壳内设置有电机和第一金属包覆层;所述第一金属包覆层包覆在所述电机外;所述电机通过线缆模块连接有传输线缆,所述线缆模块外层包覆有散热包覆层;所述碳纤维外壳通过电磁波导线分别与所述第一金属包覆层和所述传输线缆连接;所述传输线缆包括有第二金属包覆层;所述传输线缆的正极线与负极线在所述第二金属包覆层内呈双绞缠绕;并且,所述传输线缆穿过所述碳纤维外壳的线缆孔通过所述第二金属包覆层与大地连接。进一步的,在一个实施例中,第一金属包覆层或/和第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。还提供了一种系留无人机系统,包括地面工作站和所述的抗电磁系留无人机结构;所述抗电磁系留无人机结构通过所述传输线缆连接地面工作站。进一步的,在一个实施例中,所述地面工作站包括有发电机、开关电源和电源滤波装置;所述发电机先后通过所述开关电源和所述电源滤波装置与所述传输线缆连接。进一步的,在一个实施例中,所述电源滤波装置包括有穿心电容或馈通电容,用于将所述开关电源的输出端与大地连接。进一步的,在一个实施例中,所述电源滤波装置包括有磁环,所述传输线缆的正极线和负极线缠绕在所述磁环的两端,用于通过磁环的反相作用降低电流的波峰。在上述技术方案中,通过在所述电机的外层包覆所述第一金属包覆层,优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层来吸收高压直流电所产生的电磁波,并将电磁波转化成比较微电,利用电磁波导线将所述第一金属包覆层、碳纤维外壳和传输线缆连接起来,由于所述传输线缆接地,所以可经所述传输线缆将电磁波转化成的比较微电消散在大地中,以达到去除电磁波的目的,进而提升了无人机接收地面工作站的控制信号的效果;并且,传输线缆内部的正极线和负极线相双绞缠绕,这样可以将正极线和负极线上发出的电波相抵消,有效降低干扰磁场;正极线和负极线双绞缠绕后的外层还包覆有所述第二金属包覆层,优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层来吸收电磁波,将电磁波转化成比较微电,通过所述第二金属包覆层接地后将比较微电传递到大地而消散掉;进一步的,所述线缆模块外层包覆有散热包覆层,散热包覆层的材质是一种对高频电磁波具有优异吸收能力的超薄复合材料,这种复合材料是将合金通过物理细化和磁场处理形成高磁导率的磁性合金,并将其均匀分散在高分子中形成的超薄复合材料膜,能够将干扰电磁场转化为热量,直接消散在空中。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请所述的抗电磁系留无人机结构示意图;图2为本申请所述的传输线缆结构示意图;图3为本申请所述的工作站结构示意图;图4为本申请所述的磁环与正极线和负极线结构示意图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。为了解决现有技术中系留无人机的重量问题和耗能问题,同时有效的减小电磁波的干扰,本申请提供了一种抗电磁系留无人机结构,如图1-图4所示,包括碳纤维外壳1,所述碳纤维外壳1内设置有电机11和第一金属包覆层12;所述第一金属包覆层12包覆在所述电机11外;通过在所述电机11的外层包覆所述第一金属包覆层12可以吸收高压直流电所产生的电磁波,本申请中优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层,并将电磁波转化成比较微电,所述碳纤维外壳1通过电磁波导线14分别与所述第一金属包覆层12和所述传输线缆2连接;利用电磁波导线14将所述第一金属包覆层12、碳纤维外壳1和传输线缆2连接起来,由于所述传输线缆2接地,所以可以将第一金属包覆层12由电磁波转化成的比较微电消散在大地0中,以达到去除电磁波的目的,进而提升了无人机接收地面工作站的控制信号的效果。所述电机11通过线缆模块13连接有传输线缆2,所述线缆模块13外层包覆有散热包覆层15;所述线缆模块13外层包覆有散热包覆层15,散热包覆层15的材质是一种对高频电磁波具有优异吸收能力的超薄复合材料,这种复合材料是将合金通过物理细化和磁场处理形成高磁导率的磁性合金,并将其均匀分散在高分子中形成的超薄复合材料膜,能够将干扰电磁场转化为热量,直接消散在空中。所述传输线缆2包括有第二金属包覆层21;所述传输线缆2的正极线22与负极线23在所述第二金属包覆层21内呈双绞缠绕;并且,所述传输线缆2穿过所述碳纤维外壳1的线缆孔通过所述第二金属包覆层21与大地0连接。由于传输线缆2内部的正极线22和负极线23相双绞缠绕,这样可以将正极线22和负极线23上发出的电波相抵消,有效降低干扰磁场;并且,正极线22和负极线23双绞缠绕后的外层还包覆有所述第二金属包覆层21来吸收电磁波,在具体的一个实施例中优选用了铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层,从而将电磁波转化成比较微电;通过所述第二金属包覆层21接地后将比较微电传递到大地0而消散掉,以此来降低由于高压直流电而产生的干扰磁场,提升无人机接收地面工作站的控制信号的效果。还提供了一种系留无人机系统,包括地面工作站3和所述的抗电磁系留无人机结构;所述抗电磁系留无人机结构通过所述传输线缆2连接地面工作站。进一步的,在一个实施例中,所述地面工作站3包括有发电机31、开关电源32和电源滤波装置33;所述发电机31先后通过所述开关电源32和所述电源滤波装置33与所述传输线缆2连接。由于开关电源32的工作原理就是通过内置开关的交替开关,将发电机31产生的交流电转化为高压直流电,而在产生高压直流电的同时,发电机的平稳电流中会多产生高频毛刺电流,这些高频毛刺电流极易产生高频干扰电磁波。所述电源滤波装置33包括有穿心电容或馈通电容331,用于将所述开关电源32的输出端与大地0连接。通过穿心电容或馈通电容331将开关电源32与大地0连接,由于大地的电势为零,而电流具有向低电势(大地0)流动的倾向,便可以将高频毛刺电流导向大地,而所述穿心电容或者馈通电容331的作用就是能够阻止普通电流流向大地0,只允许高频毛刺电流流向大地0,这样经穿心电容或馈通电容331的电能中就只有普通电流,而高频毛刺电流就被导向了大地从而消散掉了,以此来达到去高频毛刺电流的目的;所述电源滤波装置33包括有磁环332,所述传输线缆2的正极线22和负极线23缠绕在所述磁环332的两端,用于通过磁环332的反相作用降低电流的波峰。将传输线缆2的正极线22和负极线23缠绕在所述磁环332的两端,利用磁环332的反相作用,使经过它内部的线圈中的电流由于它的抑制作用而降低电流中的波峰,起到电流的“削峰”的作用,从而减小了电磁波。以上对本实用新型所提供的抗电磁系留无人机结构、系留无人机系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。...
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