基于飞行器自主引导的充电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于飞行器自主引导的充电系统及其应用系统。本发明专利技术的目的在于解决造成飞行时间的缩短以及对自主飞行造成影响的充电问题，通过使飞行中需要对电池进行充电的无人机自主地接近充电站或通过远程控制使其接近充电站，然后通过与充电站的对接而对其进行充电，在完成充电之后重新与充电站分离并恢复正常飞行。本发明专利技术通过配备飞机库，使得对飞行器的充电以及保管动作更加安全。

Charging system based on autonomous guidance of aircraft

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于飞行器自主引导的充电系统
本专利技术涉及一种基于飞行器自主引导的充电系统。本专利技术的目的在于解决缩短飞行器飞行时间的根本原因即飞行器电源的充电问题，涉及一种当飞行器在飞行过程中判定需要对电池进行充电时使其自主地引导飞行到充电站或通过远程控制使其引导飞行到充电站，然后通过与充电站的对接而对其进行充电，在完成充电之后重新与充电站分离并恢复正常飞行的技术。
技术介绍
目前在如无人机等无人飞行器中最大的问题在于，可能会因为在飞行过程中的坠毁而导致人命事故以及物质损失的发生，而诱发此类事故的最主要的原因则在于充电问题。而上述问题也是迫使无人机无法按照预约的路径完成飞行的原因。因此，急需开发出一种能够解决无人机充电问题的技术。目前对无人机进行充电的系统只能在无人机着陆到地面的状态下使用，因此具有如必须配备用于对充电动作进行管理的管理人员等多种问题。作为对无人飞行器进行充电的具体现有技术，包括已公开的韩国专利公开第10-2014-0078251号。上述公开技术是一种通过使与飞行器的充电电池连接并配置在上述飞行器一侧的充电电极和配置在着陆面上的供电电极发生接触，从而在飞行器着陆时对其进行充电的技术，在飞行器着陆的情况下，使得配置在上述飞行器的支撑台底面并与充电电池连接的充电电极和裸露在着陆面并与配置在着陆面之一侧的电源供应部连接的供电电极相互接触，从而对飞行器的充电电池进行充电。即，在飞行器着陆的状态下，使得安装在飞行器中的充电电极和裸露在着陆面上的供电电极相互接触，从而通过将电源供应到充电电池一侧而对其进行充电。虽然通过如上所述的充电方法能够方便地实现充电操作且能够同时为多个飞行器进行充电，但是因为需要追加为了进行充电而使飞行器着陆的结构，因此其技术实现比较复杂，而且并没有公开通过自主引导而移动到充电器的移动技术，同时也没有适用基于远程控制的充电技术。先行技术文献专利文献韩国专利公开第10-2014-0078251号专利内容本专利技术的目的在于解决上述现有问题而提供一种能够通过飞行器和充电站或飞行器和管制中心之间的通信，使飞行器引导飞行到充电站并对其进行充电的基于飞行器自主引导的充电系统。本专利技术的另一目的在于提供一种能够通过为飞行器的构成要素赋予物联网功能，使飞行器自主引导飞行到充电站并实现自动充电的基于飞行器自主引导的充电系统。本专利技术的又一目的在于提供一种能够通过配备用于对飞行器进行充电以及保管的飞机库，使其使用更加便利的基于飞行器自主引导的充电系统。本专利技术的其他目的将通过后续说明的内容得到进一步明确。为了实现上述目的，适用本专利技术的基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于，包括：飞行器，读取从管制中心传送过来的充电站的位置坐标以及高度坐标并在引导飞行到充电站之后进行充电，而在完成充电之后将充电信息传送到管制中心；充电站，当飞行器进入可进行充电的范围之内时对其进行认知并对飞行器的引导飞行进行控制，而在完成充电之后将充电信息传送到管制中心；以及管制中心，对飞行器的充电状态进行实时监测，为了使飞行器向充电站引导飞行而向其传送充电站的位置坐标以及高度坐标。飞行体的特征在于，包括：控制部，对根据管制中心的控制向充电站飞行并充电的过程或根据与充电站之间的通信向充电站飞行并充电的过程进行控制；接收部，从管制中心和/或充电站接收充电相关的飞行控制信号；发送部，向管制中心和/或充电站发送充电相关的飞行信号；引导部，通过接收无线信号使飞行器自主引导飞行到充电站；显示部，对飞行器的充电执行状态进行显示；充电部，利用从充电站供应到飞行器的电力进行充电；以及缓冲部，防止当飞行器在充电站中以有线方式进行充电时因为飞行器和充电站之间的物理接触而导致机械性破损。引导部的特征在于，向充电站发送红外线、激光、RF中的某一种无线信号。利用充电部的无线充电的特征在于，通过磁共振或电磁感应中的某一种方式实现。充电站的特征在于，包括：控制部，对根据管制中心的控制使飞行器向充电站飞行并充电的过程或根据与飞行器之间的通信使其向充电站飞行并充电的过程进行控制；接收部，从管制中心和/或飞行器接收充电相关的引导飞行信号；发送部，向管制中心和/或飞行器发送充电相关的引导飞行信号；引导部，通过发送无线信号使飞行器引导飞行到充电站；显示部，对飞行器的充电执行状态进行显示；充电部，利用从充电站供应到飞行器的电力进行充电；以及缓冲部，防止当飞行器在充电站中以有线方式进行充电时因为飞行器和充电站之间的物理接触而导致机械性破损。引导部的特征在于，为了使飞行器向充电站的引导飞行准确地定位在2个极板上而分别配备主信号发送器和辅助信号发送器，上述主信号发送器向发飞行器发送较大范围的引导信号，辅助信号发送器则发送较小范围的引导信号，从而根据辅助信号发送器的发送信号实现飞行器和充电站之间的对接。