一种系留无人机控制装置的制作方法

本发明涉及无人机控制设备技术领域，特别一种系留无人机控制装置。

背景技术：

系留无人机因有系留绳的存在，地面设备经线缆为无人机供电，能实现无人机24小时全天时续航，完美解决了普通无人机的续航问题，且具有载荷大、成本低的优点，在抗洪救灾应急通信、重大活动安全保障、大型集会长时间定点监控等方面应用越来越多。在gps或其它卫星导航的模式下，系留机可以精准控制悬停的水平精度，但是，在有特殊需要关掉gps或者其它卫星导航模式，或者强电磁对抗，或者受到强干扰的情况下，有可能导致无人机偏航，也就是说无法在地面人员设定的空域位置内悬停，进而对其有效应用带来一定制约。

现有技术中，发生系留无人机偏航时，通常是操作人员在地面进行纠偏操作，控制无人机再次飞回到设定的空域，由于需要人为操作，会给操作人员带来不便，且操作人员不能实时发现无人机偏航，因此并不能有效保证无人机时刻处于设定的空域悬停。基于上述，提供一种不需要人为控制，能实时监测无人机是否偏航，且在偏航时能及时纠偏的控制装置显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有系留无人机偏航时，由于是人为操作纠偏，会给操作人员带来不便，以及因操作人员不能实时发现无人机偏航，不能有效保证无人机时刻处于设定空域悬停的弊端，本发明提供了是实现多角度实时监测系留无人机是否偏航，且在发生偏航时，在相关机构共同作用下，能及时反方向调整系留无人机的悬停位置，从而达到尽可能保证系留无人机处于设定空域悬停的一种系留无人机控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种系留无人机控制装置，包括稳压电源、轴流风扇，其特征在于还具有方位探测设备、控制电路；所述轴流风扇有相同的两套，两套轴流风扇分别安装在系留无人机的机体下两侧；所述方位探测设备包括机架、外框、内框，外框及内框中部均为空心结构；所述内框配套有内滑板，内滑板的前后侧端分别有内滑条，内框的前后内侧端分别有内滑槽，内滑条位于内滑槽的槽内；所述内滑板的左右侧端上各有磁铁；所述内框的内左右侧端各有干簧管；所述内框的外左右侧端各有外滑条；所述外框的左右内侧端分别有外滑槽，外滑条位于外滑槽的槽内；所述内框前后侧端上各有磁铁；所述外框的内前后侧端各有干簧管；所述系留无人机本体的系留绳下端和内滑板安装在一起；所述外框的下端安装在机架的上端；所述稳压电源、控制电路安装在元件盒内；所述稳压电源的输出端正极和四只干簧管一端电性连接，四只干簧管另一端和控制电路的四个信号输入端分别电性连接；所述稳压电源的正极电源输出端和控制电路的正极控制电源输入端电性连接，稳压电源的负极电源输出端和控制电路的负极及负极控制电源输入端电性连接；所述控制电路的第一及第二路电源输出端和系留无人机本体下其中一端的轴流风扇正负两极、负正两极电源输入端分别电性连接，所述控制电路的第三及第四路电源输出端和系留无人机本体下另一端的轴流风扇正负两极、负正两极电源输入端分别电性连接。

进一步地，所述稳压电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述内框的外侧长宽度小于外框内侧空心部位的长宽度。

进一步地，所述内滑板的外侧长宽度小于内框内侧空心部位的长宽度。

进一步地，所述四只干簧管的内部动触点和静触点为常开式结构。

进一步地，所述控制电路是四只继电器，其间经电路板布线连接，四只继电器正极控制电源输入端连接，四只继电器负极及负极控制电源输入端连接。

本发明有益效果是：本发明工作时，不需要人为操作，当系留无人机向左或向右发生偏航时，系留绳下端会带动内滑板向左或向右运动，进而内框左右侧的干簧管内部触点分别接通，在控制电路作用下，系留无人机本体左端的轴流风扇正负两极或负正两极电源输入端分别得电，产生向右拉力或向左拉力，尽可能保持系留无人机左右航向处于使用者放飞无人机时设定的空域。当系留无人机向前或向后发生偏航时，系留绳下端会带动内框向前或向后运动，进而外框前后侧的干簧管内部触点分别接通，在控制电路作用下，系留无人机本体前端的轴流风扇正负两极或负正两极电源输入端分别得电，产生向后拉力或向前拉力，尽可能保持系留无人机前后航向处于使用者放飞无人机时设定的空域。通过上述机构及电路共同作用，本发明能实现多角度实时监测系留无人机是否偏航，且在发生偏航时，在相关机构共同作用下，能及时反方向调整系留无人机的悬停位置，从而达到尽可能保证系留无人机处于设定空域悬停。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明方位探测设备的结构示意图。

