[发明专利]一种高空气球安全控制和定位回收装置及方法

权利要求书

1.一种高空气球安全控制和定位回收装置，其特征在于，包括:供电单元、切割单元、卫星信息接收和发送单元、传统通信模块、定位信息采集单元和控制单元；

所述供电单元用于向切割单元、卫星信息接收和发送单元、

定位信息采集单元和控制单元供电，并接收控制单元发送的切割供电指令；

所述切割单元与控制单元连接，在供电单元供电后，完成对高空气球连接绳缆的切割，并向控制单元反馈切割信息；

所述供电单元，包括设备锂电池和切割锂电池；

所述设备锂电池经DC-DC模块转换，得到电压不同的电流，用于向卫星信息接收和发送单元、定位信息采集单元和控制单元供电；

切割锂电池用于在接收控制单元发送的切割供电指令后，向切割单元供电；

所述供电单元，还包括保温板；

所述保温板设置于设备锂电池和切割锂电池外，对所述设备锂电池和切割锂电池进行包裹；

还包括保温层，所述保温层设置于供电单元、卫星信息接收和发送单元、定位信息采集单元和控制单元外，仅留一个孔洞用于使天线穿过；

所述切割单元与控制单元连接，在供电单元供电后，完成对高空气球连接绳缆的切割，并向控制单元反馈切割信息；

所述切割单元，包括继电器和切割器；

所述切割单元在供电单元供电后，继电器打开，电流流向切割器，激发火药爆炸，完成对所述高空气球连接绳缆的切割，并向控制单元反馈切割信息；

其中，所述切割单元采用两路继电器串联输出的形式，地面人员发送独立的两条命令，两条命令设备均接受并执行后输出电流，进行安全控制切割；

所述卫星信息接收和发送单元与控制单元连接，用于接收地面卫星管理站的控制指令并发送给控制单元，以及将接收到的由控制单元发送的信息传达给地面卫星管理站；

所述卫星信息接收和发送单元，包括铱星模块，所述铱星模块通过卫星通信链路传递指令；

所述传统通信模块以视距微波通信链路为主份通信链路；

所述传统通信模块与所述铱星模块互为备份；

所述定位信息采集单元与控制单元连接，用于获取高空气球的定位信息，并将所述定位信息发送给控制单元；

所述供电单元、卫星信息接收和发送单元、定位信息采集单元和控制单元位于气球的顶部。

2.根据权利要求1所述的高空气球安全控制和定位回收装置，其特征在于，

所述铱星模块与控制单元连接，用于接收地面卫星管理站的控制指令发送给控制单元，以及通过卫星通信链路将接收到的由控制单元发送的信息传达给地面卫星管理站。

3.根据权利要求2所述的高空气球安全控制和定位回收装置，其特征在于，

所述铱星模块输出GPS射频信号，与GPS模块共用一根天线。

4.根据权利要求1所述的高空气球安全控制和定位回收装置，其特征在于，

所述控制单元，接收定位信息采集单元发送的所述高空气球的定位信息后，每隔固定时间通过所述卫星信息接收和发送单元向地面卫星管理站回传所述高空气球的定位信息。

5.根据权利要求1所述的高空气球安全控制和定位回收装置，其特征在于，

所述保温层的制作材料为保温材料；

所述保温材料包括∶聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫、酚醛泡沫、聚氯乙烯泡沫和聚乙烯泡沫中的一种或多种。

6.一种高空气球安全控制和定位回收系统，包括权利要求1-5任一项所述的高空气球安全控制和定位回收装置，其特征在于，还包括地面卫星管理站和移动终端；

所述地面卫星管理站通过互联网服务器与移动终端相连，所述移动终端通过地面卫星管理站完成与所述高空气球安全控制和定位回收装置的信息交互，实现高空气球数据信息的实时获取和命令信息的上传。

7.一种基于权利要求1-5任一项所述的高空气球安全控制和定位回收装置实现的高空气球安全控制和定位回收方法，其特征在于，包括，

飞行中的高空气球卫星信息接收和发送单元接收到地面卫星管理站发送的切割控制指令，并将所述切割控制指令发送给控制单元；

控制单元接收到切割控制指令后，向供电单元发送切割供电指令；

所述供电单元接收到控制单元发送的切割供电指令后，向切割单元供电；

所述切割单元在供电单元供电后，完成对高空气球连接绳缆的切割，并向控制单元反馈切割信息；

控制单元接收到切割信息后，接收定位信息采集单元发送的高空气球位置信息，并向卫星信息接收和发送单元发送所述切割信息和所述高空气球位置信息；

卫星信息接收和发送单元将所述切割信息和所述高空气球位置信息反馈给地面卫星管理站。