飞行器的特征在于，向管制中心预约飞行计划并根据其预约内容在管制中心的控制下进行飞行。充电站的特征在于，配备能够使飞行器驶入或驶出的飞机库。飞机库的特征在于，包括：控制部；通信部，用于与飞行器和/或管制中心进行通信；门部，为了对飞行器进行充电以及保管而打开或关闭；固定部，对通过门部驶入的飞行器进行固定；发电蓄电部，将太阳光转换为电力并进行蓄电；传感部，为了判断飞行器的可飞行与否而对风向、雨天、雷雨以及温度进行感测并对充电与否、充电状态、充电量进行感测；以及内存，对经过控制部处理的数据进行存储。飞机库的特征在于，经过防水处理。通过适用本专利技术的基于飞行器自主引导的充电系统，能够通过飞行器和充电站或飞行器和管制中心之间的通信使飞行器向充电站引导飞行并进行充电，从而防止可能会在飞行器的飞行过程中发生的如因为电力消耗等而导致无法正常飞行的问题。此外，通过适用本专利技术的基于飞行器自主引导的充电系统，能够通过赋予物联网功能而实现飞行器的飞行以及充电，尤其是能够全自动地完成充电以及与其相关的动作。此外，通过适用本专利技术的基于飞行器自主引导的充电系统，能够通过配备用于对飞行器进行充电以及保管的飞机库而使其使用更加便利，同时通过配备能够将太阳光转换为电力并进行蓄电的构成以及与管制中心的通信功能而在飞行器的充电相关方面对飞行器进行有效控制。附图说明图1是本专利技术的概念图。图2是图1中所示的无人机的控制结构图。图3是图1中所示的充电器的控制结构图。图4是图1中所示的管制中心的控制结构图。图5是图4中所示的管制部的充电管制部的控制结构图。图6是图4中所示的管制部的客户管制部的控制结构图。图7a是对适用本专利技术的无人机的有线充电部进行图示的示意图。图7b是对适用本专利技术的无人机的无线充电部进行图示的示意图。图8a，8b是对适用本专利技术的充电器的充电原理进行图示的示意图。图9是对适用本专利技术的充电器的形状进行图示的示意图。图10是适用本专利技术的无人机向充电器一侧自主引导飞行时的动作流程图。图11是无人机在适用本专利技术的管制部的控制下向充电器一侧引导飞行时的动作流程图。图12是适用本专利技术的无人机按照在管制部中预约的计划进行飞行时的动作流程图。具体实施方式下面，将结合附图对适用本专利技术的实施例进行详细说明。除非另有明确的定义，否则在本说明书中所使用的包括技术性或科学性术语在内的所有术语的含义与具有本专利技术所属
之一般知识的的人员所普遍理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于，包括：飞行器，读取从管制中心传送过来的充电站的位置坐标以及高度坐标并在引导飞行到充电站之后进行充电，而在完成充电之后将充电信息传送到管制中心；充电站，当上述飞行器进入可进行充电的范围之内时对其进行认知并对飞行器的引导飞行进行控制，而在完成充电之后将充电信息传送到管制中心；以及管制中心，对上述飞行器的充电状态进行实时监测，为了使飞行器向充电站引导飞行而向其传送充电站的位置坐标以及高度坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.10 KR 10-2015-00819481.一种基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于，包括：飞行器，读取从管制中心传送过来的充电站的位置坐标以及高度坐标并在引导飞行到充电站之后进行充电，而在完成充电之后将充电信息传送到管制中心；充电站，当上述飞行器进入可进行充电的范围之内时对其进行认知并对飞行器的引导飞行进行控制，而在完成充电之后将充电信息传送到管制中心；以及管制中心，对上述飞行器的充电状态进行实时监测，为了使飞行器向充电站引导飞行而向其传送充电站的位置坐标以及高度坐标。2.根据权利要求1所述的基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于：上述飞行器，包括：控制部，对根据上述管制中心的控制向充电站飞行并充电的过程或根据与充电站之间的通信向充电站飞行并充电的过程进行控制；接收部，从上述管制中心和/或充电站接收充电相关的飞行控制信号；发送部，向上述管制中心和/或充电站发送充电相关的飞行信号；引导部，通过接收无线信号使上述飞行器自主引导飞行到充电站；显示部，对上述飞行器的充电执行状态进行显示；充电部，利用从上述充电站供应到飞行器的电力进行充电；以及缓冲部，防止当上述飞行器在充电站中以有线方式进行充电时因为飞行器和充电站之间的物理接触而导致机械性破损。3.根据权利要求2所述的基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于：上述引导部向充电站发送红外线、激光、RF中的某一种无线信号。4.根据权利要求2所述的基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于：利用上述充电部的无线充电是通过磁共振或电磁感应中的某一种方式实现。5.根据权利要求1所述的基于飞行器自主引导的充电系统，其特征在于：上述充电站，包括：控制部，对根据上述管制中心的控制使飞行器向充电站飞行并充电的过程或根据与飞行器之间的通信使其向充电站飞行并充电的过程进行控制；接收部，从上述管制中心和/或飞行器接收充电相关的引导飞行信号；发送部...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩赞熹，申规湜，
申请(专利权)人：韩赞熹，
类型：发明
国别省市：韩国,KR