一种多旋翼飞行器远程服务站制造技术

本实用新型专利技术公开一种多旋翼飞行器远程服务站，其包括塔杆，塔杆上端设有防护壳体，防护壳体上端面设有太阳能电池板和卫星定位与通信终端，防护壳体内设有电源变换器、无线充电座和无线电定位信号发生器，塔杆上设有无线电中继通信模块和中继通信天线，卫星定位与通信终端获取本地的定位信息，并通过卫星进行远程通信；无线电定位信号发生器提供信标信号；无线电中继通信模块配合中继通信天线提供无线中继通信服务；电源变换器将太阳能电池板的电能转存至储能电池，无线充电座连接电源变换器；无线充电座对飞行器充电。本实用新型专利技术解决多旋翼飞行器续航能力差、无法执行远程任务以及无法远距离传输的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼飞行器远程服务站
本技术涉及飞行器领域，尤其涉及一种多旋翼飞行器远程服务站。
技术介绍
近年来，由于多旋翼飞行器的灵活度高，控制简单，对起降场地几乎没有要求，维护简单，不易损坏，成本低等优点，广泛地应用在航拍摄影、山林防护、精确农业、电力巡检、快递运输等领域。在信息采集方面，目前飞行器主要的传输模式是将采集到的数据通过无线传输的方式发送给最近的通信节点，再以接力方式发送给通信终端。众所周知，由于多旋翼飞行器采用电池供电，续航能力差，无法长时间连续作业（通常飞行时间约为20-40分钟），这大大限制了多旋翼飞行器的应用领域。因此，如何延长多旋翼飞行器的续航时间，成为当前研究的热点问题之一。由此衍生出的飞行器充电桩，无需人工干预和辅助，给电量不足的飞行器充电，帮助飞行器延长续航时间。与此同时，卫星定位系统（如美国的GPS和我国的北斗系统）是目前广泛应用的可提供全方位、全天候、全时段、低成本的全球导航定位服务系统，能为用户提供三维位置、运行速度和精确定时等导航信息，为全球提供了一种十分便利而且低成低廉的导航定位方式。但全球卫星定位系统对民用领域开放的精度约为10米，因此，单独利用卫星定位系统还无法使飞行器降落停到只有几十厘米范围的指定地点。此外，也由于多旋翼飞行器采用电池供电，未来兼顾飞行器的续航时间，其无线发射机的发射功率通常都十分有限；同时由于飞行器载重限制，通常需要采用小型天线，从而限制了天线的信号收发性能。这些限制大大制约了多旋翼飞行器的通信距离（通常仅为数百米至数公里）。因此，如何扩展多旋翼飞行器的通信距离，也是当前亟待解决的问题之一。由此衍生出的飞行器通信中继站，以接力通信的方式，帮助飞行器扩展器通信距离。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多旋翼飞行器远程服务站。本技术采用的技术方案是：一种多旋翼飞行器远程服务站，其包括塔杆，塔杆上端设有防护壳体，防护壳体的上端面设有太阳能电池板和卫星定位与通信终端，太阳能电池板安放在远程服务站上部不被遮挡的位置，除了便于采光，还起到为远程服务站提供一定的遮风挡雨作用；卫星定位与通信终端位于太阳能电池板一侧，防护壳体内设有电源变换器、无线充电座和无线电定位信号发生器，塔杆上设有无线电中继通信模块和中继通信天线，卫星定位与通信终端、无线电定位信号发生器和无线电中继通信模块分别连接电源变换器，卫星定位与通信终端用于获取本地的定位信息，并通过卫星进行远程通信；无线电定位信号发生器用于提供信标信号，并辅助飞行器准确停靠远程服务站；无线电中继通信模块配合中继通信天线为飞行器提供无线中继通信服务；太阳能电池板用于太阳能发电，太阳能电池板连接电源变换器，电源变换器内置有储能电池，电源变换器将太阳能电池板的电能转存至储能电池，无线充电座连接电源变换器；无线充电座设有与飞行器配合的无线接口，并通过无线方式对飞行器充电。进一步地，无线充电座还与市电连接，并将市电转换无线充电座所需的电源。进一步地，电源变换器包括充电检测与控制电路以及依次连接的输入滤波与保护电路、高频变换器和整流滤波与稳压电路，充电检测与控制电路的输入端连接整流滤波与稳压电路的输出端，充电检测与控制电路的输出端连接高频变换器。进一步地，无线电定位信号发生器包括高频载波发生器、调制码发生器、高频调制器和射频滤波与放大器，高频载波发生器和调制码发生器分别连接高频调制器，高频调制器的输出端连接射频滤波与放大器，射频滤波与放大器输出射频信标信号。进一步地，卫星定位与通信终端包括数据处理器，数据处理器的输出端连接发射信号调制器的输入端，发射信号调制器的输出端连接射频通道，并通过射频通道连接功率放大器，并通过功率放大器连接收发天线，收发天线还与低噪放大器的输入端连接，低噪放大器的输出端连接射频通道，并通过射频通道连接基带信号处理器的输入端，基带信号处理器的输出端连接数据处理器的输入端。进一步地，中继通信天线包括中继通信上行天线、中继通信下行天线和横杆，横杆套设在塔杆上，中继通信上行天线和中继通信下行天线分别设于横杆的两端。进一步地，中继通信模块包括两路通信通路，每路通信通路均包括依次连接的双工器、低噪声放大器、第一变频器、中频AGC放大器、第二变频器和射频放大器，每路通信通路的射频放大器均与另一路通信通路的双工器连接，其中一路通信通路的双工器连接中继通信天线的中继通信上行天线，另一路通信通路的双工器连接中继通信天线的中继通信下行天线。本技术采用以上技术方案，执行各类任务的飞行器通过自身带有的全球卫星定位功能，完成飞行器室外巡航任务，并在靠近远程服务站后，利用远程服务站提供的无线电定位信号，对飞行器进行高精度定位，完成飞行器在远程服务站上的准确降落停靠；飞行器完成停靠后，可利用远程服务站上提供的无线充电设备完成对飞行器充电。