一种基于双无人机协同的雷达波测流装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双无人机协同的雷达波测流装置,其特征在于由无人机、万向铰连接装置、连接板、传动系统和雷达测速姿态稳定机构构成，其中万向铰连接装置和连接板是连接机构，传动系统是移动机构。所述传动系统实现的是雷达测速姿态稳定机构的移动，其目的是为了获得河道断面不同点的流速。所述雷达测速姿态稳定机构可以使雷达测速传感器在两台无人机任意姿态下因重力始终保持竖直向下，保证雷达测速传感器信号发射和接受方向的一致性。本发明专利技术用无人机搭载的方式代替断面固定的方式，解决了固定式雷达波测流系统无法完成应急性和时效性任务的缺点，可用于完成一些特殊性和临时性的流量快速测量任务。临时性的流量快速测量任务。临时性的流量快速测量任务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双无人机协同的雷达波测流装置


[0001]本专利技术涉及雷达波测流装置，尤其涉及一种基于双无人机协同的雷达波测流装置。

技术介绍

[0002]目前河流流量测量方法可分为接触式和非接触式两类方法。接触式流量测量方法包括转子式流速仪法、超声波时差法和多普勒ADCP法等。其中转子式流速仪法的缺点为需要人工操作、劳动强度大、存在机械惯性和响应速度慢，无法测量快速变化的湍流，同时需要定期检定和维护，流量较大时无法入水测量；超声波时差法的缺点主要为仪器对水质要求较高，必须在清水中工作，水中漂浮物要少，在浑浊水中或测量狭窄渠道时精度较差；多普勒ADCP法的主要缺点为必须进行船载测量，需要人工操作，测量泥沙或杂质含量较高的水质时准确度较差，流量较大时测量船也无法进行正常工作。
[0003]非接触式流量测量方法主要为雷达波测流法，其优点主要有：对河道断面流量可实现在线连续测流、测流精准度高、对水质适应性强；多雷达流速仪的布设方式可实现相控阵式测流效果，可提高流速和流量测定的精度和速度；雷达波测流与水面无接触、自身无任何转动、不存在机械磨损问题；操作无需人工参与、结构稳定可靠、受水毁影响小、不受污水腐蚀、不受泥沙影响、成本低、免维护和使用寿命长，适于在各种宽度的河道上进行推广普及。
[0004]雷达波测流系统目前主要采用断面固定的方式，需要在断面布设水泥地基、斜拉拉锚地基、立杆、横杆和轨道等对雷达流速仪及辅助设施进行固定，该方法适用于固定断面的常规性流量测量。但当遇到一些特殊性和临时性的流量快速测量任务时，如河堤(堤防)溃口、大坝溃口以及洪水期中小河流的临时性流量测量，对流量监测的应急性和时效性要求很高，此时固定式的雷达波测流系统则无法满足上述要求。因此，为满足特殊性和临时性的应急流量测量任务，本专利提出了一种基于双无人机协同的雷达波测流装置。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于双无人机协同的雷达波测流装置，代替固定式的雷达波测流装置系统。
[0006]本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种基于双无人机协同的雷达波测流装置包括无人机A(1)、无人机B(7)、万向铰连接装置A(2)、万向铰连接装置B(6)、连接板(3)、传动系统(4)和雷达测速姿态稳定机构(5)。
[0008]所述雷达波测流装置通过连接板(3)和万向铰连接装置A(2)、万向铰连接装置B(6)固定在无人机A(1)、无人机B(7)之间，无人机具有灵活性，使装置适用于要求特殊性和灵活性的流量快速测量任务。
[0009]万向铰连接装置A中万向节的左轴叉(201)固定安装于无人机上的固定板(101)，
通过十字轴(204)铰连接万向节的右轴叉(202)，万向节的右轴叉固定安装于连接板(3)。连接板(3)与无人机上的固定板(101)通过铰连接，即使两台无人机姿态不同，整个装置仍可以稳定作业。
[0010]连接板下方装有步进电机(401)，同步带轮B(406)安装于同步带轮支撑架(407)，步进电机(401)带动同步带轮A(402)，通过同步带(403)，带动同步带轮B(406)，使滑块在导轨(405)轨迹内滑动。
[0011]支撑板(501)通过螺钉固定在滑块(404)上，跟随滑块(404)在导轨(405)上滑动。
[0012]球铰支架的支撑杆(509)固定在支撑板(501)上，电机安装板(502)与球铰支架的支撑环(510)固定在球铰支架的支撑杆(509)上。
[0013]丝杠的螺母(507)与弹性块(508)通过弹性块的支撑架(505)固定。
[0014]球铰的球壳(506)形状为优弧，被球铰支架的支撑环(510)截去一条劣弧，使弹性块(508)可以直接接触球铰的球体(511)，球铰的球体(511)既可以连接雷达测速传感器的安装支撑杆(512)，又可以在球铰的球壳(506)中转动不脱离。
[0015]丝杠的驱动电机(503)驱动丝杠(504)，使丝杠的螺母(507)上升，由丝杠螺母的移动导向外壳(514)约束丝杠(504)的移动方向。
[0016]球铰的球体(511)通过雷达测速传感器的安装支撑杆(512)带动雷达测速传感器(513)转动方向，受重力影响，雷达测速传感器(513)在不受限制时，自动竖直向下,可以保证雷达测速传感器(513)信号发射和接受方向的一致性。
[0017]弹性块(508)进入球铰的球壳(506)的腔内，顶住球铰的球体(511)，使球铰的球体(511)压在球铰的球壳(506)的内腔壁，球铰的球体(511)和雷达测速传感器的安装支撑杆(512)刚性连接，球铰的球体(511)球面外壁与球铰的球壳(506)球面内腔的压力产生的摩擦，保证球铰的球体(511)和雷达测速传感器的安装支撑杆(512)相对于球铰的球壳(506)和球铰支架的支撑杆(509)的位置保持不变，即保证在某个测速位置，雷达测速传感器(513)信号发射和接受方向不会发生变化。
