一种环形带固定翼的网捕无人飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器领域，特别是一种环形带固定翼的网捕无人飞行器。

背景技术：

随着消费级无人机市场的快速增长，功能越来越先进的新式无人机不断涌现，为我们生活带来方便的同时，也带来了安全和隐私方面的忧患，如违规飞行的无人机(以下简称违规无人机)偷窥侵犯隐私权，在国家机关和军队驻地等敏感区域飞行危害国家安全；以及违规无人机在机场附近飞行，操作不当引发重大安全事故等等。对违规无人机的管制需求日渐加剧。

常规网捕无人飞行器，都是无人飞行器上搭载可以发射捕捉网的网捕枪。捕捉时，网捕无人飞行器悬停在违规无人机后方或前方，瞄准目标，把捕捉网发射出去，捕捉网展开，包裹住违规无人机。该网捕方案，结构复杂，操作繁琐，需要搭载较重设备，采购及维护的成本高，不利于大范围应用。

拦截网式网捕，无人飞行器下垂挂面积较大，重量较轻的平行拦截网。拦截时需要无人飞行器悬停在违规无人机前进的路径上，等待违规无人机撞击拦截网。通过细密的网线，缠住违规无人机的电机和螺旋桨，从而拦截并捕捉违规无人机。该网捕方案结构简单，成本低廉，但易造成违规无人机掉落，威胁地面人员及财产安全。

除此之外，现有‘X’形旋翼无人机机动性一般，捕捉违规无人机时显得机动性不足。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种环形带固定翼的网捕无人飞行器，包括电池组和控制器，所述电池组的数量为两组以上，还包括：环形支架，所述电池组均布在环形支架上，所述环形支架内部为空心；旋翼单元，所述旋翼单元的数量为两个以上，所述旋翼单元均布在环形支架上；环形机翼，所述环形机翼固定在环形支架上；捕捉网I，所述捕捉网I固定在环形支架内部，所述捕捉网I能够覆盖环形支架内部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形机翼包括升降舵和方向舵，所述升降舵和方向舵均可转动，所述升降舵绕水平轴转动，所述方向舵绕竖直轴转动，所述方向舵垂直于升降舵，所述升降舵和方向舵均受控制器控制。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降舵和方向舵的数量均为两个，两个所述升降舵同侧布置，所述升降舵和方向舵均沿竖直方向布置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形机翼还包括多块固定翼，每块所述固定翼或升降舵或方向舵首尾相接形成环形机翼。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括捕捉网II，所述捕捉网II能够覆盖环形支架内部，所述捕捉网II包括自由下垂段，所述自由下垂段上设有缺口；所述环形支架包括上环和下环；所述捕捉网I和捕捉网II分别固定在上环或下环。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形支架包括多支连接杆和多支转轴，两支相邻的所述连接杆通过转轴相连并绕转轴转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接杆的数量为八支，上述转轴的数量为八支。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形支架包括两个翻折支架和两支折叠转轴，两支所述折叠转轴相对布置，两支所述折叠转轴共轴且布置在同一水平面内；两个所述翻折支架首尾相接，所述翻折支架的首尾两端设有相应的转动结构，所述翻折支架绕所述折叠转轴翻折。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括脚架杆，所述脚架杆数量为两支以上，所述脚架杆固定在环形支架的下方。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括缓冲套，所述缓冲套套设在脚架杆下方，所述缓冲套数量与脚架杆相对应。

本发明的有益效果是：通过在环形结构的飞行器中部布置捕捉网，使违规无人机落在捕捉网内，防止违规无人机坠落地面造成威胁；通过设置固定翼，使得该飞行器机动性更强。

除外，利用环形结构的无人机重量轻，续航时间长的特点，提高对违规无人机的捕捉能力。再者，首次捕捉失败后，仍可再次追赶违规无人机，实现短时间内多次的捕捉，提高捕捉成功率。

再者，通过增加环形结构机体尺寸，增加捕捉网的面积，更容易命中违规无人机。

除此之外，该飞行器能够折叠成空间占用更小的形态，便于储存运输。

本发明涉及飞行器，特别是一种环形带固定翼的网捕无人飞行器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的双网结构示意图；

图3是本发明的环形支架连接杆结构示意图；

图4是环形支架的翻折后的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，一种环形带固定翼的网捕无人飞行器，包括电池组和控制器，还包括：环形支架1，所述电池组均匀布置在环形支架1上，所述环形支架1内部为空心；旋翼单元2，所述旋翼单元2的数量为两个或多个，所述旋翼单元2均与布置在环形支架1上；环形机翼3，所述环形机翼3固定在环形支架1上；捕捉网I，所述捕捉网I固定在环形支架1内部，所述捕捉网I能够覆盖环形支架1内部。