具体实施方式

图1中所示，一种系留无人机控制装置，包括稳压电源1、轴流风扇21及22，还具有方位探测设备3、控制电路4；所述轴流风扇有相同的两套，两套轴流风扇21及22框架上端分别经螺杆螺母垂直安装在系留无人机13的机体下左端及下前端中部；所述方位探测设备3包括矩形机架31、矩形外框32、矩形内框33，外框32及内框33中部均为空心结构；所述内框33配套有一只内滑板34，内滑板34的前后侧端中部各有一只一体成型的矩形内滑条35，内框33的前后内侧端分别横向具有一道内滑槽36，内滑板34的前后侧端内滑条35分别位于内框前后内侧端的内滑槽36的槽内，内滑板34能经内滑条沿内滑槽36左右滑动；所述内滑板36的左右侧端上中部各纵向用胶粘接有一只条形永久磁铁5及6；所述内框33的内左右侧端中部各纵向用胶粘接有一只干簧管7及8；所述内框33的外左右侧端中部各有一只一体成型的矩形外滑条37；所述外框32的左右内侧端分别纵向具有一道外滑槽38，内框33的外左右侧端中部外滑条37分别位于外框左右内侧端外滑槽38的槽内；所述内框33前后侧端上中部各横向用胶粘接有一只条形永久磁铁9及10；所述外框32的内前后侧端中部各横向用胶粘接有一只干簧管11及12；所述系留无人机本体13的系留绳14下端和内滑板34中部开孔经螺杆螺母固定在一起；所述外框32的下端四周经螺杆螺母安装在机架31的上端四周，机架安装在地面上；所述稳压电源1、控制电路4安装在元件盒15内，元件盒15安装在机架31的前左端。内框33的外侧长宽度小于外框32内侧空心部位的长宽度(前后小于9cm、左右小于1cm)。内滑板36的外侧长宽度小于内框33内侧空心部位的长宽度(左右小于9cm、前后小于1cm)。

图2所示，稳压电源a1是交流220v转24v直流开关电源模块成品，功率1kw(型号是lrs-1000-24)。轴流风扇m1、m2每套功率50w，工作电压直流24v。四只干簧管gh、gh1、gh2、gh3的内部动触点和静触点为常开式结构，干簧管gh、gh1、gh2、gh3的动触点水平位于内框33及外框32的外侧。控制电路是四只继电器k1、k2、k3、k4，其间经电路板布线连接，四只继电器k1、k2、k3、k4正极控制电源输入端连接，四只继电器k1、k2、k3、k4负极及负极控制电源输入端连接。稳压电源a1电源输入两端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，稳压电源a1的输出端正极3脚和四只干簧管gh、gh1、gh2、gh3一端经导线连接，四只干簧管gh、gh1、gh2、gh3另一端和控制电路的四个信号输入端四只继电器k1、k2、k3、k4正极电源输入端分别经导线连接；所述稳压电源a1的正极电源输出端3脚和控制电路的四只继电器k1、k2、k3、k4正极控制电源输入端经导线连接，稳压电源a1的负极电源输出端4脚和控制电路的四只继电器k1、k2、k3、k4负极及负极控制电源输入端经导线连接；所述控制电路的第一及第二路电源输出端继电器k1、k2两个常开触点端和系留无人机本体下左端的轴流风扇m1正负两极、负正两极电源输入端分别经导线连接，所述控制电路的第三及第四路电源输出端继电器k3、k4两个常开触点端和系留无人机本体下前端的轴流风扇m2正负两极、负正两极电源输入端分别经导线连接。

