用于系留无人机的收放系统及用其收放系留无人机的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于系留无人机的收放系统，包括用于容置系留无人机的收放舱，该收放舱包括：升降台，其设置在收放舱的内部空间且用于供系留无人机停留于其上；可滑动舱盖；其设置在收放舱的顶部以用于打开和关闭收放舱的内部空间；用于通信和电力传输的电缆；以及用于收放电缆的线缆收放设备，其设置在收放舱的所述内部空间并通过电缆与系留无人机连接。本发明专利技术还提供了一种利用前述收放系统收放系留无人机的方法，其包括释放步骤和收回步骤。该系统及方法能够有效解决系留无人机收放问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于系留无人机的收放系统及用其收放系留无人机的方法。
技术介绍
系留无人机是现今发展迅速的一种无人机。由于系留无人机的飞行和控制要求负载高电压和大电流，因此，大部分系留无人机本身并不配置有供电单元，或其供电单元的供电量非常小。通常，系留无人机依靠一或多根电缆与地面供电系统进行连接并依靠地面供电系统为其提供续航所需的电量。因此，系留无人机在飞行过程中总会拖拽着电缆，系留无人机也因此得名。而系留无人机的收放技术是系留无人机技术的重要组成部分，对系留无人机的起降和停放保护等起着重要的保障作用。而现有技术中还没有能够有效解决系留无人机收放问题，实现系留无人机起降、回收、停放、保护等相对应要求的系统、装置及方法。
技术实现思路
为了解决了上述系留无人机的收放问题，本专利技术提供一种用于系留无人机的收放系统，其包括用于容置所述系留无人机的收放舱装置；用于供所述系留无人机通信和为所述系留无人机传输电力的电缆；用于收放所述电缆的线缆收放设备；其中，所述线缆收放设备设置在所述收放舱装置的内部空间，并通过所述电缆与所述系留无人机连接。进一步的，所述收放舱装置包括：升降台，其设置在所述收放舱装置的内部空间且用于供所述系留无人机停留于其上；可滑动舱盖；其设置在所述收放舱装置的顶部以用于打开和关闭所述收放舱的内部空间。进一步的，所述升降台包括：升降台本体，其顶表面用于安置所述系留无人机；升降台支架，其用于支撑所述升降台本体；和导向件，其位于所述收放舱装置的内部空间的底部。进一步的，所述导向件包括：轨滑台、导轨滑块和驱动电机，所述导轨滑块连接至所述升降台支架，所述驱动电机驱动所述导轨滑块在所述导轨滑台中做升降运动，从而带动所述升降台支架做升降运动。进一步的，所述升降台本体设置有通孔，所述通孔用于供所述电缆穿过；所述通孔下方设置有电缆导线器，所述电缆导线器用于控制所述电缆的方向。进一步的，所述可滑动舱盖包括舱盖本体、舱盖滑轨和滑动电机，所述滑动电机驱动所述舱盖本体在所述舱盖滑轨中滑动以打开和关闭所述收放舱装置。进一步的，所述电缆为航空系留电缆，其包括一根以上的合金导线和一根以上的光纤线。进一步的，所述线缆收放设备包括：绕线盘，其用于使所述电缆缠绕在其上；步进电机，其连接至所述绕线盘并控制所述电缆的收放线速度；编码器，其与所述绕线盘同轴安装以用于检测绕线长度；扭矩传感器，其一端连接至所述绕线盘且另一端连接至所述步进电机，以用于监测所述步进电机相对于所述绕线盘产生的扭矩值；以及控制器，其与所述步进电机、所述编码器和所述扭矩传感器电连接，以用于控制所述步进电机和接收所述绕线长度和扭矩值，其中，所述控制器与地面控制设备通信。进一步的，所述线缆收放设备进一步包括与所述电缆连接的光电一体式滑环，所述光电一体式滑环包括一根以上用于负载高电压和大电流的电气导线和一根以上用于数据通信的光电芯。进一步的，所述系统还包括用于在所述系留无人机起飞、返航、悬停和随动时对所述系留无人机进行定位的定位装置。进一步的，所述定位装置包括位置测量设备，所述位置测量设备用于获取所述系留无人机相对于所述升降台本体的相对位置信息。进一步的，所述位置测量设备包括用于获取所述升降台本体的中心定位坐标信息的差分GPS定位器。进一步的，所述系统还包括用于为所述系留无人机、所述收放舱装置、所述线缆收放设备及所述定位装置供电的供电装置。本专利技术还提供了一种利用前述收放系统收放系留无人机的方法，其包括释放步骤和收回步骤，其中所述释放步骤包括：（a）滑动电机驱动可滑动舱盖的舱盖本体使其在舱盖滑轨中滑动，以开放所述收放舱装置的内部空间；（b）驱动电机驱动导轨滑块使其在导轨滑台中向上运动，从而带动升降台本体上升至所述系留无人机达到指定高度；（c）在步骤（b）进行的同时，线缆收放设备随着升降台本体的上升运动而释放电缆；（d）所述系留无人机拖邑所述电缆向上运动离开所述升降台本体。进一步的，所述收回步骤包括：（e）系留无人机拖邑电缆朝着升降台本体运动，并在定位装置的引导下着陆于升降台本体上的指定位置；（f）驱动电机驱动导轨滑块在导轨滑台中做下降运动，从而带动所述升降台本体向着收放舱装置的内部空间内下移，在所述系留无人机完全低于舱盖本体的下表面之后，制动所述导轨滑块；（g）在步骤（f）进行的同时，所述线缆收放设备随着所述升降台本体的下降运动而收回电缆；（h）滑动电机驱动舱盖本体在舱盖滑轨中滑动从而关闭收放舱装置。进一步的，所述指定高度是指所述升降台本体的上表面与所述舱盖本体的上表面基本平齐的位置。