与此同时，远程服务站上的卫星定位与通信装置可将本地信息和数据发送给远程管理系统，并从远程管理平台获取各类指令和信息。此外，远程服务站上的无线中继通信设备，可以成为附近飞行中的无人机与远程管理监控平台之间的通信中继转发站。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细说明；图1为本技术一种多旋翼飞行器远程服务站的结构示意图；图2为本技术一种多旋翼飞行器远程服务站的电源变换器的电路原理示意图；图3为本技术一种多旋翼飞行器远程服务站的无线电定位信号发生器的电路原理示意图；图4为本技术一种多旋翼飞行器远程服务站的卫星定位与通信终端的原理示意图；图5为本技术一种多旋翼飞行器远程服务站的无线中继通信模块的原理示意图。具体实施方式如图1-5之一所示，本技术公开了一种多旋翼飞行器远程服务站，其包括塔杆10，塔杆10上端设有防护壳体1，防护壳体1的上端面设有太阳能电池板2和卫星定位与通信终端5，太阳能电池板2安放在远程服务站上部不被遮挡的位置，除了便于采光，还起到为远程服务站提供一定的遮风挡雨作用；卫星定位与通信终端5位于太阳能电池板2一侧，防护壳体1内设有电源变换器3、无线充电座4和无线电定位信号发生器6，塔杆10上设有无线电中继通信模块7和中继通信天线，卫星定位与通信终端5、无线电定位信号发生器6和无线电中继通信模块7分别连接电源变换器3，卫星定位与通信终端5用于获取本地的定位信息，并通过卫星进行远程通信；无线电定位信号发生器6用于提供信标信号，并辅助飞行器准确停靠远程服务站；无线电中继通信模块7配合中继通信天线为飞行器提供无线中继通信服务；太阳能电池板2用于太阳能发电，太阳能电池板2连接电源变换器3，电源变换器3内置有储能电池，电源变换器3将太阳能电池板2的电能转存至储能电池，无线充电座4连接电源变换器3；无线充电座4设有与飞行器配合的无线接口，并通过无线方式对飞行器充电。进一步地，无线充电座4还与市电连接，并将市电转换无线充电座4所需的电源。进一步地，如图2所示，电源变换器3包括充电检测与控制电路以及依次连接的输入滤波与保护电路、高频变换器和整流滤波与稳压电路，充电检测与控制电路的输入端连接整流滤波与稳压电路的输出端，充电检测与控制电路的输出端连接高频变换器。进一步地，如图3所示，无线电定位信号发生器6包括高频载波发生器、调制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼飞行器远程服务站，其特征在于：其包括塔杆，塔杆上端设有防护壳体，防护壳体的上端面设有太阳能电池板和卫星定位与通信终端，卫星定位与通信终端位于太阳能电池板一侧，防护壳体内设有电源变换器、无线充电座和无线电定位信号发生器，塔杆上设有无线电中继通信模块和中继通信天线，卫星定位与通信终端、无线电定位信号发生器和无线电中继通信模块分别连接电源变换器，卫星定位与通信终端用于获取本地的定位信息，并通过卫星进行远程通信；无线电定位信号发生器用于提供信标信号，并辅助飞行器准确停靠远程服务站；无线电中继通信模块配合中继通信天线为飞行器提供无线中继通信服务；太阳能电池板用于太阳能发电，太阳能电池板连接电源变换器，电源变换器内置有储能电池，电源变换器将太阳能电池板的电能转存至储能电池，无线充电座连接电源变换器；无线充电座设有与飞行器配合的无线接口，并通过无线方式对飞行器充电。

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼飞行器远程服务站，其特征在于：其包括塔杆，塔杆上端设有防护壳体，防护壳体的上端面设有太阳能电池板和卫星定位与通信终端，卫星定位与通信终端位于太阳能电池板一侧，防护壳体内设有电源变换器、无线充电座和无线电定位信号发生器，塔杆上设有无线电中继通信模块和中继通信天线，卫星定位与通信终端、无线电定位信号发生器和无线电中继通信模块分别连接电源变换器，卫星定位与通信终端用于获取本地的定位信息，并通过卫星进行远程通信；无线电定位信号发生器用于提供信标信号，并辅助飞行器准确停靠远程服务站；无线电中继通信模块配合中继通信天线为飞行器提供无线中继通信服务；太阳能电池板用于太阳能发电，太阳能电池板连接电源变换器，电源变换器内置有储能电池，电源变换器将太阳能电池板的电能转存至储能电池，无线充电座连接电源变换器；无线充电座设有与飞行器配合的无线接口，并通过无线方式对飞行器充电。2.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞行器远程服务站，其特征在于：无线充电座还与市电连接，并将市电转换无线充电座所需的电源。3.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞行器远程服务站，其特征在于：电源变换器包括充电检测与控制电路以及依次连接的输入滤波与保护电路、高频变换器和整流滤波与稳压电路，充电检测与控制电路的输入端连接整流滤波与稳压电路的输出端，充电检测与控制电路的输出端连接高频变换器。4.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏凯雄，陈诚斌，黄艺凤，林亮，田遥远，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：福建,35