[发明专利]系留无人机控制系统及方法

权利要求书

1.系留无人机控制系统，其特征在于，包括无人车、系留无人机、地面站控制中心、线缆及负载，所述无人车上设有无人机机舱、线缆收放装置及发电机；所述地面站控制中心包括无人车控制单元及系留无人机控制单元，所述无人车控制单元用于控制无人车运动及无人机机舱舱门的打开及关闭，所述系留无人机包括飞行控制单元，所述系留无人机控制单元与所述飞行控制单元通信用于控制系留无人机的起飞、悬停、降落及控制所述负载，所述系留无人机还设有平衡定位单元用于计算系留无人机与无人机机舱的位置关系并将信号反馈给飞行控制单元使系留无人机始终保持在无人机机舱的正上方，所述系留无人机通过线缆与线缆收放装置连接，所述线缆收放装置设有线缆收放单元，所述线缆收放单元用于接收飞行控制单元信号并将信号输出给驱动器驱动电机正反转实现自动收放线。

2.根据权利要求1所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述线缆收放单元包括PLC,所述PLC接收飞行控制单元发送的信号通过数模转换器将信号输出给驱动器驱动电机正反转实现自动收放线。

3.根据权利要求2所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述线缆收放装置设有拉力传感器，当PLC无法接收飞行控制单元信号时，所述拉力传感器通过感应线缆拉力情况，将信号反馈给PLC，PLC根据PID控制算法，通过转换器输出信号到驱动器驱动电机正反转实现自动收放线。

4.根据权利要求2或3所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述线缆收放装置还设有增量旋转编码器用于记录电机的转速从而计算线缆的长度。

5.根据权利要求1所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述发电机与线缆收放装置之间设有升压单元用于将电压转换成高压直流电源，所述线缆与所述系留无人机之间设有降压单元用于将高压直流电源转换成适合系留无人机工作电压。

6.根据权利要求1所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述无人机机舱上设有控制单元，用于异常情况下控制无人车行驶及停止。

7.根据权利要求1所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述负载为照明装置，所述地面站控制中心通过飞行控制单元控制所述照明装置参数。

8.根据权利要求1所述的系留无人机控制系统，其特征在于，所述无人机机舱上设有机窝，所述系留无人机上设有脚架，系留无人机降落时所述脚架配合所述机窝实现精准降落。

9.系留无人机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、无人车根据地面站控制中心无人车控制单元发出的指令到达指定位置；

S11、地面站控制中心发出打开无人机机舱门指令，系留无人机准备起飞；

S12、系留无人机准备起飞，所述线缆收放单元接收飞行控制单元信号开始放线；

S13、系留无人机起飞到达指定高度悬停；

S14、地面站控制中心向飞行控制单元发送信号，负载开始工作；

S20、负载工作结束，地面站控制中心向飞行控制单元发送返航指令，系留无人机准备返航；

S21、线缆收放单元接收飞行控制单元信号开始收线，系留无人机下降；

S22、系留无人机下降到机窝上，地面站控制中心向无人机机舱发出关闭舱门指令，舱门关闭。

10.根据权利要求9所述的系留无人机控制方法，其特征在于，线缆收放单元包括PLC,所述PLC接收飞行控制单元发送的信号通过数模转换器将信号输出给驱动器驱动电机正反转实现自动收放线，当PLC无法接收飞行控制单元信号时，所述S12步骤中，线缆收放装置中拉力传感器通过感应线缆拉紧判断系留无人机启动，将信号反馈给PLC,所述线缆收放装置接收到PLC信号开始放线；

所述S21步骤中，线缆收放装置中拉力传感器感应到线缆松弛时开始收线，系留无人机下降。