一种留空监控飞行器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种留空监控飞行器，属于无人飞行器【技术领域】。本实用新型包括监控飞行器、地面供电机构和图像传输机构，监控飞行器的机架的四个拐角处设置有飞行提升机构，该机架上还负载有监控机构；地面供电机构包括直流供电系统、绕线盘、随动电机和输电线，直流供电系统通过输电线与监控飞行器电连接，输电线盘绕于绕线盘上，绕线盘由随动电机控制；图像传输机构包括数据传输线和图像接收系统，图像接收系统通过数据传输线与监控飞行器相连。本实用新型采用有线直流电源供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间，采用有线传输监控设备拍摄视频图像，传送给地面的监控画面清晰，便于地面工作人员观察。
【专利说明】一种留空监控飞行器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人飞行器【技术领域】，更具体地说，涉及一种留空监控飞行器。
【背景技术】
[0002]与直升飞机、飞艇相比，小型多旋翼飞行器具有机动灵活、价格低廉的优点。运用小型飞行器作为监控设备(摄像机等检测设备)的载体，对地面诸如道路不通、因现场混乱造成交通堵塞、因环境污染或反恐危险使得作业人员无法靠近等情况进行小范围定点监控和拍摄，也得到了越来越普遍的应用。
[0003]然而，目前使用的小型监控飞行器存在以下问题:首先，现有产品采用锂电池等对飞行器进行供电，由于飞行器能耗较大所以耗电非常快，导致飞行器的续航时间短，一般只能持续5?10分钟，搭载大容量电池虽然能够延长飞行时间，但将导致飞行器的有效载荷减少；其次，搭载的监控设备与地面之间采用无线信号通信，传输的画面质量较差。如何提高小型监控飞行器的续航时间、有效载荷以及传输画面质量，成为了相关领域急需解决的冋题。
[0004]经检索，中国专利号ZL 201410012143.4，授权公告日为2014年4月30日，发明创造名称为:有线电源多旋翼无人飞行器，该申请案包括多旋翼无人飞行器和地面供电装置，所述的多旋翼无人飞行器上搭载有将地面供电装置的高压交流电转换成多旋翼无人飞行器适用的直流低压电的电源转换系统，所述的电源转换系统与地面供电装置之间通过电缆电性连接，所述的电源转换系统上还设置有为多旋翼无人飞行器各功能模块分配电能的供电总成。该申请案使用了有线电源供电方案，使飞行器的飞行时间大大增加。
[0005]又如中国专利申请号201210510858.3，申请日为2012年11月30日，发明创造名称为:多旋翼无人飞行器系留系统，该申请案包括作为系留平台的多旋翼无人飞行器、系缆和地面装置，所述系缆连接所述多旋翼无人飞行器和所述地面装置；所述多旋翼无人飞行器包括系留电源装置，所述系缆包括输电线缆，所述地面装置包括地面供电装置，所述系留电源装置通过所述系缆中的输电线缆连接所述地面供电装置。以及中国专利号ZL201220596561.9，授权公告日为2013年5月29日，发明创造名称为:一种电驱动起重无人飞行平台。
[0006]上述申请案均提供了由地面供电以延长飞行器续航时间的方案，但上述申请案或结构复杂、制造成本高，或未考虑信号输送质量问题，均不能达到很好的使用效果。
【发明内容】
[0007]1.实用新型要解决的技术问题
[0008]本实用新型的目的在于克服现有小型监控飞行器续航时间短、有效载荷低、监控画面质量差的不足，提供了一种留空监控飞行器；本实用新型采用有线直流电源供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间，能够保证飞行器有充分时间执行低空监控任务；同时，本实用新型采用有线传输监控设备拍摄的视频图像，传送给地面的监控画面清晰，便于地面工作人员观察并实时操控飞行器高度以及监控设备拍摄角度，实现监控区域无死角监测。
[0009]2.技术方案
