一种系留无人机的电磁防护结构及系留无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种系留无人机的电磁防护结构及系留无人机，包括地面工作站、无人机和传输电缆；地面工作站包括有用于接入发电机的第一开关电源；无人机包括有螺旋桨和用于驱动螺旋桨的电机；传输电缆包括第一金属包覆层以及外层包覆有绝缘层的正极线和负极线，正极线与负极线在第一金属包覆层内呈双绞缠绕，第一金属包覆层外包覆有电缆保护层；传输电缆的一端连接第一开关电源，传输电缆的另一端连接电机，用于将电能传输至电机以驱动所述螺旋桨；传输电缆的第一金属包覆层通过第一开关电源与大地连接。
【专利说明】
一种系留无人机的电磁防护结构及系留无人机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种系留无人机的电磁防护结构及系留无人机。
【背景技术】
[0002]系留无人机已在多个领域具有广泛的应用，系留无人机在工作时需要通过传输电缆实时连接无人机以给无人机供电，以驱动无人机在空中实现各种操作，地面工作站中的发电机一般都是提供220V或380V交流电，但是在通过传输电缆传输至无人机之前的电能需要通过开关电源将发电机产生的交流电转换成直流电，同时将220V或380V电压变压为800?1000V的高压，然后再通过传输线缆传输至无人机的电机，以通过电机驱动无人机飞行或实现其他操作;但是，由电磁学原理可知道，由于将电压大幅度升高，所以在电能传输的过程中会产生很强的电磁场，这种电磁场中的电磁波会极大的影响在天空中飞行的无人机接收地面工作站发出的飞控信号，因而造成无人机的控制不灵敏，无法完成预定任务，其安全性能也会产生一定隐患，影响了系留无人机的工作效率，所以需要解决由于电磁场干扰而产生的问题，以提高飞控信号的接收灵敏度，保证系留无人机能够正常的执行工作任务。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是降低系留无人机的干扰电磁场强度，以使系留无人机能够准确接收地面工作站的飞控信号，安全、准确的完成工作任务。
[0004]为了实现上述技术目的，本申请提供了如下技术方案:
[0005]—种系留无人机的电磁防护结构，包括地面工作站、无人机和传输电缆；
[0006]所述地面工作站包括有用于接入发电机的第一开关电源；
[0007]所述无人机包括有螺旋桨和用于驱动所述螺旋桨的电机；
[0008]所述传输电缆包括第一金属包覆层以及外层包覆有绝缘层的正极线和负极线，所述正极线与负极线在所述第一金属包覆层内呈双绞缠绕，所述第一金属包覆层外包覆有电缆保护层；
[0009]所述传输电缆的一端连接所述第一开关电源，所述传输电缆的另一端连接所述电机，用于将电能传输至所述电机以驱动所述螺旋桨；
[0010]其中，所述传输电缆的第一金属包覆层通过所述第一开关电源与大地连接。
[0011]优选的，所述第一金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。
[0012]进一步的，在一个实施例中，所述第一开关电源与所述传输电缆间设置电源滤波装置；
[0013]所述电源滤波装置包括有穿心电容或馈通电容，用于将所述第一开关电源的输出端与大地连接。
[0014]进一步的，在一个实施例中，所述第一开关电源与所述传输电缆间设置电源滤波装置；
[0015]所述电源滤波装置包括有磁环，所述正极线和负极线缠绕在所述磁环的两端，用于通过磁环的反相作用降低电流的波峰。
[0016]进一步的，在一个实施例中，所述无人机还包括有无人机外壳和第二金属包覆层；
[0017]所述第二金属包覆层包覆在所述电机外，所述无人机外壳通过比较微电导出线分别与所述第二金属包覆层和所述传输电缆连接。
[0018]优选的，所述无人机外壳包括碳纤维外壳。
[0019]优选的，所述第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。
[0020]进一步的，在一个实施例中，所述线缆模块外层包覆有散热包覆层。
[0021]—种系留无人机，包括有所述的系留无人机的电磁防护结构。
