适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置，包括无人机机载油箱，所述无人机机载油箱连接有燃油管；油箱支撑平台，所述油箱支撑平台的下端设置有云台舵机；高精度齿轮液体流量传感器，所述高精度齿轮液体流量传感器设置于所述燃油管，射频物位传感器，所述射频物位传感器设置于所述无人机机载油箱；超声波液体流量传感器；姿态传感器，所述姿态传感器设置于所述油箱支撑平台，用于采集油箱支撑云台的实时姿态角度；定量泵，所述定量泵设置于所述燃油管

【技术实现步骤摘要】
适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置


[0001]本技术涉及无人机
，特别涉及一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置
。

技术介绍

[0002]当前，无人机在民用航空领域的应用越来越广泛，在诸如农林植保
、
空中监视
、
交通指挥
、
地形勘探等领域都有了许多实际使用案例，是现代城市管理
、
科学研究的重要实现手段之一，极大地提升了作业效率与自动化水平
。
目前，受限于电池能量密度的影响，依靠内燃机作为动力源的无人机仍然是长航时无人机的主要应用机型
。
对于传统内燃机驱动的无人机来说，为了实时监控其运行情况与续航时间，需要对其内部的燃油量情况进行实时监控与测算，并将其传送到动力控制单元
。
[0003]但是，现有的内燃机驱动的无人机受限于机体内部空间较小
、
对重量变化敏感以及姿态实时变化等问题，对于燃油箱内的燃油量的监测问题一直存在布局困难
、
运算结果不佳的问题
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置，以解决内燃机驱动的小型无人机在剩余油量与续航时间估计精度不佳的问题，为提升续航时间的估算精度提供数据与方法基础
。
[0005]为了解决上述问题，本技术提供一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置及方法，其采用的技术方案如下：
[0006]本申请一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置，包括：
[0007]无人机机载油箱，所述无人机机载油箱连接有燃油管；
[0008]油箱支撑平台，所述油箱支撑平台的下端设置有云台舵机；
[0009]高精度齿轮液体流量传感器，所述高精度齿轮液体流量传感器设置于所述燃油管，用于采集燃油管内部的流速参数
λ1；
[0010]射频物位传感器，所述射频物位传感器设置于所述无人机机载油箱，用于对所述无人机机载油箱内部的液体物位进行测量；
[0011]超声波液体流量传感器，用于采集所述燃油管内部的流速参数
λ2；
[0012]姿态传感器，所述姿态传感器设置于所述油箱支撑平台，用于采集油箱支撑云台的实时姿态角度；
[0013]定量泵，所述定量泵设置于所述燃油管，用于为燃油流动提供动力以及采集燃油管内部的流速参数
λ3与体积
V3。
[0014]进一步地，还包括中央控制板；
[0015]所述中央控制板连接无线数据接收器，以接收对云台舵机的控制信号；
[0016]所述高精度齿轮液体流量传感器
、
射频物位传感器
、
超声波液体流量传感器
、
姿态
传感器以及定量泵的信号输出端均连接所述中央控制板的信号输入端；
[0017]所述中央控制板的信号输出端连接所述云台舵机以及所述定量泵的信号输入端
。
[0018]进一步地，所述中央控制板连接有
A/D
转换模块以及
RS485
数据通讯模块；
[0019]所述高精度齿轮液体流量传感器
、
射频物位传感器
、
超声波液体流量传感器
、
姿态传感器以及定量泵的信号输出端均连接所述
RS485
数据通讯模块的信号输入端；
[0020]所述
RS485
数据通讯模块的信号输出端通过所述
A/D
转换模块连接中央控制板
。
[0021]进一步地，还包括支撑台，所述油箱支撑平台
、
超声波液体流量传感器以及定量泵设置于所述支撑台
。
[0022]进一步地，所述支撑台的下端铰接有若干万向轮
。
[0023]进一步地，所述超声波液体流量传感器包括第一超声波流量计组件和第二超声波流量计组件，所述第一超声波流量计组件和第二超声波流量计组件对应于所述燃油管布设
。
[0024]本技术的有益效果是：
[0025]本技术能够实时监测无人机所使用的小型油箱在姿态变化下内部燃油体积的变化与供油系统的燃油流量，并通过姿态传感器实现油箱的姿态反馈与微调
。
同时，通过定量泵可以调节系统内部的流量，实现对无人机燃油系统动态流量的模拟
。
同时，利用多传感器与控制算法的联合矫正，在地面条件下实现对无人机油箱在空中运行条件下的油量以及续航时间的综合估计
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍
。
在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识
。
附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制
。
[0027]图1示出了根据本技术实施例的一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置的立体图
。
[0028]图2示出了根据本技术实施例的一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置的控制原理框图
。
[0029]图3示出了根据本技术实施例的一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置的又一控制原理框图
。
[0030]图中，1为无人机机载油箱，2为油箱支撑平台，3为高精度齿轮液体流量传感器，4为射频物位传感器，5为超声波液体流量传感器，
501
为第一超声波流量计组件，
502
为第二超声波流量计组件，6为姿态传感器，7为定量泵，8为燃油管，9为云台舵机，
10
为中央控制板，
11
为无线数据接收器，
12
为
A/D
转换模块，
13
为
RS485
数据通讯模块，
14
为支撑台，
15
为万向轮
。
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效
。
本技术还可以通过另外
不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变
。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
[0032]在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置，其特征在于，包括：无人机机载油箱，所述无人机机载油箱连接有燃油管；油箱支撑平台，所述油箱支撑平台的下端设置有云台舵机；高精度齿轮液体流量传感器，所述高精度齿轮液体流量传感器设置于所述燃油管，用于采集燃油管内部的流速参数
λ1；射频物位传感器，所述射频物位传感器设置于所述无人机机载油箱，用于对所述无人机机载油箱内部的液体物位进行测量；超声波液体流量传感器，用于采集所述燃油管内部的流速参数
λ2；姿态传感器，所述姿态传感器设置于所述油箱支撑平台，用于采集油箱支撑云台的实时姿态角度；定量泵，所述定量泵设置于所述燃油管，用于为燃油流动提供动力以及采集燃油管内部的流速参数
λ3与体积
V3。2.
根据权利要求1所述的适应无人机姿态变化的油箱内部油量测量装置，其特征在于，还包括中央控制板；所述中央控制板连接无线数据接收器，以接收对云台舵机的控制信号；所述高精度齿轮液体流量传感器
、
射频物位传感器
、
超声波液体流量传感器
、
姿态传感器以及定量泵的信号输出端均连接所述中央控制板的信号输入端；所述中央控制板的信号输出端连接所述云台舵机以及所述定量泵的信号输入端
。3.
如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：安斯奇，代明潇，彭旭，杨国龙，张勋，遆政宪，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：新型
国别省市：