[實用新型]懸浮式航空攝像自主飛行器系統

無效

• 申請號: 200820036562.1
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN201217501Y
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 金笛
• 申請（專利權）人: 金笛
• 主分類號: B64D47/08
• 分類號: B64D47/08;B64D47/00;B64D33/00;B64D31/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔣光恩

技術領域

本實用新型屬于空間飛行器技術領域。具體地說，本實用新型涉及一種懸浮式航空攝像自主飛行器系統。

背景技術

照相機的發明和改進，受到人和動物的眼睛結構的啟示。單就成像原理而言，眼睛與相機是十分類似的。由于動物復眼構造精巧和功能特異，給人們許多寶貴啟示。人們模仿蒼蠅、蜻蜓和蟹等復眼光學系統的結構和功能特點，用許多塊具有特定性質的小透鏡，將它們有規則地緊密排列粘合起來，制成“復眼透鏡”，用它制成像鏡頭制成的“復眼照相機”，一次就可以照出1329張相同的照片來。可以用來大量復制電子計算機的集成電路，這樣將大大加快電子設備的生產速度。若用在軍事衛星偵察上，也將被派上更大的用場。

如今在世界各國的有關方面和許多生物研究機構正在以前所未有的熱情來關注一些不起眼的動物。日前，美國的一些科學家們宣稱，他們已經利用仿生學原理制造出了世界上第一只能飛翔的“機器蠅”，它能在100米上空飛行，人們用肉眼幾乎發現不了它，而它卻可以拍出極為清晰的照片傳回地面。

在國內的一些高校和科研機構也對“動物型機器人”開展了許多研究工作，例如，我國研發出了“聽懂”人話的老鼠，會根據人的指令完成規定的動作。2005年5月，我國成功研發出了第一批動物機器人。這一成果的誕生，將對神經科學、醫藥科學、殘疾人康復等都有巨大的理論和實用價值。我國還成功研發出的“壁虎機器人”，就是利用壁虎“飛檐走壁”的本領，讓壁虎身上戴著攝像機或傳感器，執行特定的搜救、反恐、探測情報、偵察等任務，在這些項目中都需要用到攝像機或照相機。

目前，攝像頭基本有兩種形式：一種是數字攝像頭，可以獨立與微機配合使用；另一種是模擬攝像頭，要配合視頻捕捉卡一起使用。數字攝像頭是一種數字視頻的輸入設備，利用光電技術采集影像，而不像視頻采集卡那樣首先用模擬的采集工具采集影像，再通過專用的模數轉換組件完成影像的輸入。攝像頭是用電荷耦合器件CCD組成(Charge?Coupled?Device)，CCD攝像機的工作方式是被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據光的強弱積累相應比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下，逐點外移，經濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。

由于有了上述的科研成果，人們正在考慮，將其結合起來，應用到空中攝影、攝像，不需要人工直接駕駛升空的條件下，進入空中工作，能在地質探礦、軍事、搶險救災、氣象預報、新聞傳播、影視制作、交通及治安管理、通信信息、社會及文化領域等得到廣泛運用，擴展人類的視野，觀察到目前人類依靠自身還無法觀察到的景象。但是，到目前為止，涉及此類技術還正在研究中，還沒有取得實質性的進展，沒有形成成熟的理論和實用的技術。

發明內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種懸浮式航空攝像自主飛行器系統，其目的是實現自主式的航空攝像且提高所獲得的影像效果。

為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：

本實用新型所提供的這種懸浮式航空攝像自主飛行器系統，由航空器主體和飛行控制系統組成，所述的飛行控制系統包括由無線信號連接的機載測控子系統和地面測控子系統；航空器主體上設有大視距、廣角的機載攝像設備，該機載攝像設備與機載測控子系統電信號連接，并接受其控制；機載攝像設備通過機載測控子系統向地面測控子系統傳送影像信號。

所述的航空器主體中設發動機、主翼、氦氣氣囊、空氣副氣囊、前傾轉旋風機和后旋風機，并均與機載測控子系統電信號連接，接受機載測控子系統的控制。

所述的航空器主體設有滑橇、旋翼、尾槳、傳動裝置、自動傾斜控制器、變距舵機、油門舵機、航向舵機，并均與機載測控子系統電信號連接，接受機載測控子系統的控制；所述的發動機安裝在航空器主體機身的后部；所述的自動傾斜控制器安裝在航空器主體機身內主軸的下方；所述的變距舵機和油門舵機安裝在發動機的前方；所述的航向舵機設置在航空器主體機身的底部。

所述的機載測控子系統設有飛行控制計算機、空間位置傳感器、空間姿態傳感器、舵機驅動器、遙控與飛控切換裝置、無線電網絡通信設備。

所述的空間位置傳感器為GPS接收機；所述的空間姿態傳感器為電子羅盤；所述的舵機驅動器為角度位置伺服的驅動器；所述的無線電網絡通信設備為數傳電臺。

所述的機載攝像設備的結構為蜘蛛眼式的攝像頭，其結構為多個沿弧面上不同角度分布的、由萬向關節在航空器主體上固定支承的微型攝像頭。