一种小型单兵作战无人机系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种小型单兵作战无人机系统，包括飞行器、手持控制器以及单兵头盔，飞行器上安装有机载通信设备、机载控制器及机载任务设备，飞行器与手持控制器之间通过无线通信设备进行无线连接，飞行器与单兵头盔之间通过无线通信设备进行无线连接。本发明的气动布局良好，自身安定性优异，安全性高；外场维护能力强，便于携带；操作简单，启动准备时间短。
【专利说明】一种小型单兵作战无人机系统
【技术领域】
[0001]本发明属于无人机领域，尤其是一种小型单兵作战无人机系统。
【背景技术】
[0002]近几年，伴随着无人驾驶飞机技术的逐渐成熟，以及配套控制设备的进步具备了技术上的多种应用的可行性。目前的无人机系统通常是由地面控制站进行统一控制，单人外出执行任务时的无人机应用较为欠缺，灵活性不足。
[0003]经过初步检索未发现与本专利相同的已公开专利技术，且根据研宄目前我国内市场尚未出现类似产品。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种小型单兵作战无人机系统。
[0005]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种小型单兵作战无人机系统，其特征在于:包括飞行器、手持控制器以及单兵头盔，飞行器上安装有机载通信设备、机载控制器及机载任务设备，飞行器与手持控制器之间通过无线通信设备进行无线连接，飞行器与单兵头盔之间通过无线通信设备进行无线连接，
[0007](I)飞行器的具体结构，采用碳纤维复合材料制成，包括机身、主翼、侧翼、螺旋桨以及电机，该机身横向两侧均对称弹性铰装有一机翼，机翼外侧铰装有侧翼，机身及机翼为5段；该飞行器两侧的主翼中部前端分别安装有一由电机驱动控制的螺旋桨，该两侧的电机由机载控制器分别控制；螺旋桨采用软质折叠螺旋翼，旋转时自动展开；飞行器下端安装机载任务设备；
[0008](2)手持控制器的系统为JAUS兼容，是基于高度稳定的Linux操作系统；
[0009](3)单兵头盔包括单兵信号传输设备、处理信号转换器、存储器、单兵信号转换器、视频播放器、图像扫描模块、音频模块以及距离测量装置，头盔的前端通过角度控制器安装有摄像头，头盔前部通过支架铰装视频播放器，头盔两侧的内部安装有音频模块，该音频模块包括话筒和耳机，头盔后端固装有一控制盒，该控制盒内安装有单兵信号传输设备、处理信号转换器、存储器、单兵信号转换器以及距离测量装置。
[0010]而且，所述机载任务设备为光电吊舱，包括红外摄像机、可见光摄像机和激光测距机。
[0011 ] 而且，所述机载任务设备为红外摄像机。
[0012]本发明的优点和积极效果是:
[0013]1、本发明具备可垂直起降、手抛起飞、伞降、撞网降落等多种起降方式，具有重量轻、可折叠、携带方便、操作简单等优点，携带方便，单兵可携带2-4枚CD-1UAV。
[0014]2、本发明实时高清图像传输、12倍光学变焦、侦察、精确打击、附带伤害少的优点。
[0015]3、本发明的气动布局良好，自身安定性优异，安全性高；外场维护能力强，便于携带；操作简单，启动准备时间短。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的系统框图；
[0017]图2为飞行器的结构主视图；
[0018]图3为图2的俯视图；
[0019]图4为单兵头盔的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0021]一种小型单兵作战无人机系统，包括飞行器、手持控制器以及单兵头盔，飞行器上安装有机载通信设备、机载控制器及机载任务设备，飞行器与手持控制器之间通过无线通信设备进行无线连接，飞行器与单兵头盔之间通过无线通信设备进行无线连接。
[0022](I)飞行器的具体结构参见附图2及附图3，采用碳纤维复合材料制成，具有重量轻的特点，可以提高负载；包括机身1、主翼3、侧翼4、螺旋桨2以及电机5，该机身横向两侧均对称弹性铰装有一机翼，机翼外侧铰装有侧翼，机身及机翼为5段，携带时将两侧的机翼进行折叠可以使长度减小60%，体积小巧，便携；
[0023]该飞行器两侧的主翼中部前端分别安装有一由电机5驱动控制的螺旋桨，该两侧的电机由机载控制器分别控制，电机转速可调整，能够适应更宽的速度范围；螺旋桨采用软质折叠螺旋翼，旋转时自动展开，不会伤及机翼。
[0024]本飞行器技术参数
[0025]作战距离:5-10km
[0026]CD-1 尺寸:50*200*620
[0027]翼展:1.4m
[0028]任务飞行相对高度:50m?100m
[0029]最大有效载荷:0.5kg
[0030]速度范围:45?120km/h (海平面标准大气)
[0031]动力装置:无刷电动机两台
[0032]巡航速度:80km/h
[0033]巡航时间:50侦察；打击20
[0034]最大起飞重量:1500g
[0035]抗风能力:4级垂直起降，6级巡航
[0036]飞行器下端安装机载任务设备，本实施例机载任务设备采用模块化设计，便于更换，本实施例选择以下设备:
