本發(fā)明技術(shù)屬于電子電力無人機設(shè)備領(lǐng)域，主要涉及一種新型子母無人機系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無人機是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù),并能重復(fù)使用的無人駕駛航空飛行器。作為空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段之一，無人機具有機動靈活、快速反應(yīng)、無人飛行、操作要求低、搭載多類傳感器、影像實時傳輸、高危地區(qū)探測、綜合效益高等優(yōu)點，是衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空遙感方式的有力補充。

自發(fā)明第一個自動駕駛儀以來,無人機受到越來越多國家的重視，發(fā)展迅猛鑒于其獨有的優(yōu)勢，無人機的使用范圍已拓寬到軍事、科研、民用三大領(lǐng)域。在軍事上可用于偵察、監(jiān)視、通信中繼、電子對抗、火力制導(dǎo)、戰(zhàn)果評估、騷擾、誘惑、目標模擬等；在科學研究上，可用于大氣研究、核生化污染區(qū)的取樣與監(jiān)控、新技術(shù)設(shè)備與新飛行器的試驗；在民用上，可用于大地測量、氣象觀測、城市環(huán)境檢測、地球資源勘探、森林防火等。因其具備應(yīng)用廣泛的特性，現(xiàn)在引起了全球無人機的研究熱潮，并將其發(fā)展推向新階段。

中國無人機研發(fā)與生產(chǎn)能力主要掌握在國家軍隊和科研院所。進入20世紀90年代后，國內(nèi)無人機發(fā)展進入了一個“黃金時代”。民營企業(yè)憑著敏銳的市場嗅覺、快速的反應(yīng)能力以及資本優(yōu)勢，在無人機市場迅速崛起。2007年，航天星圖科技(北京)有限公司利用自主核心技術(shù)，成功研制出基于無人機技術(shù)的多項軟硬件產(chǎn)品。航天星圖無人機系統(tǒng)，從飛行平臺、機上系統(tǒng)至地面信息綜合處理擁有全系列自主產(chǎn)品及核心技術(shù)，是國內(nèi)集無人機應(yīng)用、信息處理等多項服務(wù)和解決方案一體的綜合系統(tǒng)。航天星圖無人機體系的出發(fā)點是研究無人飛行器信息特色處理(快、時效性)、無人飛行器信息與航天、航空信息的融合、無人飛行器信息的應(yīng)用。建立通 用的無人飛行器情報保障體系，形成通用化、系列化、體系化、復(fù)用性高的無人飛行器信息綜合處理產(chǎn)品。建立以數(shù)據(jù)鏈、無人飛行器平臺為基礎(chǔ)，以機上與地面信息協(xié)同處理為核心，形成從機上數(shù)據(jù)采集、融合、目標篩減、定位壓縮、傳輸?shù)降孛嫒蝿?wù)規(guī)劃與監(jiān)控、情報處理與分析、信息存儲與發(fā)布、輔助會商決策的無人飛行器信息綜合處理體系架構(gòu)。目前投入市場的有自主小型電動無人機系統(tǒng)、中型油動集成無人機系統(tǒng)、自主中小型無人機飛控系統(tǒng)、無人機任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)、無人機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無人機地面測控站、無人機情報分析系統(tǒng)、無人機機載處理系統(tǒng)。

然而，無人機在電力行業(yè)應(yīng)用由于高壓電力線路產(chǎn)生的電磁場會對無人機的飛控系統(tǒng)造成干擾，使無人機的飛控系統(tǒng)和GPS定位功能產(chǎn)生邏輯混亂，影響無人機的正常飛行，可能使無人機失控墜機，更為嚴重的會威脅高壓電力線路的安全和造成人身財產(chǎn)的損失。此外，當前無人機高清晰、高質(zhì)量的圖片拍攝較難，其飛行必須與線路保持40m以內(nèi)距離才能拍攝較為清晰圖像，但距離過近需要配置更高的抗干擾設(shè)備，如果使用長變焦設(shè)備存在無人機載荷增加續(xù)航時間和后期圖片處理時間長、費用高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種具備獨立的電源及動力系統(tǒng)且拍攝子系統(tǒng)可被運載母機搭載到電力設(shè)施上方通過靜力繩下放到高壓線路附近進行近距離拍攝的新型子母無人機系統(tǒng)。主要解決了現(xiàn)有無人機近距離拍攝易受干擾，遠距離拍攝圖片清晰度低且運載母機與拍攝子系統(tǒng)難以獨立運作等問題。