[0010]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0011]本实用新型的一种留空监控飞行器，包括监控飞行器、地面供电机构和图像传输机构，所述监控飞行器的机架的四个拐角处设置有飞行提升机构，该机架上还负载有监控机构；所述的地面供电机构包括直流供电系统、绕线盘、随动电机和输电线，直流供电系统通过输电线与监控飞行器电连接，输电线盘绕于绕线盘上，所述的绕线盘由随动电机控制；所述的图像传输机构包括数据传输线和图像接收系统，图像接收系统通过数据传输线与监控飞行器相连。
[0012]更进一步地，所述的飞行提升机构采用上下设置的双电机双桨结构。
[0013]更进一步地，所述的监控机构设置有4组，该监控机构包括俯仰云台和监控设备，俯仰云台挂载于机架的四支机臂上，该俯仰云台负载监控设备，俯仰云台带动监控设备的光轴在65°范围内旋转。
[0014]更进一步地，所述的监控飞行器还设置有GPS定位装置，该GPS定位装置设置于飞行器机体顶部。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本实用新型的一种留空监控飞行器，与现有无人飞行器搭载电池供电飞行的方案相比，采用有线直流电源供电的方式，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间，能够保证飞行器有充分时间执行低空监控任务；
[0018](2)本实用新型的一种留空监控飞行器，不搭载大容量电池且其飞行提升机构采用上下设置的双电机双桨结构，大大解放了飞行器的有效载荷，以致飞行器能够同时挂载四组监控设备，使得低空监控无死角、监控范围更广；
[0019](3)本实用新型的一种留空监控飞行器，其通过数据传输线传输监控设备拍摄的视频图像，避免了使用无线传输存在的信号衰减问题，传送给地面的监控画面更加清晰，便于地面工作人员观察。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的一种留空监控飞行器的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型中监控飞行器的俯视图。
[0022]示意图中的标号说明:
[0023]1、机架；2、GPS定位装置；3、螺旋桨；41、俯仰云台；42、监控设备；51、数据传输线；52、图像接收系统；61、直流供电系统；62、绕线盘；63、随动电机；64、输电线。
【具体实施方式】
[0024]为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0025]实施例1
[0026]结合附图，本实施例的一种留空监控飞行器，主要适用于低空定点监控。该留空监控飞行器包括监控飞行器、地面供电机构和图像传输机构。参看图2，所述监控飞行器的机架I为方形框架，该机架I的四个拐角处设置有飞行提升机构，本实施例的飞行提升机构采用上下设置的双电机双桨结构，即机架I的四个拐角处上下设置两个电机，两个电机同时驱动两个螺旋桨3旋转。本实施例双电机双桨结构设计主要目的在于节省监控飞行器占用空间，同时提升监控飞行器的升力及飞行稳定性，进而提高其有效载荷。
[0027]参看图1，本实施例的地面供电机构包括直流供电系统61、绕线盘62、随动电机63和输电线64，直流供电系统61通过输电线64与监控飞行器电连接，监控飞行器直接由直流供电系统61供电，并通过输电线64传输，输送电源质量高且避免了传统搭载电池供电方案存在的:飞行器续航时间受负载电池容量限制，只能持续飞行5?10分钟，很难一次上空完成设定的监控任务；以及负载大容量电池将导致飞行器的有效载荷减少，飞行器只能携带一组监控设备，监控范围窄的问题。本实施例通过采用有线直流电源供电并设计双电机双桨结构提升监控飞行器的升力，大大解放了飞行器的有效载荷。参看图2，本实施例在飞行器机架I上共负载了 4组监控机构，监控机构包括俯仰云台41和监控设备42，俯仰云台41挂载于机架I的四支机臂上，该俯仰云台41负载监控设备42，本实施例的监控设备42采用摄像机，俯仰云台41能够带动摄像机的光轴在65°范围内旋转。本实施例设置4组监控机构相对于传统只能负载一组监控机构的飞行器，其监控范围更广，又由于摄像机的光轴能够在65°范围内旋转，保证了低空监控无死角，增强了飞行器的实用性。
