[发明专利]一种跟车系留无人机避障系统

说明书

本发明适用于无人机技术领域，提供了一种跟车系留无人机避障系统，包括系留无人机和运输车，所述系留无人机和所述运输车之间通过系留线缆相连接；所述运输车上设置有车载毫米波雷达和基站，所述系留无人机上设置有机载毫米波雷达，所述车载毫米波雷达和所述机载毫米波雷达用于实时监测前方障碍物，所述系留无人机上设置有脱钩装置；所述系留线缆一端与所述基站连接，另一端与所述脱钩装置连接。本发明保证了系留无人机跟车飞行时的安全性，系留无人机实时获取车辆航向信息并调节自身航向，避免线缆打结，通过设置脱钩装置，当系留线缆意外被障碍物缠住时，可以使用脱钩装置使系留线缆断开，从而控制无人机安全着陆。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种跟车系留无人机避障系统。

背景技术

系留无人机，又称系留式无人机，为多旋翼无人机的一种特殊形式，使用通过系留线缆传输的地面电源作为动力来源，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。系留无人机由地面高压直流稳压系统、放线器、同步绕线轮、系留电缆、空中稳压模块和备用电池组成，高压直流稳压系统和同步绕线轮安装在放线器上，系留电缆与稳压模块和备用电池连接。

但是，现有的跟车系留无人机没有考虑避障功能，在遇到低空或高空障碍物时可能会发生事故，导致无人机或系留线缆的损坏。同时，在车辆转弯（航向发生变化）情况下，无人机自身航向无法跟随车辆航向，在经过多次转弯后，线缆出现打结现象，影响使用安全发明内容。

发明内容

本发明提供一种跟车系留无人机避障系统，旨在解决背景技术中所提及的问题。

本发明是这样实现的，一种跟车系留无人机避障系统，包括系留无人机和运输车，所述系留无人机和所述运输车之间通过系留线缆相连接；

所述运输车上设置有车载毫米波雷达和基站，所述系留无人机上设置有机载毫米波雷达，所述车载毫米波雷达和所述机载毫米波雷达用于实时监测前方障碍物，所述系留无人机上设置有脱钩装置；

所述系留线缆一端与所述基站连接，另一端与所述脱钩装置连接，所述脱钩装置用于当所述系留线缆被缠住时，可解除所述系留线缆与所述系留无人机之间的连接关系。

优选的，所述脱钩装置包括安装在所述系留无人机上的舵机安装座、安装在所述舵机安装座上的舵机以及两个相互转动连接的舵机连杆，其中一个所述舵机连杆与所述舵机连接，另一个所述舵机连杆的端部设置有插销，所述舵机安装座上还设置有与所述系留线缆连接的脱离部件，所述脱离部件可在与所述插销接触的定位作用下固定在所述舵机安装座上，当所述插销离开所述脱离部件时，使得所述脱离部件与所述舵机安装座相分开。

优选的，所述舵机安装座上开设有安装所述脱离部件的容纳槽，所述舵机安装座上还开设有与所述容纳槽连通的通孔，所述插销可贯穿所述通孔与所述脱离部件相接触。

优选的，所述脱离部件是由相互连接的下连接器和上连接器组成的，所述下连接器上沿水平方向开设有依次贯通所述下连接器和所述上连接器的定位孔，所述插销可贯穿插入至所述定位孔内。

优选的，还包括伴飞模式控制系统，其用于所述系留无人机的位置、速度、角度和角速度的控制。

优选的，所述伴飞模式控制系统实现方法包括以下步骤：

S1、所述系留无人机上板卡通过电台接收所述基站的差分数据，从而得到所述系留无人机与所述基站的相对位置反馈值；

S2、根据所述系留无人机的相对位置目标值经过位置控制器得到相对速度目标值；

S3、通过所述系留无人机上板卡获得所述系留无人机的绝对速度反馈，经过速度控制器得到角度目标值；

S4、根据所述系留无人机上陀螺仪传感器得到所述系留无人机的角度反馈，经过角度控制器得到所述系留无人机的角速度目标值；