[发明专利]一种远程充电方法、装置和系统

说明书

本发明实施例公开了一种远程充电方法、装置和系统，其中，当检测到当前电量低于设定的电量时，向发射控制端发送充电请求和充电相关信息；按照发射控制端发送的充电飞行路径进入目标充电轨道，其中，所述目标充电轨道与所述无人机的充电优先级相对应，所述充电优先级是在无人机身份认证通过后，根据无人机充电需求的相关因素确定的；在所述目标充电轨道上，通过接收天线，接收发射天线阵列所发送的微波信号，以进行充电；其中，接收天线为柱面微带贴片阵列天线，以贴片的形式布设于机翼下表面；接收天线内表面为接地板，外表面为金属贴片与馈电网络，中间为介质板。通过采用上述技术方案，解决了无人机充电排队的问题，提升了充电效率。

技术领域

本发明实施例涉及无人机技术领域，具体涉及一种远程充电方法、装置和系统。

背景技术

随着高新技术广泛应用于无人机，其在情报侦察、边境巡航、通信中继和信息对抗等方面的作用日渐突出。但由于电池容量的限制，无人机的续航时间、续航里程都不足以支撑无人机长时间、远距离执行任务。要想广泛应用无人机就需要利用能源供给技术，建立高效便捷的能源补充配套设施。

目前，无人机的充电技术包括有线充电、磁耦合充电和微波充电等。其中，有线充电不但操作麻烦，需要人员手动连接充电线路，不能解放人力，并且由于有线的连接，在户外长期作业时线缆有破损的风险，有极大的安全隐患。磁耦合式充电，尽管取消了线缆的束缚，但由于磁耦合式充电距离近，用这种充电方式需要无人机频繁起降，降低了工作效率，同时对于固定翼的无人机来说降落和起飞的跑道还对充电场地提出了新的要求，极为不便。微波式无线充电可以对无人机进行远距离输电，无人机在空中即可充电，无需降落。同时由于微波无线输能的技术特点，可以同时给多个无人机充电。但在充电平台数量有限的前提下，无人机充电需排队进行，影响了无人机的充电效率。

发明内容

本发明实施例公开一种远程充电方法、装置和系统，解决了无人机充电排队的问题，提升了充电效率。

第一方面，本发明实施例公开了一种远程充电方法，应用于接收端，该方法包括：

当检测到当前电量低于设定的电量时，向发射控制端发送充电请求和充电相关信息，所述充电相关信息包括身份信息、位置信息、电量信息和任务信息；

按照所述发射控制端发送的充电飞行路径进入目标充电轨道，其中，所述目标充电轨道与所述无人机的充电优先级相对应，所述充电优先级是在无人机身份认证通过后，根据所述无人机充电需求的相关因素确定的；

在所述目标充电轨道上，通过接收天线，接收发射天线阵列所发送的微波信号，以进行充电；

其中，所述接收天线为柱面微带贴片阵列天线，以贴片的形式布设于机翼下表面；

所述接收天线内表面为接地板，外表面为金属贴片与馈电网络，中间为介质板。

可选的，所述接收天线的阵列单元是切槽后的矩形贴片，该天线通过微带线进行馈电，由功率器将能量等分于四个单元上，四个单元为一组将贴片共性与机翼的下表面。

可选的，所述方法还包括：

根据无人机发送的电池的温度、荷电状态和充电能力，确定无人机的最大充电功率；

将所述最大充电功率发送给发射控制端，以供发射控制端进行发射功率调整。

可选的，所述方法还包括：

在充电过程中，根据无人机的接收功率与发射端发射的功率，计算微波信号的实际传输效率；

确定所述实际传输效率与理想传输效率之间的差异；

如果所述差异大于预设差异阈值，则对所述无人机的飞行轨道进行校正。

可选的，按照如下公式确定微波信号的实际传输效率和理想传输效率：