本发明涉及无人机动力供给及数据传输领域，特别是涉及一种无人机系统用动力线和数据线抽送的控制装置及其实现方法。
背景技术：
遥感直升机泛指用于航空遥感的各类旋翼式飞机，包括遥控直升机和多轴无人机。遥感飞机主要作为遥感平台，装载各种传感器，如：航摄用摄像机、多光谱摄像机、各种扫描仪、辐射计、测高仪等。通常是在机腹设置不同的窗口，便于对地观测。一般对遥感直升机的要求是：稳定性好、续航时间长、较强数据传输能力，能提供较大设备空间及能源供应，甚至是要求具有全天候飞行能力。
当前市场上电池驱动旋翼式无人机的续航时间只有20-30分钟，远远达不到航空遥感应用对于续航时间的要求，如果单提高电池的电量，按照目前电池技术，提高电量的同时会增加电池的重量，飞机的载重就会减少，这是矛盾的一个方面。以目前的电池技术，要使大负载（在于20kg以上）的飞行器能持续飞行30分钟以上，是很困难的一件事情。有线无人机（采用有线方式传输动力及数据的无人机系统）是解决上述问题的一个办法，但是市场上没有一种动力线和数据线抽送的控制装置。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无人机系统用动力线和数据线抽送的控制装置及其实现方法，该系统及方法能够控制无人机动力及数据传输线缆的抽出及回收，并且能够检测到无人机的升起及降落状态，由此来决定线缆转轴的转动方向。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种无人机系统用动力线和数据线抽送的控制装置，包括系统支撑架、线缆转轴、线缆抽送及检测装置，线缆转轴和线缆抽送及检测装置安装在系统支撑架上，
所述线缆转轴包括：光电一体化旋转接头、动力及数据传输线缆、伺服电机，动力及数据传输线缆通过光电一体化旋转接头缠绕在线缆转轴上，线缆转轴在伺服电机的带动下进行转动；缠绕在线缆转轴上的动力及数据传输线缆活动端通过线缆抽送及检测装置；
所述线缆抽送及检测装置包括线缆检测装置、线缆对中装置、滑动托板、固定托板、连接滑块、滑轨、拉伸弹簧、l型支架、滑块、丝杠、支架、步进电机；
所述支架固定在系统支架上，丝杠和步进电机固定到支架上，丝杠在能够在步进电机的带动下做轴向转动，滑块能够在丝杠的的带动下沿着丝杠做径向移动，固定托板固定在滑块上，固定托板上安装有滑轨和线缆检测装置，连接滑块能够在滑轨上移动，滑动托板固定在连接滑块上，滑动托板上安装有线缆对中装置，拉伸弹簧一端固定在l型支架上，另外一端固定到滑动托板上。
进一步，所述线缆检测装置上面安装有红外发光二极管阵列和红外接收管阵列。
进一步，所述动力及数据传输线缆与无人机连接的另外一端连接在线缆转轴上。
进一步，所述动力及数据传输线缆由电力线及光纤组成。
进一步，所述系统支撑架、线缆转轴、滑动托板、固定托板、连接滑块、支架采用铝型材及铝合金材料。
一种利用上述的控制装置的实现方法，包括以下步骤：
步骤a，当需要进行遥感探测作业时，发出起飞控制指令后，遥感直升机升起，在遥感直升机的带动下动力及数据传输线缆开始向外拉伸，在拉力的作用下动力及数据传输线缆沿着线缆弯曲的方向产生位移，并且对线缆对中装置产生力的作用，将拉伸弹簧拉伸，线缆对中装置、滑动托板组成的组件向着弹簧延长的方向发生运动；
在无人机拉伸的作用下，动力及数据传输线缆在线缆抽送及检测装置中的位置由位置1移动到位置2，线缆检测装置检测到动力及数据传输线缆的位置变化，线缆转轴开始转动将动力及数据传输线缆延长，无人机升起；
步骤b，当遥感探测作业结束，发出降落控制指令后，遥感直升机降落，动力及数据传输线缆拉力减少，在弹簧的作用下，动力及数据传输线缆在线缆抽送及检测装置中的位置由位置2移动到位置1，线缆检测装置检测到动力及数据传输线缆的位置变化，线缆转轴开始转动将动力及数据传输线缆收回，无人机降落。
相对于现有技术，本发明所述的无人机系统用动力线和数据线抽送的控制装置及实现方法具有以下优势：通过一种无人机系统用动力线和数据线抽送的控制装置及其实现方法，该系统及方法能够控制无人机动力及数据传输线缆的抽出及回收，并且能够检测到无人机的升起及降落状态，由此来决定线缆转轴的转动方向。
