一种航拍直升机系统的制作方法

本发明涉及一种航拍技术，尤其是涉及一种航拍直升机系统。

背景技术：

2012年，我国发生森林火灾3966起，受害面积近1.4万公顷，伤亡21人，为损失最少的年份之一。在部分次数的森林火灾中，由于没有较好的前期侦察措施，因此施救时间较晚，一些本可以被扼杀在摇篮中的火灾并没有夭折。

除了森林火灾意外，还有城市消防、高压输电线路、油田管路等，也需要有很好的日常监控，但是很多的高压输电线路以及油田管路等的布局区域也都和森林一样位于一些人迹罕至的地方，依靠人力巡视的方式造成大量的劳动人口的浪费。并且有的地方属于原始生态，再添加过多的自动化控制设备必然会对生态环境造成一定的影响，因此如何能够实现对森林消防等的监护，同时又能尽可能地减少对自然生态环境的侵害显得具有现实意义。

中国专利CN 103950536 A公开了一种侦察用无人直升机系统，包括控制器、第一桨叶组控制模块、第二桨叶组控制模块、激光检测模块、红外传感模块、探头回转控制模块、探头俯仰控制模块、无线通讯模块、GPS定位模块、视频采集模块、陀螺定位模块。然而该侦察用无人直升机系统过于庞大，在仅需要进行森林消防和油田管路巡查等情况时存在功能上的冗余，另外该侦察用无人直升机系统也没有很好的图像捕捉设备，因此不能很好地满足森林消防的任务要求。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种航拍直升机系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种航拍直升机系统，包括相互连接的直升机和地面控制站，所述直升机包括 航拍装置，该航拍装置包括三轴抗震云台和相机，所述相机固定于三轴抗震云台上，并通过三轴抗震云台设置于直升机机身底部。

所述三轴抗震云台包括：

延长支架，与直升机机身底部连接，用于调整相机的航向角；

关节支架，其一端与延长支架连接，用于调整相机的横滚角；

固定支架，与关节支架的另一端连接，用于固定相机并调整相机的俯仰角。

所述延长支架包括第一壳体和置于第一壳体内的第一旋转轴，所述第一旋转轴两端分别与直升机机身和关节支架连接。

所述关节支架包括第二壳体和置于第二壳体内的第二旋转轴，所述第二旋转轴两端分别与关节支架和固定支架连接。

所述固定支架包括：

载物台，与关节支架连接并在关节支架带动下转动，用于固定相机；

第三旋转轴，共设有两个，对称设置于载物台两边并分别与相机两侧连接、用于调整相机的俯仰角。

所述延长支架和关节支架、以及关节支架和固定支架之间均设有减震器。

所述地面控制站包括第一雷达收发器，所述直升机包括与第一雷达收发器配对连接的第二雷达收发器；

当第二雷达收发器与第一雷达收发器连接中断时，直升机自动返航。

所述直升机还包括保护降落伞装置，当直升机竖直方向加速度为重力加速度时，所述保护降落伞装置自动开启以减小直升机的机械能。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)由于采用了三轴抗震云台固定相机的方式，因此相机具有良好的可扩展性，相比于目前普遍采用的摄像头和机身一体化的结构方式，可以有效降低维修成本。

2)延长支架、关节支架和固定支架依次连接，三个支架的长度可以根据需要定制，适应于不同的机身，同时支架具有长度，因此可以提高调整时的精确度。

3)第三旋转轴共设有两个，可以从两个方向夹紧相机，提高相机的稳定性。

5)当第二雷达收发器与第一雷达收发器连接中断时，直升机自动返航，可以避免直升机失控。

6)保护降落伞装置可避免直升机自由落体时伤害地面的人群，以及破坏建筑物。

附图说明

图1为本发明直升机的结构示意图；

图2为本发明动力机构的控制架构示意图；

其中：1、直升机，2、地面控制站，11、三轴抗震云台，12、相机，13、螺旋桨，14、折叠臂，15、起落架，16、控制器，17、动力电机，18、GPS装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种航拍直升机系统，如图2所示，包括相互连接的直升机1和地面控制站2，如图1所示，直升机1包括航拍装置，该航拍装置包括三轴抗震云台11和相机12，相机12固定于三轴抗震云台11上，并通过三轴抗震云台11设置于直升机1机身底部，具体为机身腹部。

三轴抗震云台11包括：

延长支架，与直升机1机身底部连接，用于调整相机12的航向角；

关节支架，其一端与延长支架连接，用于调整相机12的横滚角；

固定支架，与关节支架的另一端连接，用于固定相机12并调整相机12的俯仰角。

延长支架包括第一壳体和置于第一壳体内的第一旋转轴，第一旋转轴两端分别与直升机1机身和关节支架连接。

关节支架包括第二壳体和置于第二壳体内的第二旋转轴，第二旋转轴两端分别与关节支架和固定支架连接。

固定支架包括：

载物台，与关节支架连接并在关节支架带动下转动，用于固定相机12；

第三旋转轴，共设有两个，对称设置于载物台两边并分别与相机12两侧连接、用于调整相机12的俯仰角。

延长支架和关节支架、以及关节支架和固定支架之间均设有减震器。

如图1所示，直升机1包括动力机构、以及设在机身下方的两个起落架15， 动力机构包括六个螺旋桨套件，螺旋桨套件包括折叠臂14以及固定在折叠臂14一端的螺旋桨13，折叠臂14的另一端与机身连接。

如图2所示，动力机构包括控制器16以及六个均与控制器16连接的动力电机17，六个动力电机17分别设于六个折叠臂14上并分别与六个螺旋桨13对应连接。

直升机1上设有用于获取侦察直升机位置信息的GPS装置18，该GPS装置18与控制器16连接，GPS装置18可以通知接收全球运位卫星系统信号以及基站信号，结合基站定位数据与卫星定位数据完成位置的确定，搭配GPS自动导航系统，可以准确地锁定直升机高度和位置，稳定悬停，使得从任意角度任意位置拍摄变得切实可行。并且GPS还可以飞行雷达可以实时显示飞行器相对于使用者的方位。

直升机1上还设有惯性测量单元，该惯性测量单元包括用于测量直升机1的线加速度的三个加速度计和用于测量机身角速度的陀螺仪，陀螺仪和三个加速度计均设于直升机1机身内部并与控制器16连接，另外根据需要，直升机1上还可以选配用于测量大气压强的气压计。

地面控制站2包括第一雷达收发器，直升机1包括与第一雷达收发器配对连接的第二雷达收发器，当第二雷达收发器与第一雷达收发器连接中断时，直升机1自动返航。

地面控制站2还包括

用于收发控制信号的第一通讯天线、用于接收相机12拍摄的图像信号的第二通讯天线以及用于显示相机12所拍摄图像的显示屏，第一通讯天线通过2.4GHz无线电波与控制器16连接，第二通讯天线通过5.8GHz无线电波与控制器16连接。

控制信号和图像信号采用分开的第一通讯天线和第二通讯天线分别与控制器16连接，并且还采用了不同的频段，减少了相互之间的干扰，另外由于图像信号采用了5.8GHz的无线电波与控制器16连接，传输距离高度可达1000米，范围可达1500米，并且可以增加传输速率。地面控制站2上还设有用于控制直升机1运动姿态的控制摇杆。

使用者可以通过地面控制站2控制直升机的运动，相机12拍摄到的画面也可以在地面控制站2上显示。

直升机1还包括保护降落伞装置，当直升机1竖直方向加速度为重力加速度时，保护降落伞装置自动开启以减小直升机1的机械能。