[0028]值得说明的是，由于本实施例采用有线直流电源供电，相对于传统搭载电池供电方案一个不可避免的缺陷即在于输电线64的收纳问题。虽然飞行器执行低空监控作业，一般也需要几十米的输电线64，如不能很好的管理输电线64将给飞行器的使用带来很大不便。本实施例为了解决上述问题，将输电线64盘绕于绕线盘62上，并在绕线盘62的一端设置了由单片机控制的随动电机63，该随动电机63能够自动感应飞行器的飞行高度，控制绕线盘62正转或反转。如此，飞行器无论上空执行监控任务还是完成任务后降落，均不用烦恼输电线64的缠绕、回收问题，大大方便了飞行器的使用。
[0029]本实施例在飞行器使用有线直流电源供电的基础上，通过设置图像传输机构将飞行器传统无线图像传输的方式也改为了有线传输，具体为图像传输机构包括数据传输线51和图像接收系统52，图像接收系统52通过数据传输线51与监控飞行器相连。本实施例通过数据传输线51传输监控设备42拍摄的视频图像，避免了使用无线传输存在的信号衰减问题，传送给地面的监控画面更加清晰，便于地面工作人员观察。此外，本实施例在飞行器机体顶部还设置了 GPS定位装置2，该GPS定位装置2用于定位飞行器的飞行位置，便于地面人员控制飞行器的监控范围。
[0030]实际使用时，地面人员控制飞行器垂直升空，随动电机63控制绕线盘62正转，方便飞行器牵引输电线64上空。GPS定位装置2传输飞行器的位置信息给地面控制人员，地面控制人员根据要求的监控范围控制飞行器飞行到指定高度后，保持飞行器始终在此高度上执行监控任务。在监控过程中，地面人员根据监控设备42发送的高质量视频图像控制俯仰云台41翻转，俯仰云台41带动监控设备42在65°范围内旋转，实现无死角监测。飞行器执行任务结束后，地面人员控制飞行器降落，同时随动电机63控制绕线盘62反转，输电线64自动盘绕于绕线盘62上。
[0031]实施例1所述的一种留空监控飞行器，采用有线直流电源供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，大大增加了飞行器的续航时间；采用有线传输监控设备拍摄视频图像，传送给地面的监控画面清晰，便于地面工作人员观察，且结构简单、制造成本低，便于推广应用。
[0032]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种留空监控飞行器，包括监控飞行器和地面供电机构，其特征在于:还包括图像传输机构，所述监控飞行器的机架(I)的四个拐角处设置有飞行提升机构，该机架(I)上还负载有监控机构；所述的地面供电机构包括直流供电系统(61)、绕线盘(62)、随动电机(63)和输电线(64)，直流供电系统(61)通过输电线(64)与监控飞行器电连接，输电线(64)盘绕于绕线盘(62)上，所述的绕线盘(62)由随动电机(63)控制；所述的图像传输机构包括数据传输线(51)和图像接收系统(52)，图像接收系统(52)通过数据传输线(51)与监控飞行器相连。
2.根据权利要求1所述的一种留空监控飞行器，其特征在于:所述的飞行提升机构采用上下设置的双电机双桨结构。
3.根据权利要求2所述的一种留空监控飞行器，其特征在于:所述的监控机构设置有4组，该监控机构包括俯仰云台(41)和监控设备(42)，俯仰云台(41)挂载于机架(I)的四支机臂上，该俯仰云台(41)负载监控设备(42)，俯仰云台(41)带动监控设备(42)的光轴在65°范围内旋转。
4.根据权利要求2或3所述的一种留空监控飞行器，其特征在于:所述的监控飞行器还设置有GPS定位装置(2)，该GPS定位装置(2)设置于飞行器机体顶部。
【文档编号】H04N7/18GK204264458SQ201420753031
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】杜绍林, 王燕, 沈子飞, 曹翔 申请人:马鞍山市靓马航空科技有限公司