CN204548507U - 一种便携式无人机观测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式无人机观测系统，属于无人机应用领域。本实用新型包括无人机本体、观测装置、照明装置、背箱和电缆绳，所述无人机本体设置在背箱内，并在背箱内设置电池块和卷线机构，电缆绳缠绕在卷线机构上，电缆绳一端与无人机本体电连接，电缆绳另一端连接有电池块；此外，在背箱内设有支撑桩，该支撑桩与无人机支架底部的对接圆孔卡合，使无人机本体被固定，设置的定位杆可限制无人机本体晃动。本实用新型的技术方案，依靠背箱装载无人机本体，摆脱了地理环境的限制，并利用电缆绳为无人机本体输送电能，保证其续航能力，携带、使用方便。

Description

一种便携式无人机观测系统

技术领域

本实用新型涉及无人机应用技术领域，更具体地说，涉及一种便携式无人机观测系统。

背景技术

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念飞行装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

目前较为成熟的是无人机航拍技术，即在无人机上搭载增稳云台，通过增稳云台中设置的摄像机进行画面拍摄，并可在地面控制基站的显示屏上实时观测到拍摄的画面，因而多被应用到救援、信息收集监测领域，用于实时观测现场状况，不会影响到人身安全。为了使无人机具有更多的功能，常需要在无人机上搭载各种设备，随着设备的增多，无人机自身重量增加，需要消耗更大的功率来保证无人机的正常飞行，但无人机所携带电池电量有限，进而导致无人机续航能力不足，需要不断更换电池来满足正常工作需求。特别是在进行野外信息收集时，对续航能力要求较高，而且常需要一个完整的观测系统来进行现场作业，针对该问题，现有技术多是在汽车中设置通讯基站，并用电缆绳使无人机和汽车上的通讯基站电连接，然后通过电缆绳为无人机传输信号和电能。

上述方法在一定程上解决了无人机续航不足的问题，但是在一些地形复杂的区域，例如丘陵、山林、河流等，汽车等交通设备受到限制，只能靠人力来携带无人机完成信息收集探测任务，但普通无人机不易携带，螺旋桨桨叶很容易碰撞损伤，因此，如何在满足续航能力的前提下解决地理环境对无人机应用的限制，是目前需要解决的一个难题。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中利用无人机进行野外观测时不易携带的不足，提供了一种便携式无人机观测系统，本实用新型依靠背箱装载无人机本体，摆脱了地理环境的限制，并利用电缆绳为无人机本体输送电能，保证其续航能力，使用方便。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种便携式无人机观测系统，包括无人机本体，安装在无人机本体上的观测装置和照明装置，还包括背箱和电缆绳，所述无人机本体设置在背箱内，所述背箱内还设有电池块和卷线机构，所述电缆绳缠绕在卷线机构上，电缆绳一端与无人机本体电连接，电缆绳另一端连接有电池块。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的无人机本体包括无人机支架、主螺旋桨、主螺旋桨涵道、辅助螺旋桨和辅助桨安装杆，所述主螺旋桨涵道与无人机支架固定连接，在主螺旋桨涵道内装有主螺旋桨，且主螺旋桨为上下双桨结构；所述辅助桨安装杆一端通过转动电机与无人机支架连接，辅助桨安装杆的转动角度为0～120°，在辅助桨安装杆的另一端装有辅助螺旋桨。

作为本实用新型更进一步的改进，在背箱一侧装有背带，该背箱包括下箱体、上箱体和箱盖，所述下箱体和上箱体连通，箱盖安装在上箱体顶端。

作为本实用新型更进一步的改进，所述电池块和卷线机构位于下箱体内。

作为本实用新型更进一步的改进，所述上箱体底端设置有支撑桩，该支撑桩中心开设有圆孔，电缆绳从该圆孔中穿过并连接到无人机本体；在无人机支架底端设置有对接圆孔，支撑桩顶端插装到该对接圆孔中使无人机本体被固定在背箱内。

作为本实用新型更进一步的改进，所述背箱内设置有3～5根定位杆，该定位杆以支撑桩为中心均匀间隔分布，且定位杆到支撑桩轴心的距离大于主螺旋桨涵道的半径。

作为本实用新型更进一步的改进，所述观测装置固定在辅助桨安装杆上，所述照明装置安装在无人机支架上。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种便携式无人机观测系统，在无人机本体上设置观测装置和照明装置，并将该无人机本体固定在背箱内，背箱一侧装有背带，背箱内部设置有电池块，为无人机本体执行野外观测任务时提供了充足电能，而且摆脱了地理环境的限制，携带方便；

