[实用新型]系留无人机控制装置

说明书

本实用新型提供系留无人机控制装置，包括无人车、系留无人机、地面站控制中心、线缆及负载，无人车上设有无人机机舱、线缆收放装置及发电机；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，本装置及方法通过地面站控制中心控制无人车运动及无人机机舱舱门的打开及关闭，系留无人机的起飞、悬停、降落及控制负载，还能通过线缆收放装置实现对系留无人机所带线缆的自动收放，将无人车及系留无人机整合至一套装置中进行控制，形成闭环的自动控制装置，配套自动及手动两种模式，大大提升了工作效率、安全性及智能化。且在系留无人机需要返航降落时，通过系留无人机上的脚架配合机窝精确引导准确返航到指定位置，完成回收工作。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及系留无人机控制装置。

背景技术

无人机目前其主要用于航拍、资源探测、救灾、军事、社会治安等领域。其在特殊场合可能要求具有长续航时间能力，这样如何解决其电力来源问题就成为了一个棘手的问题，这样系留无人机就应运而生。系留无人机，使用通过系留线缆传输的地面电源作为动力来源，从而获得源源不断的电力供应，能够实现24小时以上的定点悬停，代替传统的锂电池，最主要的特点是长时间的滞空悬停能力，挂载多种任务载荷，执行长时间的空中任务。同时，线缆的存在可以保证大数据及视频等信息实时、稳定地在系留无人机与地面车载平台之间传递。

系留无人机普遍采用一根光电复合缆作为线缆，其中，上述光电复合缆集成了电力供给以及光纤通信等功能。光电复合缆直径比较大，造成能源损耗，同时在使用过程中受限于线缆的抗风性能和稳定性能，使得无人机飞行的稳定性较差。系留无人机需要发电机为其提供电能，还需要线缆及线缆铰盘等设备。目前，普遍是车载将相关设备装载到指定地点后，系留无人机设备多，需要一一放置后再组装连接，系留无人机才能开始工作，任务完成后又需要拆卸。使得在起飞前的准备和任务完成后回收工作繁琐，它们都是一个由独立的装置控制，并没有形成闭环的自动控制装置，在自主起飞和降落时很容易造成收放不够或过度的弊端。且车载系留无人机也无法达到道路交通环境恶劣的地方开展工作。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种系留无人机控制装置，旨在解决现有的无人车及系留无人机每个部分为独立装置单独运行，工作时需要一一连接，工作繁琐，没有形成闭环的自动控制装置的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案提供一种系留无人机控制装置，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。