数字城市智能一体化拍摄设备制造技术

本专利属于无人机改造领域，具体公开了数字城市智能一体化拍摄设备，包括处理模块、拍摄模块、无人机主体、无线收发模块以及均匀固定在无人机主体周向上的翼臂，处理模块、拍摄模块以及无线收发模块均固定在无人机主体内，翼臂上均设有材质为铝箔的定向天线，定向天线包括反射器、有源振子和引向器，反射器、有源振子和引向器相互平行从上至下依次贴合在翼臂的侧面，反射器、有源振子和引向器中点的连线上设有与反射器垂直的大梁，大梁倾斜向翼臂的外侧贴合在翼臂的侧面上，有源振子与无线收发模块之间设有馈线。本实用新型专利技术针对在消费级无人机中控制距离较短的技术问题，提供了一种数字城市智能一体化拍摄设备。

Intelligent integrated shooting equipment for Digital City

The patent belongs to the field of UAV transformation, in particular discloses digital city intelligent integrated shooting equipment, including processing module, shooting module, UAV body, wireless transceiver module and uniformly fixed in the circumferential direction of the main body of the UAV wing arm, processing module, shooting module and wireless transceiver module are fixed on the UAV main body. Wing arms are arranged on the aluminum foil material for the directional antenna, a directional antenna includes a reflector, an active vibrator and director, reflector, an active vibrator and to parallel to each other from top to bottom. On the side of the wing arms, a reflector, an active vibrator and to the midpoint of the reflector is provided with a vertical beam beam tilt towards the outer wing, fit on the side arm wing arm on the feeder is arranged between the active vibrator and wireless transceiver module. The utility model provides a digital city intelligent integrated shooting equipment aiming at the technical problem of short control distance in a consumer grade unmanned aerial vehicle.