(2)本实用新型的一种便携式无人机观测系统，其无人机本体由主螺旋桨和辅助螺旋桨提供升力，辅助桨安装杆能够绕转动电机的转轴转动0～120°，完成观测任务后依靠辅助桨安装杆的转动使辅助螺旋桨隐藏到主螺旋桨涵道下方，减小了无人机本体的体积，便于收放和携带；

(3)本实用新型的一种便携式无人机观测系统，在背箱内设置有3～5根定位杆，该定位杆以支撑桩为中心均匀间隔分布，且定位杆到支撑桩轴心的距离大于主螺旋桨涵道的半径，在无人机本体降落时，定位杆可限制无人机本体的落点，使支撑桩顶端插装到对接圆孔中，进而使无人机本体被固定在背箱内，而且不会晃动，结构设计合理。

附图说明

图1为本实用新型的一种便携式无人机观测系统的结构示意图；

图2为本实用新型中背箱的结构示意图；

图3为本实用新型中无人机本体的结构示意图；

图4为本实用新型的观测系统的使用状态示意图。

示意图中的标号说明：1、背箱；101、下箱体；102、上箱体；103、箱盖；104、背带；105、定位杆；106、支撑桩；107、卷线机构；2、电缆绳；3、无人机本体；301、无人机支架；302、主螺旋桨涵道；303、辅助螺旋桨；304、辅助桨安装杆；305、转动电机；306、对接圆孔；4、观测装置；5、照明装置；6、通讯基站。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1、图2、图3和图4，本实施例的一种便携式无人机观测系统，主要由无人机本体3、观测装置4、照明装置5、背箱1和电缆绳2等组成，无人机本体3设置在背箱1内，并在背箱1内设置电池块和卷线机构107，在卷线机构107上缠绕有电缆绳2，该电缆绳2一端与无人机本体3电连接，电缆绳2另一端连接有电池块和通讯基站6，通过电池块为无人机本体3供电，增加其续航能力，并以电缆绳2为载体进行信号传输，提高了传递信号的质量和速度。

本实施例中的无人机本体3包括无人机支架301、主螺旋桨、主螺旋桨涵道302、辅助螺旋桨303和辅助桨安装杆304，所述主螺旋桨涵道302与无人机支架301固定连接，在主螺旋桨涵道302内装有主螺旋桨，且主螺旋桨为上下双桨结构，以提高无人机本体3的升力和悬空能力。在无人机支架301外周装有4个转动电机305，相邻两个转动电机305间隔90°。所述辅助桨安装杆304一端通过转动电机305与无人机支架301连接，该辅助桨安装杆304可绕转动电机305的转轴转动，辅助桨安装杆304的转动角度为0～120°，在辅助桨安装杆304的另一端装有辅助螺旋桨303。当辅助桨安装杆304转到0°位置时，辅助桨安装杆304位于主螺旋桨涵道302的径向线上，辅助螺旋桨303与主螺旋桨协同工作，使无人机本体3平稳飞行；当辅助桨安装杆304转到120°位置时，辅助螺旋桨303被隐藏在主螺旋桨涵道302下方，减小了无人机本体3的体积，便于收放和携带。

本实施例中的背箱1一侧装有背带104，使用时依靠人工背着背箱1，行走携带方便。上述背箱1包括下箱体101、上箱体102和箱盖103，所述下箱体101和上箱体102连通，箱盖103安装在上箱体102顶端。在下箱体101内装有电池块和卷线机构107，且电池块分布在卷线机构107两侧。因为无人机本体3上搭载有观测装置4和照明装置5，为了不使各部件之间发生碰撞，在上箱体102底端设置有支撑桩106。该支撑桩106中心开设有圆孔，电缆绳2从该圆孔中穿过并连接到无人机本体3；在无人机支架301底端设置有对接圆孔306，支撑桩106顶端插装到该对接圆孔306中使无人机本体3被固定在背箱1内。

为了使支撑桩106与对接圆孔306准确对接，在背箱1内设置有4根定位杆105，该定位杆105以支撑桩106为中心均匀间隔分布，且定位杆105到支撑桩106轴心的距离大于主螺旋桨涵道302的半径。在无人机本体3降落时，定位杆105限制了主螺旋桨涵道302的落点，使支撑桩106与对接圆孔306准确对接，而且设置的定位杆105对主螺旋桨涵道302有限位作用，保证了无人机本体3不会在背箱1内晃动，结构设计合理。

