系留无人机监测系统论文和设计-李森

全文摘要

本实用新型公开了一种系留无人机监测系统，涉及无线电监测设备技术领域。本实用新型包括系留无人机、可搭载监测接收机、地面供电电源装置、地面站四大部分，系留无人机还搭载有降压设备，地面供电电源装置上设置有升压设备，升压设备将输电电压升高至600V，通过供电电缆输送至降压设备，降压设备将输电电压降至与系列无人机机载电源相适配的电压，对机载电源进行供电。本申请的系留无人机监测系统具有最大200米悬停＞6小时时长的滞空、能够高空长时间监测测向、体积小、重量轻便于携带、危险性小等特点。

主设计要求

1.系留无人机监测系统，包括系留无人机和地面站，所述系留无人机搭载定向天线（1）和监测接收设备（2），所述系留无人机通过无线数据传输模块（3）与地面站建立无线通讯连接；其特征在于：还包括地面供电电源装置（4）和供电电缆（5），所述系留无人机上搭载有降压设备（6），所述供电电缆（5）与降压设备（6）电连接，所述供电电缆（5）与供电电源装置电连接，地面供电电源装置（4）通过供电电缆（5）将电力传输至降压设备（6）中，降压设备（6）对电力的电压进行降压，所述降压设备的输出端与系留无人机的电源机构相连，所述地面供电电源装置（4）包括升压设备（7），所述升压设备（7）将地面供电电源输送的电力的电压升高至600V进行供电，所述供电电缆（5）为高压输电线缆。

设计方案

2.如权利要求1所述的系留无人机监测系统，其特征在于：所述地面供电电源装置（4）包括供电电源和线缆收放机构（8），所述线缆收放机构（8）与供电电源集成在一起，所述线缆收放机构（8）包括驱动电机（9）和卷筒（10），所述供电电缆（5）卷收在卷筒（10）上，所述驱动电机（9）与卷筒（10）的卷筒轴通过联轴器连接，驱动卷筒（10）转动，所述供电电源为驱动电机（9）提供电力。

3.如权利要求1所述的系留无人机监测系统，其特征在于：所述系留无人机上设置有机载电源（11），所述机载电源（11）与降压设备（6）的输电端相连，为机载电源（11）进行充电。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及无线电监测设备技术领域，更具体地说涉及一种系留无人机监测系统。

背景技术

目前现有的监测升空平台有几大类：无人机升空平台，系留飞艇。系留无人机空中监测系统是利用地面馈电的飞行搭载平台进行空中无线电监测的系统，该系统具有便携、灵活、效率高、自动的特点，天线高度和方向可调节，可长时间驻留在空中进行对频谱的监测，是传统空中监测系统的有效补充。

系留无人机空中监测系统是基于系留无人机的监测平台，能够在空中长时间滞留，对频谱进行监测和测向定位。而且由于空中无线电波转播基本无遮挡，对监测范围大大提高，对与查找空中间断性干扰源，总要场合保障有着有效的手段。

系留飞艇升空平台系统是为定点长时间监测电子装备提供的空基平台。然而，系留气球体积庞大升降困难，机动性适应性都很差。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种系留无人机监测系统，本实用新型的发明目的在于解决现有系留飞艇体积庞大，负载能力小，搭载监测接收设备后升空困难，机动性适应性差的问题，本实用新型通过对系留飞艇地面供电电源的修改及线缆的改进，降低线缆重量，减少系留飞艇负载重量，以解决系留飞艇搭载监测接收设备后升空困难，机动性适应性差的问题。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：

系留无人机监测系统，包括系留无人机和地面站，所述系留无人机搭载定向天线和监测接收设备，所述系留无人机通过无线数据传输模块与地面站建立无线通讯连接；其特征在于：还包括地面供电电源装置和供电电缆，所述系留无人机上搭载有降压设备，所述供电电缆与降压设备电连接，所述供电电缆与供电电源装置电连接，地面供电电源装置通过供电电缆将电力传输至降压设备中，降压设备对电力的电压进行降压，所述降压设备的输出端与系留无人机的电源机构相连，所述地面供电电源装置包括升压设备，所述升压设备将地面供电电源输送的电力的电压升高至600V进行供电，所述供电电缆为高压输电线缆。

所述地面供电电源装置包括供电电源和线缆收放机构，所述线缆收放机构与供电电源集成在一起，所述线缆收放机构包括驱动电机和卷筒，所述供电电缆卷收在卷筒上，所述驱动电机与卷筒的卷筒轴通过联轴器连接，驱动卷筒转动，所述供电电源为驱动电机提供电力。

所述系留无人机上设置有机载电源，所述机载电源与降压设备的输电端相连，为机载电源进行充电。

与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：

1、在本申请中，地面站与系留无人机之间的数据传输采用无线传输，仅将供电改为有线连接方式，可以简化系留电缆，降低电缆重量。而本申请采用的供电电缆为高压输电线缆，所述的高压输电线缆是能够承受600V电压的输电线缆，而本申请中在地面供电电源装置中设置升压设备，将地面电源升压至600V，通过高压的输电，降低输电线缆的重量，避免因电缆过细而造成的损耗不能供应系留无人机的电力需求的问题，而在系留无人机端设置降压设备，将输电压力降至正常输电电压，防止烧毁系留无人机的电源机构。