图1、2所示，220v交流电源进入稳压电源a1的1及2脚后，稳压电源a1的3及4脚会输出稳定的24v直流电源进入控制电源电源输入两端以及四只干簧管gh、gh1、gh2、gh3的正极电源输入端。系留无人机本体13没有偏航时和内滑板34之间处于接近垂直状态，那么内滑板34不会发生左右运动，内框33不会发生前后运动，四只干黄管内部触点均处于开路状态，两套轴流风扇均不会得电工作。实际情况下，当因各种原因，系留无人机向左发生偏航时，系留绳下端会带动内滑板34经内滑条35沿内滑槽36向左运动，向左偏航较多时，内滑板34运动的距离较大，于是其左上端的磁铁ct接近干簧管gh，干簧管gh内部触点受到磁性作用力闭合，进而继电器k1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器k1两个常开触点端和系留无人机本体下左端的轴流风扇m1正负两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻轴流风扇m1正负两极得电后其叶片会顺时针转动，进而产生朝向右侧的拉力，带动系留无人机本体13整体向右侧端运动；同时无人机本体的系留绳带动内滑板34向右侧运动，当系留无人机本体13向右侧纠偏达到一定位置后，内滑板34向右侧运动到合适位置，那么磁铁ct的磁性作用力不再作用于干簧管gh，干簧管gh内部触点开路，进而，轴流风扇m1不再工作，无人机本体13也不再朝向右端运动，完成无人机本体13左偏后的纠偏全部程序。

图1、2中所示，实际情况下，当因各种原因，系留无人机向右发生偏航时，系留绳下端会带动内滑板34经内滑条35沿内滑槽36向右运动，向右偏航较多时，内滑板34运动的距离较大，于是其右上端的磁铁ct1接近干簧管gh1，干簧管gh1内部触点受到磁性作用力闭合，进而继电器k2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器k2两个常开触点端和系留无人机本体下左端的轴流风扇m1负正两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻轴流风扇m1负正两极得电后其叶片会逆时针转动，进而产生朝向左侧的拉力，带动系留无人机本体13整体向左侧端运动；同时无人机本体的系留绳带动内滑板34向左侧运动，当系留无人机本体13向左侧纠偏达到一定位置后，内滑板34向左侧运动到合适位置，那么磁铁ct1的磁性作用力不再作用于干簧管gh1，干簧管gh1内部触点开路，进而，轴流风扇m1不再工作，无人机本体13也不再朝向左端运动，完成无人机本体13右偏后的纠偏全部程序。

图1、2所示，实际情况下，当因各种原因，系留无人机向前发生偏航时，系留绳下端会经内滑板34带动内框33整体经外滑条37沿外滑槽38向前运动，向前偏航较多时，内框33运动的距离较大，于是其前上端的磁铁ct2接近干簧管gh2，干簧管gh2内部触点受到磁性作用力闭合，进而继电器k3得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器k3两个常开触点端和系留无人机本体下前端的轴流风扇m2正负两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻轴流风扇m2正负两极得电后其叶片会顺时针转动，进而产生朝向后侧的拉力，带动系留无人机本体13整体向后侧端运动；同时无人机本体的系留绳带动内框33向后侧运动，当系留无人机本体13向后侧纠偏达到一定位置后，内框33向后侧运动到合适位置，那么磁铁ct2的磁性作用力不再作用于干簧管gh2，干簧管gh2内部触点开路，进而，轴流风扇m2不再工作，无人机本体13也不再朝向后端运动，完成无人机本体1前偏后的纠偏全部程序。

图1、2所示，实际情况下，当因各种原因，系留无人机向后发生偏航时，系留绳下端会经内滑板34带动内框33整体经外滑条37沿外滑槽38向后运动，向后偏航较多时，内框33运动的距离较大，于是其后上端的磁铁ct3接近干簧管gh3，干簧管gh3内部触点受到磁性作用力闭合，进而继电器k4得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器k4两个常开触点端和系留无人机本体下前端的轴流风扇m2负正两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻轴流风扇m2负正两极得电后其叶片会逆时针转动，进而产生朝向前侧的拉力，带动系留无人机本体13整体向前侧端运动；同时无人机本体的系留绳带动内框33向前侧运动，当系留无人机本体13向前侧纠偏达到一定位置后，内框33向前侧运动到合适位置，那么磁铁ct3的磁性作用力不再作用于干簧管gh3，干簧管gh3内部触点开路，进而，轴流风扇m2不再工作，无人机本体13也不再朝向前端运动，完成无人机本体1后偏后的纠偏全部程序。继电器k1、k2、k3、k4是dc24v继电器；干簧管gh、gh1、gh2、gh3是玻璃外壳常闭触点型干簧管(型号mka14103)。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。