通过设置环形支架并将旋翼单元和电池组均布在环形支架上，相比普通旋翼飞行器，一方面省去了挂载架，减轻了重量，另一方面，各个重力点离重心距离较远，飞行器倾侧时更为稳定，更易于控制。相比双旋翼尾座式飞行器，采用四组或多组旋翼作为垂直起降时升力来源，直接在环形结构机体上布置环形机翼，在垂直起降状态下，俯仰和横滚平稳控制都由旋翼产生的升力修正，因此更加稳定，该飞行器机动性更强。通过在环形支架中部设置捕捉网，捕捉无人机时能够防止无人机掉落地面对地面生命财产造成威胁。当其进行捕捉作业时，地面站系统捕捉到违规无人机无线电信号后，根据捕捉到的信号对违规无人机的相对位置及运动路径作出分析，形成导航指令发给无人飞行器，当无人飞行器靠近违规无人机时，通过搭载在无人飞行器上的可视化系统锁定违规无人机的位置，并进行实时分析违规无人机的飞行路线，确定违规无人机的捕捉点，精准规划无人飞行器的飞行路线，从而实现对违规无人机进行捕捉。

进一步作为优选的实施方式，所述环形机翼3包括升降舵和方向舵，所述升降舵和方向舵均可转动，所述升降舵绕水平轴转动，所述方向舵绕竖直轴转动，所述方向舵垂直于升降舵，所述升降舵和方向舵均受控制器控制。由此，当环形支架平行与地面时，旋翼提供升力使无人机保持飞行状态；当环形支架垂直于地面，旋翼此时提供水平动力使无人机水平飞行，升降舵起到类似于飞机翼的作用，为飞行器提供升力，控制器协调升降舵的角度和旋翼的转速，从而使飞行器能够在保持相对稳定的状态下快速水平移动；控制器通过改变方向舵的角度，在水平移动时能够快速的转向；通过设置升降舵和方向舵，增强了无人机的机动性。

进一步作为优选的实施方式，所述环形机翼3还包括多块固定翼，每块所述固定翼或升降舵或方向舵首尾相接形成环形机翼3。

通过设置固定翼或升降舵或方向舵首尾相接组成环形机翼的形式，当飞行器需要进行水平移动，控制器控制旋翼差速旋转使其处于倾侧状态时，固定翼随飞行器倾侧，能够为飞行器提供升力,当需要转向或调整姿态时，需要旋翼差速旋转来实现，相比设置了升降舵和方向舵的方案效率稍低，但该方案结构简单，易于实现。

进一步作为优选的实施方式，参照图2，还包括捕捉网II，所述捕捉网II能够覆盖环形支架1内部，所述捕捉网II包括自由下垂段，所述自由下垂段上设有缺口；所述环形支架1包括上环和下环；所述捕捉网I和捕捉网II分别固定在上环或下环。由此，通过设置缺口，捕捉违规无人机时可以通过缺口将违规无人机包络进网内。通常地，自由下垂段的高度至少要比违规无人机高。

进一步作为优选的实施方式，所述环形支架1包括多支连接杆和多支转轴，两支相邻的所述连接杆通过转轴相连并绕转轴转动。由此，飞行器的环形支架能够折叠，方便运输存储。

进一步作为优选的实施方式，参照图3，所述环形支架1包括多支连接杆11和多支竖直布置的转轴，每两支相邻的所述连接杆11通过转轴相连并绕转轴转动。旋翼飞行器在正常工作条件下，需要通过平衡各个旋翼所产生的升力来实现垂直起降，为了简化升力的计算模型，旋翼飞行器中的旋翼通常以均匀布置的方式安装。这种状态下的占用空间比较大，对于使用状态下的环形结构旋翼飞行器是必要的，但环形结构旋翼飞行器运输或储存时，不必要地占用了较大的空间，为此，发明了一种环形结构旋翼飞行器，通过设置连接杆可转结构，使得该飞行器能够折叠成占用空间更小的姿态，以便于运输，存储。

进一步作为优选的实施方式，所述连接杆11的数量为八支，上述转轴的数量为八支。由此，飞行器的环形支架能够灵活折叠，方便运输存储。优选地，环形支架折叠成‘M’形，能够便于运输和排列存储。

进一步作为优选的实施方式，参照图4，所述环形支架1包括两个翻折支架12和两支折叠转轴，两支所述折叠转轴相对布置，两支所述折叠转轴共轴且布置在同一水平面内；两个所述翻折支架12首尾相接，所述翻折支架12的首尾两端设有相应的转动结构，所述翻折支架12绕所述折叠转轴翻折。由此，所述转轴能通过旋转，折叠成占用空间更小的姿态。

进一步作为优选的实施方式，还包括脚架杆5，所述脚架杆5数量为两支以上，所述脚架杆5固定在环形支架1的下方。由此，该无人机着陆时对地面不平整的缺口适应能力更强。

进一步作为优选的实施方式，还包括缓冲套4，所述缓冲套4套设在脚架杆5下方，所述缓冲套4数量与脚架杆5相对应。由此，无人机着陆时更加平稳。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。