[0018]当无人机改变位置或姿态后，需将弹性块(508)上升离开雷达测速传感器的安装支撑杆(512)，雷达测速传感器的安装支撑杆(512)再次竖直向下后，再次由弹性块(508)固定。
[0019]有益效果：由无人机搭载雷达波测流系统，既具有雷达波测流原本有的成本低、免维护和使用寿命长等特点，还可拥有无人机高灵活性和高机动性，用于一些特殊性和临时性的流量快速测量任务，适用于应急性和时效性的流量监测。具有稳定机构，雷达波测流系统在无人机任意姿态下都可以竖直向下，不必调整无人机姿态。
附图说明
[0020]图1为基于双无人机协同的雷达波测流装置的结构示意图。
[0021]图1中：1
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无人机A；2
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万向铰连接装置A；3
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连接板；4
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传动系统；5
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雷达测速姿态稳定机构；6
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万向铰连接装置B；7
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无人机B。
[0022]图2为万向铰连接装置的具体结构。
[0023]图2中：101
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无人机上的固定板；201
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万向节的左轴叉；202
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万向节的右轴叉；203
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万向节的连接杆；204
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十字轴。
[0024]图3为传动系统的具体结构。
[0025]图3中：401
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步进电机；402
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同步带轮A；403
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同步带；404
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滑块；405
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导轨；406
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同步带轮B；407
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同步带轮支撑架。
[0026]图4为雷达测速姿态稳定机构的具体结构。
[0027]图4中：404
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滑块；501
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支撑板；502
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双无人机协同的雷达波测流装置，其特征在于包括无人机A(1)、无人机B(7)，万向铰连接装置A(2)、万向铰连接装置B(6)，连接板(3)，传动系统(4)和雷达测速姿态稳定机构(5)。2.根据权利要求1所述的一种基于双无人机协同的雷达波测流装置，其特征是雷达测速姿态稳定机构(5)通过连接板(3)和万向铰连接装置A(2)、万向铰连接装置B(6)固定在两台无人机A(1)、无人机B(7)之间。3.根据权利要求1所述的万向铰连接装置A(2)、万向铰连接装置B(6)，其特征是包括万向节的左轴叉(201)、万向节的右轴叉(202)、万向节的连接杆(203)、十字轴(204)，万向节的左轴叉(201)由螺钉固定安装于无人机上的固定板(101)，通过十字轴(204)，铰连接万向节的右轴叉(202)，万向节的右轴叉(202)由螺钉固定安装于连接板(3)。4.根据权利要求1所述的传动系统(4)，其特征是包括步进电机(401)、同步带轮A(402)、同步带(403)、滑块(404)、导轨(405)、同步带轮B(406)、同步带轮支撑架(407)，连接板(3)下方装有步进电机(401)、导轨(405)，同步带轮B(406)安装于同步带轮支撑架(407)，步进电机(401)带动同步带轮A(402)，通过同步带(403)，带动同步带轮B(406)。5.根据权利要求1所述的雷达测速姿态稳定机构(5)，其特征是包括支撑板(501)、电机安装板(502)、丝杠的驱动电机(503)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋欣颜，丁涛，
申请(专利权)人：浙江量大智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：