2、本实用信息整个系统包括空中飞行平台、可搭载监测接收机、地面供电电源装置、地面站四大部分。空中飞行平台选用垂直起降小型旋翼机，监测接收机、空中飞行平台、地面供电电源装置实现地面站一体化控制。

3、本申请的系留无人机监测系统，在无人机满负载的情况下，最大悬停高度为200米，升空简单，不会出现因系留无人机负载过重而升空困难的问题，可以长时间在空中悬停，系留无人机的配件可以使用与系留无人机机载电源电池兼容的配件，如与22000mA\/H电池兼容的配件。

4、本申请的系留无人机监测系统，还可以设置机上断电保护装置，一般为无人机自带功能，机载的降压设备采用承受电压高、功率大、体积小、重量轻的降压设备，高压输电线缆重量轻、承受功率能满足悬停要求，本申请的系留无人机监测系统具有最大200米悬停＞6小时时长的滞空、能够自动检查、自动控制飞行、高空长时间监测测向、以外断电保护、备用返航电池、体积业内小、重量轻便于携带、危险性小等特点。

5、本申请的地面供电电源装置包括供电电源和线缆收放机构，所述线缆收放机构与供电电源集成在一起，所述线缆收放机构包括驱动电机和卷筒，所述供电电缆卷收在卷筒上，所述驱动电机与卷筒的卷筒轴通过联轴器连接，驱动卷筒转动，所述供电电源为驱动电机提供电力。可以实现自动同步的收放电缆。

附图说明

图1为本实用新型模块结构示意图；

图2为本实用新型地面供电电源装置的结构示意图；

附图标记：1、定向天线，2、监测接收设备，3、无线数据传输模块，4、地面供电电源装置，5、供电电缆，6、降压设备，7、升压设备，8、线缆收放机构，9、驱动电机，10、卷筒，11、机载电源。

具体实施方式

实施例1

作为本申请一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

实施例2

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

系留无人机监测系统，包括系留无人机和地面站，所述系留无人机搭载定向天线1和监测接收设备2，所述系留无人机通过无线数据传输模块3与地面站建立无线通讯连接；还包括地面供电电源装置4和供电电缆5，所述系留无人机上搭载有降压设备6，所述供电电缆5与降压设备6电连接，所述供电电缆5与供电电源装置电连接，地面供电电源装置4通过供电电缆5将电力传输至降压设备6中，降压设备6对电力的电压进行降压，所述降压设备的输出端与系留无人机的电源机构相连，所述地面供电电源装置4包括升压设备7，所述升压设备7将地面供电电源输送的电力的电压升高至600V进行供电，所述供电电缆5为高压输电线缆；所述地面供电电源装置4包括供电电源和线缆收放机构8，所述线缆收放机构8与供电电源集成在一起，所述线缆收放机构8包括驱动电机9和卷筒10，所述供电电缆5卷收在卷筒10上，所述驱动电机9与卷筒10的卷筒轴通过联轴器连接，驱动卷筒10转动，所述供电电源为驱动电机9提供电力。机载的降压设备6采用承受电压高、功率大、体积小、重量轻的降压设备6，高压输电线缆重量轻、承受功率能满足悬停要求，本申请的系留无人机监测系统具有最大200米悬停＞6小时时长的滞空、能够自动检查、自动控制飞行、高空长时间监测测向、以外断电保护、备用返航电池、体积业内小、重量轻便于携带、危险性小等特点。

实施例3

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

系留无人机监测系统，包括系留无人机和地面站，所述系留无人机搭载定向天线1和监测接收设备2，所述系留无人机通过无线数据传输模块3与地面站建立无线通讯连接；还包括地面供电电源装置4和供电电缆5，所述系留无人机上搭载有降压设备6，所述供电电缆5与降压设备6电连接，所述供电电缆5与供电电源装置电连接，地面供电电源装置4通过供电电缆5将电力传输至降压设备6中，降压设备6对电力的电压进行降压，所述降压设备的输出端与系留无人机的电源机构相连，所述地面供电电源装置4包括升压设备7，所述升压设备7将地面供电电源输送的电力的电压升高至600V进行供电，所述供电电缆5为高压输电线缆；所述地面供电电源装置4包括供电电源和线缆收放机构8，所述线缆收放机构8与供电电源集成在一起，所述线缆收放机构8包括驱动电机9和卷筒10，所述供电电缆5卷收在卷筒10上，所述驱动电机9与卷筒10的卷筒轴通过联轴器连接，驱动卷筒10转动，所述供电电源为驱动电机9提供电力。所述系留无人机上设置有机载电源11，所述机载电源11与降压设备6的输电端相连，为机载电源11进行充电。

设计图

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