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：一、本系统及方法能够在系留无人机在不执行任务时，为能供其长期停放储藏，而且通过可关闭的舱体装置对其进行保护；二、在系留无人机需要起飞时，该装置能够及时打开，并通过升降装置将其托举到预定位置，使其方便地从原停位置飞出；三、在系留无人机需要返航降落时，该装置能够及时打开，并通过定位装置精确制导保证其准确返航到指定位置，完成回收工作；四、在起降过程中，还能通过收放线装置实现对系留无人机所带电缆的自动收放，以保障了系留无人机的起降、悬停和自动跟随。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的用于系留无人机的收放系统的关闭状态示意图。图2是根据本专利技术另一个实施例的收放系统打开且升降台将系留无人机托出状态的示意图。图3是根据本专利技术又一实施例中的线缆收放设备的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。如图1和2所示，本专利技术的用于系留无人机的收放系统包括用于容置系留无人机10的收放舱20，其包括一内部空间。具体地，该收放舱20包括：升降台210，可滑动舱盖220、电缆230及用于收放电缆230的线缆收放设备240。其中，升降台210设置在收放舱20的内部空间中以用于使系留无人机10停留于其上。具体地，升降台210包括：升降台本体211，其顶表面用于安置系留无人机10；升降台支架212，其用于支撑升降台本体211；导向件，其位于所述收放舱的内部空间的底部，该导向件包括导轨滑台213、导轨滑块214和驱动电机，导轨滑台213中设置沿其滑动的导轨滑块214，升降台支架212的一端连接至导轨滑块214、而另一端连接至升降台本体211，驱动电机驱动导轨滑块214在导轨滑台213中进行的升降运动可带动升降台支架212做升降运动，进而可带动升降台本体211及其上的系留无人机10做升降运动。优选地，升降台本体211可上升至与可滑动舱盖220基本平行的高度，甚至可比可滑动舱盖220上表面高出一定高度，以有利于系留无人机10的起飞与降落。进一步的，由于电缆230会一直跟随着系留无人机10，所以为避免电缆230的缠结和保证电缆230具有正确的出线方向，升降台本体211上还设置有通孔211a和设置于该通孔211a下方的电缆导线器211b（如图3所示），电缆230穿过通孔211a和电缆导线器211b并连接至系留无人机10。进一步的，可滑动舱盖220设置在收放舱20的顶部以用于打开和关闭收放舱20的内部空间。具体地，可滑动舱盖220包括舱盖本体221、舱盖滑轨222和滑动电机223，滑动电机223驱动舱盖本体221在舱盖滑轨222中水平滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于系留无人机的收放系统，其特征在于，其包括用于容置所述系留无人机的收放舱装置；用于供所述系留无人机通信和为所述系留无人机传输电力的电缆；用于收放所述电缆的线缆收放设备；其中，所述线缆收放设备设置在所述收放舱装置的内部空间，并通过所述电缆与所述系留无人机连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于系留无人机的收放系统，其特征在于，其包括用于容置所述系留无人机的收放舱装置；用于供所述系留无人机通信和为所述系留无人机传输电力的电缆；用于收放所述电缆的线缆收放设备；其中，所述线缆收放设备设置在所述收放舱装置的内部空间，并通过所述电缆与所述系留无人机连接。2.根据权利要求1所述的收放系统，其特征在于，所述收放舱装置包括：升降台，其设置在所述收放舱装置的内部空间且用于供所述系留无人机停留于其上；可滑动舱盖；其设置在所述收放舱装置的顶部以用于打开和关闭所述收放舱的内部空间。3.根据权利要求2所述的收放系统，其特征在于，所述升降台包括：升降台本体，其顶表面用于安置所述系留无人机；升降台支架，其用于支撑所述升降台本体；和导向件，其位于所述收放舱装置的内部空间的底部。4.根据权利要求3所述的收放系统，其特征在于，所述导向件包括：导轨滑台、导轨滑块和驱动电机，所述导轨滑块连接至所述升降台支架，所述驱动电机驱动所述导轨滑块在所述导轨滑台中做升降运动，从而带动所述升降台支架做升降运动。5.根据权利要求4所述的收放系统，其特征在于，所述升降台本体设置有通孔，所述通孔用于供所述电缆穿过；所述通孔下方设置有电缆导线器，所述电缆导线器用于控制所述电缆的方向。6.根据权利要求2所述的收放系统，其特征在于，所述可滑动舱盖包括舱盖本体、舱盖滑轨和滑动电机，所述滑动电机驱动所述舱盖本体在所述舱盖滑轨中滑动以打开和关闭所述收放舱装置。7.根据权利要求1所述的收放系统，其特征在于，所述电缆为航空系留电缆，其包括一根以上的合金导线和一根以上的光纤线。8.根据前述任一项权利要求所述的收放系统，其特征在于，所述线缆收放设备包括：绕线盘，其用于使所述电缆缠绕在其上；步进电机，其连接至所述绕线盘并控制所述电缆的收放线速度；编码器，其与所述绕线盘同轴安装以用于检测绕线长度；扭矩传感器，其一端连接至所述绕线盘且另一端连接至所述步进电机，以用于监测所述步进电机相对于所述绕线盘产生的扭矩值；以及控制器，其与所述步进电机、所述编码器和所述扭矩传感器电连接，以用于控制所述步进电机和接收所述绕线长度和扭矩值，其中，所述控制器与地面控制设备通信。9.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任雪峰，
申请(专利权)人：任雪峰，
类型：发明
国别省市：北京;11