本發(fā)明所采用的設(shè)計方案：一種新型子母無人機系統(tǒng)，其特征在于，包括運載母機、拍攝子機、機載絞盤系統(tǒng)6、地面站1組成，所述運載母機與地面站1通過指令接收2和母無線數(shù)傳15傳遞信息，所述指令接收2與母機飛控系統(tǒng)3連接，所述母無線數(shù)傳15與母機飛控系統(tǒng)3相連，所述母機動力系統(tǒng)4與母機飛控系統(tǒng)3相連提供母機飛控系統(tǒng)3所需的動力，所述母機電源5與母機飛控系統(tǒng)3相接提供母機飛控系統(tǒng)3所需的電能，所述運載母機與拍攝子機間通過機載絞盤系統(tǒng)6相連，所述機載絞盤系統(tǒng)6一端與運載母機相連，另一端與子機飛控系統(tǒng)11相連，所述子機飛控系統(tǒng)11內(nèi)設(shè)有子無線數(shù)傳7和子機無線圖傳8，所述子機飛控系統(tǒng)11與 云臺10相連，云臺10內(nèi)置圖像拍攝系統(tǒng)9，所述子機飛控系統(tǒng)11設(shè)有伺服舵機13，所述子機飛控系統(tǒng)11的電能由子機電源12提供，所述伺服舵機13與子機動力系統(tǒng)14相連。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，其特征是，所述運載母機由碳纖維桿支架、旋翼、指令接收2、母無線數(shù)傳15、母機飛控系統(tǒng)3、母機動力系統(tǒng)4和母機電源5組成。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，其特征是，所述機載絞盤系統(tǒng)6由電動機、減速齒輪箱、卷筒、靜力繩和支架組成。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，其特征是，所述伺服舵機13設(shè)有4個，分別安裝于拍攝子機的四個邊角位置。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，其特征是，所述靜力繩為高強度杜邦絲繩，并纏繞在卷筒上。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，其特征是，所述機載絞盤系統(tǒng)6的卷筒邊緣設(shè)有智能計數(shù)器，可以讀取靜力繩放、收的距離。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，所述旋翼有4個且設(shè)計為涵道式，避免旋翼纏繞靜力繩，拍攝子機的重力支撐由靜力繩提供，4個涵道控制無人機的空中姿態(tài)，保持平穩(wěn)，四個涵道槳面呈45度角安裝，每個涵道直徑10厘米并自帶一個獨立的伺服舵機13，伺服舵機13控制涵道可以做正、反45度角轉(zhuǎn)動，四個涵道提供橫向動力。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，所述運載母機和拍攝子機間安裝有紅外定位校準裝置。

根據(jù)一種新型子母無人機系統(tǒng)的設(shè)計方案中，所述紅外定位校準裝置是運載母機將拍攝子機收起時，使拍攝子機精確入位，確保子母無人機系統(tǒng)在任務(wù)完成后，返航降落過程中，拍攝子機不會晃蕩。

本發(fā)明技術(shù)具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明提供的一種新型子母無人機系統(tǒng)中，拍攝子機具備獨立的電源及 動力系統(tǒng)且可被運載母機通過靜力繩下放到高壓線路附近進行近距離拍攝，這種方式減小了高壓線路對運載母機的干擾，使無人機運行平穩(wěn)，從而提高拍攝圖片清晰度。

(2)本發(fā)明提供的一種新型子母無人機系統(tǒng)中，運載母機和拍攝子系統(tǒng)可以進行遠程操作，操作人員無需對子母無人機系統(tǒng)做精確的控制，承擔任務(wù)時，只需將子母無人機系統(tǒng)飛行到目標上空，運載母機通過靜力繩下放拍攝子系統(tǒng)到高壓線路，可以抵近故障隱患處，準確的判斷故障點，并及時派出人員進行搶修，保證電網(wǎng)運行安全。

(3)本發(fā)明提供的一種新型子母無人機系統(tǒng)中運載母機和拍攝子系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享功能，提高了子母無人機系統(tǒng)運行的一致性，拍攝子系統(tǒng)具有獨立飛控系統(tǒng)可以與運載母機之間進行數(shù)據(jù)傳輸，保持兩者的位置相對穩(wěn)定，降低對子母無人機系統(tǒng)操控難度，減少圖片拍攝過程的干擾。

附圖說明

圖1本發(fā)明一種新型子母無人機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明技術(shù)的附圖和具體設(shè)計方案，對本發(fā)明專利實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明專利的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明專利中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利保護的范圍。