在该装置的作用下，能够自动控制无人机动力及数据传输线缆的抽出及回收，减少人为干预。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为该系统线缆抽送及检测装置示意图；
图3为该系统线缆拉伸状态示意图；
图4为该系统线缆自由状态示意图；
图5为该系统线缆检测装置示意图；
附图中，各标号所代表的部件如下：
1：系统支撑架；
2：线缆转轴；2-1：光电一体化旋转接头；
2-2：动力及数据传输线缆；2-3：伺服电机；
3：线缆抽送及检测装置；3-1：线缆检测装置；
3-2：线缆对中装置；3-3：滑动托板；
3-4：固定托板；3-5：连接滑块；
3-6：滑轨；3-7：拉伸弹簧；
3-8：l型支架；3-9：滑块；
3-10：丝杠；3-11：支架：
3-12：步进电机；
3-1-1：红外发光二极管阵列；3-1-2：红外接收管阵列。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种无人机系统用动力线和数据线抽送的控制装置，参见图1，该控制装置包括：系统支撑架1、线缆转轴2；线缆抽送及检测装置3；线缆转轴2和线缆抽送及检测装置3安装在系统支撑架1上；
参见图1，线缆转轴2包括：光电一体化旋转接头2-1；动力及数据传输线缆2-2；伺服电机2-3；
参见图1，动力及数据传输线缆2-2通过光电一体化旋转接头2-1缠绕在线缆转轴2上，线缆转轴2在伺服电机2-3的带动下进行转动；
参见图1，缠绕在线缆转轴2上的动力及数据传输线缆2-2活动端通过线缆抽送及检测装置3；
参见图2，线缆抽送及检测装置3包括：线缆检测装置3-1、线缆对中装置3-2、滑动托板3-3、固定托板3-4、连接滑块3-5、滑轨3-6、拉伸弹簧3-7、l型支架3-8、滑块3-9、丝杠3-10、支架3-11、步进电机3-12；
参见图5，线缆检测装置3-1上面安装有：红外发光二极管阵列3-1-1和红外接收管阵列3-1-2；
参见图2，线缆抽送及检测装置3：支架3-11固定在系统支架1上，丝杠3-10和步进电机3-12固定到支架3-11上，丝杠3-11在能够在步进电机3-12的带动下做轴向转动，滑块3-9能够在丝杠的3-11的带动下沿着丝杠3-11做径向移动，固定托板3-4固定在滑块3-9上，固定托板3-4上安装有滑轨3-6和线缆检测装置3-1，连接滑块3-5能够在滑轨3-6上移动，滑动托板3-3固定在连接滑块3-5上，滑动托板3-3上安装有线缆对中装置3-2，拉伸弹簧3-7一端固定在l型支架3-8上，另外一端固定到滑动托板3-3上。
一种上述控制装置的实现方法，参见图3、图4，当需要进行遥感探测作业时，发出起飞控制指令后，遥感直升机升起，动力及数据传输线缆2-2开始向外拉伸，在拉力的作用下动力及数据传输线缆2-2沿着线缆弯曲的方向产生位移，并且对线缆对中装置3-2产生力的作用，将拉伸弹簧3-7拉伸，线缆对中装置3-2、滑动托板3-3组成的组件向着弹簧3-7延长的方向发生运动。参见图5，在无人机拉伸的作用下，动力及数据传输线缆2-2在线缆抽送及检测装置3中的位置由位置1移动到位置2，线缆检测装置3-1检测到动力及数据传输线缆2-2的位置变化，线缆转轴2开始转动将动力及数据传输线缆2-2延长，无人机升起。
参见图3、图4，当遥感探测作业结束，发出降落控制指令后，遥感直升机降落，动力及数据传输线缆2-2拉力减少，在弹簧3-7的作用下，动力及数据传输线缆2-2在线缆抽送及检测装置3中的位置由位置2移动到位置1，线缆检测装置3-1检测到动力及数据传输线缆2-2的位置变化，线缆转轴2开始转动将动力及数据传输线缆2-2收回，无人机降落。
进一步地，该多轴无人机7可以是遥控直升机，或者其他可垂直升降的飞行装置。
本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。