[发明专利]一种低成本系留轻型多旋翼无人机系统及其工作方法

说明书

本发明提供一种低成本系留轻型多旋翼无人机系统及其工作方法，该系统其包括无人机本体、电缆、地面站和电源供给系统；所述电源供给系统通过电缆与无人机本体连接；所述无人机本体与地面站系统连接。在具备多旋翼飞行器全部优点的同时拥有较长的续航时间，也可以兼容固定式、车载移动式和舰载移动式等多种工作方式。可以应用于多种长时间不间断的空中监控和通讯，为多种成像仪器、监测设备和应急通讯中继设备提供长期稳定平台，尤其为经费有限的科研、测绘等部门提供了新途径。

技术领域

本发明属于无人机系统，具体涉及一种低成本系留轻型多旋翼无人机系统及其工作方法。

背景技术

多旋翼无人机飞行稳定、操纵简单，可以为定点监测电子装备提供可靠的空基平台，正在广泛地运用于军事、刑侦、媒体、娱乐、通信、环保监测等领域。现有的轻型多旋翼无人机供电几乎全部采用自身携带的锂电池。锂电池的有限能量需要供给无人机动力系统、云台系统和无线数传等控制系统，一定程度上制约了飞行器总体设计。通常，多数轻型多旋翼无人机续航时间为40分钟以内，并且对携带载荷有严格要求。同时，无人机飞行动力受能源影响极大，在较大风载荷环境中将难以控制。此外，无人机能源供给也影响其抗干扰性能和通信能力，控制链路受到干扰导致了多数民用轻型无人机飞行事故。系留无人机是将无人机和系留缆绳结合起来实现的无人机系统，由航空电缆传输电能，进而解决了常规无人机能源制约问题，提供更长期稳定的平台，这种方式可以满足某些特殊工况要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本系留轻型多旋翼无人机系统及其工作方法。

本发明采用以下技术方案：一种低成本系留轻型多旋翼无人机系统，其包括无人机本体、电缆、地面站和电源供给系统；所述电源供给系统通过电缆与无人机本体连接；所述无人机本体与地面站系统连接。

在本发明一实施例中，所述无人机本体包括壳体及设置在壳体上的电调、飞控系统、数传系统、GPS定位系统、整流器；所述整流器与电源供给系统通过电缆连接。

所述的壳体的桨叶和支架结构由复合石墨烯碳纤维材料3D打印成型。

在本发明一实施例中，所述飞控系统选用APM2.8型号飞控系统；所述数传系统选用433MZH型号数传电台；所述电调选用Hobbywing 30A电调；所述GPS定位系统选用Ublox-7M GPS定位模块。

在本发明一实施例中，所述电源供给系统为固定式电源供给系统、车载移动式电源供给系统或舰载移动式电源供给系统。

在本发明一实施例中，所述电源供给系统为车载移动式电源供给系统；所述车载移动式电源供给系统包括车载太阳能发电机、蓄电池及车载逆变器；所述车载太阳能发电机输出与蓄电池输入连接；所述蓄电池输出与车载逆变器输入连接；所述车载逆变器输出与无人机本体连接。

本发明还提供一种低成本系留轻型多旋翼无人机系统工作方法，其通过地面站对无人机系统进行轨迹规划以及参数控制；通过电源供给系统的太阳能发电机依次通过逆变器、铝芯电缆、整流器向无人机系统进行供电；所述电源供给系统动力系统则移动便携式220 V交流电供给，由常规铝芯电缆传输，经机载轻质整流器转换12 V直流电驱动无人机电机；无人机系统选用APM2.8型号飞控系统和433MZH型号数传电台，采用Hobbywing 30A电调，选用Ublox-7M GPS定位模块，无人机地面站控制模块选用Mission Planner。

与现有技术相比，本发明提供一套低成本系留无人机系统，在具备多旋翼飞行器全部优点的同时拥有较长的续航时间，也可以兼容固定式、车载移动式和舰载移动式等多种工作方式。可以应用于多种长时间不间断的空中监控和通讯，为多种成像仪器、监测设备和应急通讯中继设备提供长期稳定平台，尤其为经费有限的科研、测绘等部门提供了新途径。

附图说明

图1为本发明的主要结构示意图。