實施列1

如圖1一種新型子母無人機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖所示，所述一種新型子母無人機系統(tǒng)，包括運載母機、拍攝子機、機載絞盤系統(tǒng)6、地面站1組成，所述運載母機與地面站1通過指令接收2和母無線數(shù)傳15傳遞信息，所述指令接收2與母機飛控系統(tǒng)3連接，所述母無線數(shù)傳15與母機飛控系統(tǒng)3相連，所述母機動力系統(tǒng)4與母機飛控系統(tǒng)3相連提供母機飛控系統(tǒng)3所需的動力，所述母機電源5與母機飛 控系統(tǒng)3相接提供母機飛控系統(tǒng)3所需的電能，所述運載母機與拍攝子機間通過機載絞盤系統(tǒng)6相連，所述機載絞盤系統(tǒng)6一端與運載母機相連，另一端與子機飛控系統(tǒng)11相連，所述子機飛控系統(tǒng)11內(nèi)設(shè)有子無線數(shù)傳7和子機無線圖傳8，所述子機飛控系統(tǒng)11與云臺10相連，云臺10內(nèi)置圖像拍攝系統(tǒng)9，所述子機飛控系統(tǒng)11設(shè)有伺服舵機13，所述子機飛控系統(tǒng)11的電能由子機電源13提供，所述伺服舵機13與子機動力系統(tǒng)14相連。

所述運載母機由碳纖維桿支架、旋翼、指令接收2、母無線數(shù)傳15、母機飛控系統(tǒng)3、母機動力系統(tǒng)4和母機電源5組成。

所述機載絞盤系統(tǒng)6由電動機、減速齒輪箱、卷筒、靜力繩和支架組成。

所述伺服舵機13設(shè)有4個安裝于拍攝子機的四個邊角位置。

所述靜力繩為高強度杜邦絲繩，并纏繞在卷筒上。

所述機載絞盤系統(tǒng)6的卷筒邊緣設(shè)有智能計數(shù)器，可以讀取靜力繩放、收的距離。

所述旋翼有4個且設(shè)計為涵道式，避免旋翼纏繞靜力繩，拍攝子機的重力支撐由靜力繩提供，4個涵道控制無人機的空中姿態(tài)，保持平穩(wěn)，四個涵道槳面呈45度安裝，每個涵道直徑10厘米并自帶一個獨立的伺服舵機14，伺服舵機14控制涵道可以做正、反45度轉(zhuǎn)動，四個涵道提供橫向動力。

所述運載母機和拍攝子機間安裝有紅外定位校準裝置。

所述紅外定位校準裝置是運載母機將拍攝子機收起時，使拍攝子機精確入位，確保子母無人機系統(tǒng)在任務(wù)完成后，返航降落過程中，拍攝子機不會晃蕩。

使用時，首先將運載母機下端的契型柱通過紅外定位校準裝置插入拍攝子機機身上的內(nèi)凹孔中，通過三點定位法固定運載母機與拍攝子機的相對位置，地面站1開啟無人機，運載母機的指令接收2接收到信息，并將信息傳輸?shù)侥笝C飛控系統(tǒng)3，無人機開始運轉(zhuǎn)飛行，同時開啟拍攝子機，拍攝子機接收信息后將信息傳輸給拍攝子機飛控系統(tǒng)11，運載母機的母無線數(shù)傳15與子機的子無線數(shù)傳7可以相互接收信息，根據(jù)運載母機的飛行狀態(tài)，子機飛控系統(tǒng)11控制伺服舵機13使拍攝子機與 運載母機同位運行，當發(fā)現(xiàn)目標需要拍攝時，母機飛控系統(tǒng)3一邊向紅外定位校準裝置發(fā)出信息，打開運載母機下端插入拍攝子機機身上的內(nèi)凹孔中的契型柱，一邊向機載絞盤系統(tǒng)6發(fā)出指令，機載絞盤系統(tǒng)6的電動機運行，卷筒運轉(zhuǎn)釋放靜力繩，智能計數(shù)器計算靜力繩的投放距離，拍攝子機抵近目標近距離拍攝。當拍攝完成后，機載絞盤系統(tǒng)6收起靜力繩，拍攝子機收回，紅外定位校準裝置精準拍攝子機機身上的內(nèi)凹孔位置使其插進運載母機下端契型柱固定拍攝子機。

各位技術(shù)人員須知：雖然本發(fā)明已按照上述具體實施方式做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護范圍內(nèi)。