[0022]在上述技术方案中，第一开关电源会将发电机中的220V或380V的交流电转换成高压的直流电传输至电机以驱动无人机的螺旋桨转动，而用于传输所述高压直流电的传输电缆内部的正极线和负极线相双绞缠绕，这样可以将正极线和负极线上发出的电波相抵消，有效降低干扰磁场;并且，正极线和负极线双绞缠绕后的外层还包覆有所述第一金属包覆层，优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层来吸收电磁波，将电磁波转化成比较微电，通过所述第一金属包覆层接地后将比较微电传递到大地而消散掉，以此来降低由于高压直流电而产生的干扰磁场，提升无人机接收地面工作站的控制信号的效果。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0024]图1为本申请所述的传输电缆结构示意图；
[0025]图2为本申请所述的工作站结构示意图；
[0026]图3为本申请所述的磁环与正极线和负极线缠绕示意图；
[0027]图4为本申请所述的无人机结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]为了解决现有技术中由于电磁场的干扰以使系留无人机不能够准确接收地面工作站的飞控信号，造成无人机的控制不灵敏，无法完成预定任务，安全性下降的问题，本申请提供了一种系留无人机的电磁防护结构，包括地面工作站1、无人机2和传输电缆3;结合图1、图2、图3和图4所示，所述地面工作站I包括有用于接入发电机的第一开关电源11;所述无人机2包括有螺旋桨(未示出)和用于驱动所述螺旋桨的电机21;所述传输电缆3的一端连接所述第一开关电源11，所述传输电缆3的另一端通过线缆模块连接所述电机21，用于将电能传输至所述电机21以驱动所述螺旋桨;在电能的传输过程中，第一开关电源11首先会将发电机中的220V或380V的交流电转换成高压的直流电，然后再传输至电机21以供电机21驱动无人机2的螺旋桨转动，使无人机升空；
[0030]如图1所示，所述传输电缆3包括第一金属包覆层31以及外层包覆有绝缘层32的正极线33和负极线34，所述正极线33与负极线34在所述第一金属包覆层31内呈双绞缠绕，所述第一金属包覆层31外包覆有电缆保护层(未示出)；由于传输电缆内部的正极线33和负极线34相双绞缠绕，这样可以将正极线33和负极线34上发出的电波相抵消，有效降低干扰磁场;并且，正极线33和负极线34双绞缠绕后的外层还包覆有所述第一金属包覆层31来吸收电磁波，在具体的一个实施例中优选用了铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层，从而将电磁波转化成比较微电，其中，所述传输电缆3的第一金属包覆层31通过所述第一开关电源11与大地O连接，通过所述第一金属包覆层31接地后将比较微电传递到大地O而消散掉，以此来降低由于高压直流电而产生的干扰磁场，提升无人机2接收地面工作站I的控制信号的效果。
[0031]优选的，所述第一金属包覆层31包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。
[0032]进一步的，在一个实施例中，如图2所示，所述第一开关电源11与所述传输电缆3间设置电源滤波装置；由于第一开关电源11的工作原理就是通过内置开关的交替开关，将发电机或市网电源产生的交流电转化为高压直流电，而在产生高压直流电的同时，发电机或市网电源的平稳电流中会多产生高频毛刺电流，这些高频毛刺电流极易产生高频干扰电磁波。所述电源滤波装置包括有穿心电容或馈通电容12，用于将所述第一开关电源11的输出端与大地O连接。通过穿心电容或馈通电容12将第一开关电源11与大地O连接，由于大地的电势为零，而电流具有向低电势(大地)流动的倾向，便可以将高频毛刺电流导向大地，而所述穿心电容或者馈通电容12的作用就是能够阻止普通电流流向大地0，只允许高频毛刺电流流向大地O，这样经穿心电容或馈通电容12的电能中就只有普通电流，而高频毛刺电流就被导向了大地从而消散掉了，以此来达到去高频毛刺电流的目的；同时，如图3所示，所述电源滤波装置包括有磁环13，所述正极线33和负极线34缠绕在所述磁环13的两端，用于通过磁环13的反相作用降低电流的波峰。如图3所示，将传输电缆3的正极线33和负极线34缠绕在所述磁环13的两端，利用磁环13的反相作用，使经过它内部的线圈中的电流由于它的抑制作用而降低电流中的波峰，起到电流的“削峰”的作用，从而减小了电磁波。