[0037]①光电吊舱是应用了陀螺稳定技术的一种光学设备；通常包括红外摄像机、可见光摄像机和激光测距机等多种光学传感器，并具有隔离载体运动保持瞄准线在惯性空间角度稳定的功能；可搭载于直升机、固定翼飞机、无人机、舰船和车辆等各种运载平台；可用于侦察、瞄准、导弹制导等军事领域，也可用于搜救、缉私、安全、环境监测、森林防火等非军事领域。光电吊舱特点:采用两轴稳定平台，体积小、重量轻；采用低成本设计，可以完成森林防火、搜救、缉私等任务；高度集成化设计，控制电路内置；适合无人机、轻型飞机等机载应用。
[0038]②红外摄像机，可见光摄像机，保证采集图像与人眼可见的图像相同；
[0039](2)手持控制器的系统JAUS兼容，是基于高度稳定的Linux操作系统，采用先进的控制技术，能更自然，直观，实现人与飞行器之间的相互作用；
[0040](3)单兵头盔结构图参见附图1及附图4，包括单兵信号传输设备、处理信号转换器、存储器、单兵信号转换器、视频播放器、图像扫描模块、音频模块以及距离测量装置，头盔11的前端通过角度控制器8安装有摄像头7，头盔前部通过支架铰装视频播放器6，头盔两侧的内部安装有音频模块，该音频模块包括话筒9和耳机10，头盔后端固装有一控制盒12，该控制盒内安装有单兵信号传输设备、处理信号转换器、存储器、单兵信号转换器以及距离测量装置。
[0041]单兵头盔可以提升士兵的感知能力，帮助他们在周围环境出现变动时，迅速作出调整和部署。战场上，诸如敌军的位置、战友的方位以及城市或者房子的地图等，都是战士可以利用的重要信息。单兵可视头盔由此应运而生，它可以测量距离，扫描出建筑的3D图像，还可以实时传输无人机采集的视频。
[0042]此外，它还配有夜视增强和敌我识别的功能。能够搜集可视范围以外的实时数据并向士兵提供文本信息、警告以及威胁等。有了这些信息的帮助，战士在应对危险情况将获得额外优势。
[0043]通信设备:机体上总共有二根天线，分别为上数据链天线和下数据链天线。上链路负责接收指令，下链路负责传输视频信息、视频跟踪状态、飞行参数等信息。
[0044]视频传输流程介绍:通过飞行器的高清图传设备将视频信号实时传输至地面操作器，然后通过地面操作器将控制任务命令传至完成指令。
[0045]本系统的应用
[0046](一 )军事需求
[0047]在执行作战任务时，可在不暴露自身目标的情况下，掌握敌人动向，由操作者引导，采用电视制导的方式发动攻击，精确地冲向目标，并会在撞击目标的一瞬间发生爆炸，或者在飞临目标上空时实现自毁式爆炸。
[0048]查打无人机可携带高爆炸药，引爆后可以迅速消灭目标，可消弱敌方火力，如狙击手，机枪手，和迫击炮等。
[0049]( 二)侦察应用
[0050]查打是一款可以借助机上电子侦察设备，以获取目标信息的无人机系统，可以用于战场监视，为部队的作战行动提供情报，情报可分为，战略侦察、战役侦察和战术侦察。
[0051](三)打击应用
[0052]在执行作战任务时，可在不暴露自身目标的情况下，掌握敌人动向，由操作者引导，采用电视制导的方式发动攻击，精确地冲向目标，并会在撞击目标的一瞬间发生爆炸，或者在飞临目标上空时实现自毁式爆炸。
[0053]查打无人机可携带高爆炸药，引爆后可以迅速消灭目标，可消弱敌方火力，如狙击手，机枪手，和迫击炮等。
[0054]尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【权利要求】
1.一种小型单兵作战无人机系统，其特征在于:包括飞行器、手持控制器以及单兵头盔，飞行器上安装有机载通信设备、机载控制器及机载任务设备，飞行器与手持控制器之间通过无线通信设备进行无线连接，飞行器与单兵头盔之间通过无线通信设备进行无线连接; (1)飞行器的具体结构，采用碳纤维复合材料制成，包括机身、主翼、侧翼、螺旋桨以及电机，该机身横向两侧均对称弹性铰装有一机翼，机翼外侧铰装有侧翼，机身及机翼为5段；该飞行器两侧的主翼中部前端分别安装有一由电机驱动控制的螺旋桨，该两侧的电机由机载控制器分别控制；螺旋桨采用软质折叠螺旋翼，旋转时自动展开；飞行器下端安装机载任务设备； (2)手持控制器的系统为JAUS兼容，是基于高度稳定的Linux操作系统； (3)单兵头盔包括单兵信号传输设备、处理信号转换器、存储器、单兵信号转换器、视频播放器、图像扫描模块、音频模块以及距离测量装置，头盔的前端通过角度控制器安装有摄像头，头盔前部通过支架铰装视频播放器，头盔两侧的内部安装有音频模块，该音频模块包括话筒和耳机，头盔后端固装有一控制盒，该控制盒内安装有单兵信号传输设备、处理信号转换器、存储器、单兵信号转换器以及距离测量装置。
2.根据权利要求1所述的小型单兵作战无人机系统，其特征在于:所述机载任务设备为光电吊舱，包括红外摄像机、可见光摄像机和激光测距机。
3.根据权利要求1所述的小型单兵作战无人机系统，其特征在于:所述机载任务设备为红外摄像机。
【文档编号】G05D1/10GK104503458SQ201410652488
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】兰博 申请人:兰博