加装SAR主机的无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种加装SAR主机的无人机，包括机舱和机翼，还包括Mini‑SAR模块，所述Mini‑SAR模块包括雷达主机和与雷达主机信号连接的天线，所述雷达主机设置在机舱内且通过数据线与无人机的数据链主机连接；所述天线安装在机翼下方，包括一个接收天线和一个发射天线，且所述接收天线和发射天线的长边处于同一水平面。将MINI‑SAR应用于无人机上，克服了传统无人机使用光学航摄系统受气候、时间限制较大的问题。本实用新型专利技术所述的MINI‑SAR开发了控制接口，该接口与无人机自驾仪的载荷控制高低电平接口制式一致，通过该接口与无人机自驾仪相连。

Unmanned aerial vehicle (UAV) installed with SAR host

The utility model discloses an unmanned aerial vehicle (UAV) with a SAR host, including a cabin and a wing, and also includes a Mini SAR module, which includes a radar host and an antenna connected with a radar host signal. The radar host is set in the cabin and connected to the data chain host of the unmanned aerial vehicle through the data line; the antenna is connected to the unmanned aerial vehicle. The antenna is mounted under the wing, including a receiving antenna and a transmitting antenna, and the long side of the receiving antenna and the transmitting antenna is at the same horizontal plane. The application of MINI SAR to UAV has overcome the problem of weather and time constraints in the use of optical aerial systems for traditional UAVs. The MINI SAR developed the control interface, which is consistent with the load control high level interface of the UAV self driving instrument, and is connected to the unmanned aerial vehicle (UAV) by the interface.