[0033]进一步的，在一个实施例中，如图4所示，所述无人机2还包括有无人机外壳22和第二金属包覆层23;所述第二金属包覆层23包覆在所述电机21外，如图4所示，通过在所述电机21的外层包覆所述第二金属包覆层23可以吸收高压直流电所产生的电磁波，本申请中优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层，并将电磁波转化成比较微电，所述无人机外壳22通过比较微电导出线24分别与所述第二金属包覆层23和所述传输电缆3连接，利用比较微电导出线24将所述第一金属包覆层23、无人机外壳22和传输电缆3连接起来，由于所述传输电缆3经所述第一开关电源11接地，所以可以将第一金属包覆层23由电磁波转化成的比较微电消散在大地O中，以达到去除电磁波的目的，进而提升了无人机2接收地面工作站I的控制信号的效果。
[0034]优选的，所述无人机外壳22包括碳纤维外壳，碳纤维外壳的导电性能更好。
[0035]进一步的，在一个实施例中，所述线缆模块外层包覆有散热包覆层。散热包覆层的材质是一种对高频电磁波具有优异吸收能力的超薄复合材料，这种复合材料是将合金通过物理细化和磁场处理形成高磁导率的磁性合金，并将其均匀分散在高分子中形成的超薄复合材料膜。能够将干扰电磁场转化为热量，直接消散在空中。
[0036]本申请还提供了一种系留无人机，包括所述的系留无人机的电磁防护结构。由于前文已经对所述系留无人机的电磁防护结构的具体技术方案以及有益效果进行了详细的阐述，在此就不再赘述，任何在本申请的技术方案的基础上未经创造性劳动获得的技术方案均落在本申请所保护的范围之内。
[0037]以上对本实用新型所提供的系留无人机的电磁防护结构及系留无人机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，包括地面工作站、无人机和传输电缆； 所述地面工作站包括有用于接入发电机的第一开关电源； 所述无人机包括有螺旋桨和用于驱动所述螺旋桨的电机； 所述传输电缆包括第一金属包覆层以及外层包覆有绝缘层的正极线和负极线，所述正极线与负极线在所述第一金属包覆层内呈双绞缠绕，所述第一金属包覆层外包覆有电缆保护层； 所述传输电缆的一端连接所述第一开关电源，所述传输电缆的另一端通过线缆模块连接所述电机，用于将电能传输至所述电机以驱动所述螺旋桨； 其中，所述传输电缆的第一金属包覆层通过所述第一开关电源与大地连接。2.如权利要求1所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述第一金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。3.如权利要求1或2所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述第一开关电源与所述传输电缆间设置电源滤波装置； 所述电源滤波装置包括有穿心电容或馈通电容，用于将所述第一开关电源的输出端与大地连接。4.如权利要求1或2所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述第一开关电源与所述传输电缆间设置电源滤波装置； 所述电源滤波装置包括有磁环，所述正极线和负极线缠绕在所述磁环的两端，用于通过磁环的反相作用降低电流的波峰。5.如权利要求1或2所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述无人机还包括有无人机外壳和第二金属包覆层； 所述第二金属包覆层包覆在所述电机外，所述无人机外壳通过比较微电导出线分别与所述第二金属包覆层和所述传输电缆连接。6.如权利要求5所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述无人机外壳包括碳纤维外壳。7.如权利要求5所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。8.如权利要求1或2所述的系留无人机的电磁防护结构，其特征在于，所述线缆模块外层包覆有散热包覆层。9.一种系留无人机，其特征在于，包括有如权利要求1至8所述的系留无人机的电磁防护结构。
【文档编号】H01B7/00GK205692622SQ201620645933
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月27日 公开号201620645933.0, CN 201620645933, CN 205692622 U, CN 205692622U, CN-U-205692622, CN201620645933, CN201620645933.0, CN205692622 U, CN205692622U
【发明人】崔文亮, 王立涛, 田利成
【申请人】北京深远世宁科技有限公司