【技术实现步骤摘要】
数字城市智能一体化拍摄设备
本技术涉及无人机改造领域，具体涉及一种数字城市智能一体化拍摄设备。
技术介绍
“数字城市”（英文：digitalcity），以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。目前，在实现数字城市的过程中，所用的拍摄设备大多采用多旋翼无人机。并且在无人机中集成处理模块、无线模块、拍摄模块，以达到智能一体化拍摄的目的。现在的智能一体化拍摄设备一般包括一个无人机主体、处理模块和拍摄模块，处理模块、拍摄模块和无线模块集成在无人机主体内，无人机主体上设有4-8个翼臂，翼臂均匀固定在无人机主体的周向上，翼臂的顶端均设有旋翼，旋翼一般用无刷直流电机带动。一般情况下，无人机的飞行姿态控制是处理模块控制的，采用PID算法，用以陀螺仪和电子罗盘作为负反馈，无刷直流电机的转速作为输出，从而达到控制无人机的飞行姿态、飞行线路的目的的。拍摄模块负责拍摄。即便有处理模块，但是智能一体化拍摄设备依然需要通过无线模块与地面上的遥控器进行信号交换，以适应在城市较为复杂的气流环境，现有的无线模块大多采用通讯距离在0-800米（可视距离），型号为CC2500的2.4G无线收发模块。在实际的应用中，均未在该2.4G无线收发模块上设置天线，均使用的是PCB自带天线，PCB自带天线是全向天线，虽然范围广，但是信号强度低，在实际工作情况下，这种无人机的控制距离在150米左右。因此，现在急需一种增加信号交换距离的数字城市智能一体化拍摄设备。
技术实现思路
本技术针对在智能一体化拍摄设备信号交换距离短的技术问题，提供了一种数字城市智能一体化拍摄设备。本方案提供的基础方案为：数字城市智能一体化拍摄设备，包括处理模块、拍摄模块、无人机主体、无线收发模块以及均匀固定在无人机主体周向上的翼臂，处理模块、拍摄模块以及无线收发模块均固定在无人机主体内，翼臂上均设有材质为铝箔的定向天线，定向天线包括反射器、有源振子和引向器，反射器、有源振子和引向器相互平行从上至下依次贴合在翼臂的侧面，反射器、有源振子和引向器中点的连线上设有与反射器垂直的大梁，大梁倾斜向翼臂的外侧贴合在翼臂的侧面上，大梁将反射器、有源振子和引向器连接在一起，有源振子与无线收发模块之间设有馈线。本方案的工作原理及优点在于：反射器、有源振子、引向器以及大梁组合成一个八木天线，八木天线具有很好的方向性。关于这个，我们就要说一说八木天线了，八木天线在接收信号时，引向器对感应信号呈“容性”，电流超前电压90°；引向器感应的电磁波会向主振子辐射，辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后90°恰好抵消了前面引起的“超前”，两者相位相同，于是信号迭加，得到加强。反射器略长于二分之一波长，呈感性，电流滞后90°，再加上辐射到主振子过程中又滞后90°，两者加起来刚好差180°，起到了抵消作用。一个方向加强，一个方向削弱，便有了强方向性。发射状态作用过程亦然。大梁倾斜向翼臂的外侧贴合在翼臂的侧面上的，因此无线收发模块发射或者接收的信号在倾斜向翼臂外侧会得到加强，由于在每个翼臂上均设有定向天线，因此在无人机主体的下方一个伞形区域内的信号均会得到加强，该区域在地面上的投影为圆环形，无人机主体正下方和无人机上方的信号会减弱。操作者与航拍无人机的连线处于两个翼臂之间，虽然此时没有正对定向天线，但是由于有两个定向电线同时接收或者发射信号，因此，在操作者的角度考虑，信号并不会有明显的衰弱。由于航拍无人机在工作过程中，是位于操作者的斜上方，很少有操作者会将无人控制到自己的正上方，从常理的角度考虑，这样的方式并不会利于操作者观察无人机的飞行状态。即便航拍无人机正下方的信号减弱，也不会影响操作者使用。定向天线的材质为铝箔且定向天线是贴合在翼臂的表面上的，因此并不会影响航拍无人机的外形，也不会过于增大航拍无人机的负重，从而达到在不改变无人机空气动力学外形和重量的情况下，达到增强发射或者接受信号的目的。本方案数字城市智能一体化拍摄设备，将现有的PCB全向天线改变成沿翼臂倾斜向下的定向天线，减弱无人机上方和正下方的信号，在不增加发射功率的情况下，让无人机下方伞形区域内的信号加强。本方案中的定向天线，极大的增加了航拍无人机接收信号的能力。经过实际测量和实验，采用本方案的航拍无人机，遥控距离从原来的150米提高到260米，从而实现了在智能化一体拍摄设备中延长信号交换距离的目的。进一步，引向器的数量为三个，越向下的引向器越短。这样能够让定向天线的方向性更加明显。进一步，反射器的长度大于有源振子的长度。这样能够让定向天线的方向性更加明显，减少信号从无人机的上方发射出去造成浪费。进一步，反射器的正上方设有截面形状为向上拱的弧形的材质为铝箔的反射层，反射层粘接在翼臂上。反射层的截面形状为向上拱的弧形，在空气动力学中，这样的形状就类似为客机机翼的截面形状，在无人机运动的过程中，由于反射层上下两侧空气流速差的关系，能够给无人机提供略微的升力。其次，在无线收发模块工作时，还是会有较弱的信号从反射器漏出，倾斜着从无人机上方发射出去，反射层能够将这一部分信号聚焦到无人机的正下方，由于是多个信号叠加，因此，这部分信号的强度也较高，解决无人机正下方信号弱的问题。附图说明图1是本技术数字城市智能一体化拍摄设备实施例的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：无人机主体1、翼臂12、反射器2、有源振子21、引向器23、大梁24、反射层3。实施例1基本如附图1所示：数字城市智能一体化拍摄设备，包括无人机主体1、处理模块、拍摄模块、无线收发模块以及周向均布在无人机主体1周向上的翼臂12，处理模块、拍摄模块以及无线收发模块固定在无人机主体1内。无人机的飞行姿态控制是处理模块控制的，采用PID算法，控制无人机的飞行姿态、飞行线路的目的的。拍摄模块负责拍摄。翼臂12上均设有材质为铝箔的定向天线，定向天线包括反射器2、有源振子21和引向器23，反射器2、有源振子21和引向器23相互平行从上至下依次贴合在翼臂12的侧面，反射器2、有源振子21和引向器23中点的连线上设有与反射器2垂直的大梁24，大梁24倾斜向翼臂12的外侧，大梁24贴合在翼臂12的侧面上，大梁24将反射器2、有源振子21和引向器23连接在一起，有源振子21与无线收发模块之间设有馈线。反射器、有源振子、引向器以及大梁组合成一个八木天线，利用八木天线具有很好的方向性的特点，进行信号发射方向的约束。反射器2的正上方设有截面形状为向上拱的弧形的材质为铝箔的反射层3，反射层3粘接在翼臂12上。在无线收发模块工作时，还是会有较弱的信号从反射器漏出，倾斜着从无人机上方发射出去，反射层能够将这一部分信号聚焦到无人机的正下方，由于是多个信号叠加，因此，这部分信号的强度也较高，解决无人机正下方信号弱的问题。实施例2与实施例1相比，不同之处仅在于，引向器23的数量为四个，越向下的引向器23越短，反射器2的长度大于有源振子本文档来自技高网...

【技术保护点】
数字城市智能一体化拍摄设备，其特征在于，包括处理模块、拍摄模块、无人机主体、无线收发模块以及均匀固定在无人机主体周向上的翼臂，处理模块、拍摄模块以及无线收发模块均固定在无人机主体内，翼臂上均设有材质为铝箔的定向天线，定向天线包括反射器、有源振子和引向器，反射器、有源振子和引向器相互平行从上至下依次贴合在翼臂的侧面，反射器、有源振子和引向器中点的连线上设有与反射器垂直的大梁，大梁倾斜向翼臂的外侧贴合在翼臂的侧面上，大梁将反射器、有源振子和引向器连接在一起，有源振子与无线收发模块之间设有馈线。

【技术特征摘要】
1.数字城市智能一体化拍摄设备，其特征在于，包括处理模块、拍摄模块、无人机主体、无线收发模块以及均匀固定在无人机主体周向上的翼臂，处理模块、拍摄模块以及无线收发模块均固定在无人机主体内，翼臂上均设有材质为铝箔的定向天线，定向天线包括反射器、有源振子和引向器，反射器、有源振子和引向器相互平行从上至下依次贴合在翼臂的侧面，反射器、有源振子和引向器中点的连线上设有与反射器垂直的大梁，大梁倾斜向翼臂的外侧贴合在翼臂的侧面上，大梁将...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗顺江，
申请(专利权)人：重庆科邦尼尼科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50