本实施例中的卷线机构107中设置有感应电机，该感应电机能够根据无人机本体3的升降信号进行放线、收线动作，提高了系统的自动化程度。观测装置4固定在辅助桨安装杆304上，该观测装置4包括增稳云台和摄像机，摄像机安装在增稳云台上，通过控制增稳云台中各舵机的转动可调整摄像机的拍摄视角；所述照明装置5安装在无人机支架301上，该照明装置5中的探照灯可360°旋转。

实施例2

本实施例的一种便携式无人机观测系统，其结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：本实施例中设置的定位杆105有3根。

实施例3

本实施例的一种便携式无人机观测系统，其结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：本实施例中设置的定位杆105有5根。

进行野外观测任务时，依靠人力背着背箱1，并携带简易通讯基站6，便可进行观测工作，不会受到山林、丘陵等环境限制；在使用时，在箱盖103打开后启动无人机本体3工作，依靠主螺旋桨所提供升力使无人机本体3升起一定高度，然后控制辅助桨安装杆304转到0°位置，主螺旋桨和辅助螺旋桨303协同工作，为无人机本体3提供飞行和悬空动力；在稳定飞行状态下，通过通讯基站6控制增稳云台伸展开，摄像机开始观测任务并将拍摄画面实时传输到通讯基站6，操作者可从显示屏上收集观测信息；若是在夜间执行任务，可打开照明装置5中的探照灯，方便观测前进路况。完成观测任务后，控制无人机本体3悬停到背箱1上方，然后将探照灯、摄像机恢复到初始位置，停止辅助螺旋桨303工作，并驱动转动电机305使辅助桨安装杆304转到120°位置，依靠主螺旋桨提供的升力使无人机本体3缓缓降落，在定位杆105的引导下降落到支撑桩106上，完成降落过程。本观测系统依靠简单的背箱1装置来携带无人机本体3，并为其提供充足电能，两者结构相互结合，摆脱了执行野外观测任务时所受到的地理环境的限制，便于使用。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种便携式无人机观测系统，包括无人机本体(3)，安装在无人机本体(3)上的观测装置(4)和照明装置(5)，其特征在于：还包括背箱(1)和电缆绳(2)，所述无人机本体(3)设置在背箱(1)内，所述背箱(1)内还设有电池块和卷线机构(107)，所述电缆绳(2)缠绕在卷线机构(107)上，电缆绳(2)一端与无人机本体(3)电连接，电缆绳(2)另一端连接有电池块。

2.根据权利要求1所述的一种便携式无人机观测系统，其特征在于：所述的无人机本体(3)包括无人机支架(301)、主螺旋桨、主螺旋桨涵道(302)、辅助螺旋桨(303)和辅助桨安装杆(304)，所述主螺旋桨涵道(302)与无人机支架(301)固定连接，在主螺旋桨涵道(302)内装有主螺旋桨，且主螺旋桨为上下双桨结构；所述辅助桨安装杆(304)一端通过转动电机(305)与无人机支架(301)连接，辅助桨安装杆(304)的转动角度为0～120°，在辅助桨安装杆(304)的另一端装有辅助螺旋桨(303)。

3.根据权利要求2所述的一种便携式无人机观测系统，其特征在于：在背箱(1)一侧装有背带(104)，该背箱(1)包括下箱体(101)、上箱体(102)和箱盖(103)，所述下箱体(101)和上箱体(102)连通，箱盖(103)安装在上箱体(102)顶端。

4.根据权利要求3所述的一种便携式无人机观测系统，其特征在于：所述电池块和卷线机构(107)位于下箱体(101)内。

5.根据权利要求4所述的一种便携式无人机观测系统，其特征在于：所述上箱体(102)底端设置有支撑桩(106)，该支撑桩(106)中心开设有圆孔，电缆绳(2)从该圆孔中穿过并连接到无人机本体(3)；在无人机支架(301)底端设置有对接圆孔(306)，支撑桩(106)顶端插装到该对接圆孔(306)中使无人机本体(3)被固定在背箱(1)内。

6.根据权利要求5所述的一种便携式无人机观测系统，其特征在于：所述背箱(1)内设置有3～5根定位杆(105)，该定位杆(105)以支撑桩(106)为中心均匀间隔分布，且定位杆(105)到支撑桩(106)轴心的距离大于主螺旋桨涵道(302)的半径。

7.根据权利要求6所述的一种便携式无人机观测系统，其特征在于：所述观测装置(4)固定在辅助桨安装杆(304)上，所述照明装置(5)安装在无人机支架(301)上。