【技术实现步骤摘要】
加装SAR主机的无人机
本技术涉及无人机领域，具体涉及加装SAR主机的无人机。
技术介绍
无人机以其灵活机动、快速简便等优势，已成为国土测绘、应急救灾、经济建设等方面数据获取的重要方式。传统的无人机测量一般为光学摄影，光学航摄系统受气候、时间限制较大，机载合成孔径雷达的应急尚不广泛。SAR主要搭载在卫星、有人机等装备上，应用于航天、海洋、军事探测和监测，特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种加装SAR主机的无人机，解决传统的无人机光学航摄系统受气候、时间限制较大的问题。为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案：一种加装SAR主机的无人机，包括机舱和机翼，还包括Mini-SAR模块，所述Mini-SAR模块包括雷达主机和与雷达主机信号连接的天线，所述雷达主机设置在机舱内且通过数据线与无人机的数据链主机连接；所述天线包括一个接收天线和一个发射天线，且均安装在机翼下方。雷达主机可以采用四个固定孔固定与机舱内，天线包括接收、发射天线各一个，要求天线长边处于同一水平面，喇叭天线后部有四个固定孔，其两侧各有一个辅助固定孔。雷达天线安装要求天线主波束指向上没有金属遮挡，因此天线放置于机翼下方。雷达天线安装结构件和机翼需要根据机翼、天线的尺寸和安装角度进行定制。作为优选的，所述接收天线和发射天线的长边处于同一水平面。以便于和规范同一极化波（H或V）的发射和接收，有序记录全极化雷达信号。作为优选的，所述Mini-SAR模块与无人机的接口包括供电接口、数据传输接口和电磁接口。作为优选的，所述供电接口与电源连接，所述电源的供电电压为20-28V，最大输出电流为5.35-7.5A，容量＞60W·h。Mini-SAR系统最大功耗小于150W，供电电压范围为24V±4V。系统成像工作时，平均功耗小于90W。系统连续工作时间要求大于0.5小时。采用机上电池供电时，要求机上提供遥控电源开关。作为优选的，Mini-SAR模块的控制接口采用与无人机输出接口相匹配的5V的PWM控制。作为优选的，所述数据传输接口形式为RS485差分接口或双向RS232接口。配备实时成像功能的Mini-SAR，对数据传输的带宽要求大于8Mbps，接口形式为RS485差分接口，数据格式为自定义数据格式，根据数传系统要求共同定义。若SAR系统使用双向RS232接口，实现地面对机上设备的控制，码率为9600bps。作为优选的，所述接收天线和发射天线位于同一个机翼上且两天线中心间距＞60cm，另一个机翼上配置有与其形状、大小和重量均相同的配重天线。配重天线辅助保持无人机的平衡。作为优选的，所述雷达主机通过缓冲件固定在机舱底部，其中，所述缓冲件成球形，包括与雷达主机固定的上缓冲部和与机舱底部固定的下缓冲部，所述上缓冲部和下缓冲部通过相适配的突起和凹槽活动连接，所述突起和凹槽均呈缓冲部形；所述上缓冲部和下缓冲部之间设有弹簧，所述弹簧一端固定在上缓冲部底部的平面上、另一端固定在下缓冲部的顶部的平面上。缓冲件由上缓冲部和下缓冲部通过弹簧连接构成，具有一定的缓冲作用，尤其是竖直方向上的缓冲作用。另外，在上缓冲部和下缓冲部之间还设有相适配的缓冲部形突起和凹槽，当受到外力时上缓冲部和下缓冲部之间可能有水平方向的相对位移，由于突起和凹槽为缓冲部形的，可以相对转动在非竖直方向起到缓冲作用。作为优选的，所述上缓冲部的下表面和下缓冲部的上表面之间的距离沿缓冲件的径向逐渐增加。在上缓冲部和下缓冲部发生相对转动时，边缘处不会相互撞击，增强缓冲性能，不会影响雷达主机的工作。与现有技术相比，本技术的有益效果至少是如下之一：将MINI-SAR应用于无人机上，克服了传统无人机使用光学航摄系统受气候、时间限制较大的问题。本技术所述的MINI-SAR开发了控制接口，该接口与无人机自驾仪的载荷控制高低电平接口制式一致，通过该接口与无人机自驾仪相连。缓冲件起到缓冲的作用，防止无人机着陆或发生故障晃动时造成雷达主机的损坏，影响雷达主机的工作。附图说明图1为本技术加装SAR主机的无人机的结构示意图。图2为本技术雷达主机与机舱底部连接示意图。图3为本技术缓冲件的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1：本实施例提供了一种加装SAR主机的无人机，如图1所示，包括机舱1和机翼2，还包括Mini-SAR模块，所述Mini-SAR模块包括雷达主机4和与雷达主机4信号连接的天线3，所述雷达主机4设置在机舱1内且通过数据线与无人机的数据链主机连接；所述天线3包括一个接收天线和一个发射天线，且均安装在机翼2下方。雷达主机4可以采用四个固定孔固定与机舱1内，天线3包括接收、发射天线各一个，要求天线3长边处于同一水平面，喇叭天线3后部有四个固定孔，其两侧各有一个辅助固定孔。雷达天线3安装要求天线3主波束指向上没有金属遮挡，因此天线3放置于机翼2下方。雷达天线3安装结构件和机翼2需要根据机翼2、天线3的尺寸和安装角度进行定制。本实施例中的Mini-SAR模块由机上雷达主机4、天线3、惯性测量单元、雷达载荷任务控制软件、雷达数据下载软件等几个部分构成。雷达主机4位于机舱1内，天线3安装在机翼2下方，其他部分均是根据现有技术进行的常规设置。本实施例中X工作波段的最高分辨率0.3m，采用条带模式工作，具备单极化、全极化HH、VV、HV、VH两种工作模式，可全天候对目标区域进行有效微波成像，图像应清晰无明显噪声。主要技术参数如下表所示：频段X波段飞行高度50-3000m作用距离0.1-6km工作模式条带分辨率0.3m视角范围固定视角30º~60º条带宽度0.15–3km功耗<120W供电电压28V中央电子设备尺寸160*150*35mm重量<2kg本实施例采用拟采用开阳-1测绘型无人机搭载Mini-SAR主机，其技术参数如下表：尺寸3250*2550mm裸机重量16kg最大燃油量12L载重6kg最大起飞重量34kg任务舱尺寸400*240*320mm油耗2.5L/h巡航速度90—160km/h航程480km通讯距离30km升限5500m抗风性能6级实施例2：本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述接收天线和发射天线的长边处于同一水平面。以便于和规范同一极化波（H或V）的发射和接收，有序记录全极化雷达信号。实施例3：本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述Mini-SAR模块与无人机的接口包括供电接口、数据传输接口和电磁接口。实施例4：本实施例在实施例3的基础上，进一步限定了：所述供电接口与电源连接，所述电源的供电电压为20-28V，最大输出电流为5.35-7.5A，容量＞60W·h。Mini-SAR系统最大功耗小于150W，供电电压范围为24V±4V。系统成像工作时，平均功耗小于90W。系统连续工作时间要求大于0.5小时。采用机上电池供电时，要求机上提供遥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加装SAR主机的无人机，包括机舱（1）和机翼（2），其特征在于：还包括Mini‑SAR模块，所述Mini‑SAR模块包括雷达主机（4）和与雷达主机（4）信号连接的天线（3），所述雷达主机（4）设置在机舱（1）内且通过数据线与无人机的数据链主机连接；所述天线（3）包括一个接收天线和一个发射天线，且均安装在机翼（2）下方。

【技术特征摘要】
1.一种加装SAR主机的无人机，包括机舱（1）和机翼（2），其特征在于：还包括Mini-SAR模块，所述Mini-SAR模块包括雷达主机（4）和与雷达主机（4）信号连接的天线（3），所述雷达主机（4）设置在机舱（1）内且通过数据线与无人机的数据链主机连接；所述天线（3）包括一个接收天线和一个发射天线，且均安装在机翼（2）下方。2.根据权利要求1所述的加装SAR主机的无人机，其特征在于，所述接收天线和发射天线的长边处于同一水平面。3.根据权利要求1所述的加装SAR主机的无人机，其特征在于，所述Mini-SAR模块与无人机的接口包括供电接口、数据传输接口和电磁接口。4.根据权利要求3所述的加装SAR主机的无人机，其特征在于，所述供电接口与电源连接，所述电源的供电电压为20-28V，最大输出电流为5.35-7.5A，容量＞60W·h。5.根据权利要求3所述的加装SAR主机的无人机，其特征在于，Mini-SAR模块的控制接口采用与无人机输出接口相匹配的5V的PWM控制。6.根据权利要求3所述的加装SAR主机的无人机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程多祥，向筱，吴玺，廖露，黄青伦，张恒伟，张惜杰，潘星，刘遐龄，
申请(专利权)人：四川测绘地理信息局测绘技术服务中心，
类型：新型
国别省市：四川,51