[發明專利]一種基于多旋翼飛行平臺的系留系統

有效

• 申請號: 201510557583.2
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105109704B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 姚霞林;李余冬
• 申請（專利權）人: 南京國業科技有限公司
• 主分類號: B64F3/02
• 分類號: B64F3/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明提供了一種基于多旋翼飛行平臺的系留系統，包括：地面設備、系留線纜、多旋翼飛行器和任務設備；所述任務設備安裝于所述多旋翼飛行器的設備安裝架上，所述系留線纜兩端分別連接所述設備安裝架和所述地面設備；所述多旋翼飛行器的旋翼對稱分布在機體的左、右兩邊。本發明提供的多旋翼系統既即為升力系統也是姿態控制系統，可相互備份，在單個旋翼失效的情況下，系統的升力不會發生陡然變化，控制也可以切換到低階旋翼模式；有效提高系統可靠性。

技術領域

本發明涉及一種無人飛行器領域的系統，具體講涉及一種基于多旋翼飛行平臺的系留系統。

背景技術

系留系統主要是通過纜線將搭載有專用通訊設備和光電設備的飛行平臺栓系在地面錨點上，實現長時間的通訊網組建和對既定目標的監控。氣球、飛艇和涵道式飛行器等無人飛行器具有垂直起降和穩定懸停的特點，在偵查、通信及航拍等領域作為系留平臺被廣泛應用。

系留氣球或系留飛艇雖然可以在空中長時間滯留，但其體積很大，不便于機動，抗風能力差，且所充氦氣價格昂貴，維護成本高。而涵道飛行器必須使用多條系纜，成本高、架設開通復雜，且需要較大的架設場地；多條系纜系留飛行時，機身水平朝向是固定的，無法根據任務的實際需求靈活旋轉水平朝向，除非將飛行器降下后，將各個方向的系纜同時移動到另一水平角度后重新升起，操作十分麻煩；并且必須考慮整個飛行器的平衡配重，否則會影響飛行器的穩定性，對系統的實際應用提出了許多限制；由于涵道飛行器的自穩定能力有限，因此對伺服系統的自動控制能力要求很高。

現有技術中有共軸雙旋翼與四旋翼相結合的辦法研發出具有一定載荷能力的系留平臺。目前公開研究成果的只有以色列的Sapience公司出品的HoverMast-100系留平臺，該平臺仍處于實驗室階段，其主要性能指標為：懸停高度：50m、有效載荷：6kg、抗風性能：＜12m/s、升空回收時間：10～15s、航時：由地面站動力源確定。

該平臺旋轉部件(僅指旋翼系統)有六個，其中，中心共軸雙旋翼為升力提供部件，周邊四旋翼系統為姿態控制部件，若該中心多旋翼系統出現問題，不但會導致升力不足，還會引起中心力矩的不平衡；若四旋翼中的某個旋翼出現故障，系統會進入不可控制狀態。每個旋轉部件出現故障對系統本身都是致命的，系統可靠性較低。

而，將中心共軸雙旋翼與多旋翼系統相結合后，控制系統需同時考慮中心共軸雙旋翼的控制和多旋翼的控制，考慮的控制變量較多，控制邏輯比較復雜，太復雜的系統控制同樣也將降低系統的可靠性。

另外，該系統的載荷能力為6kg，對于系留平臺希望搭載的專用監測和通訊設備而言載荷能力較不足，屬于小型系留平臺。

為解決上述現有技術的問題，本發明提供一種基于多旋翼飛行平臺的系留系統。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供一種基于多旋翼飛行平臺的系留系統。

實現上述目的所采用的解決方案為：

一種基于多旋翼飛行平臺的系留系統，其改進之處在于：所述系留系統包括：地面設備、系留線纜、多旋翼飛行器和任務設備；

所述任務設備安裝于所述多旋翼飛行器的設備安裝架上，所述系留線纜兩端分別連接所述設備安裝架和所述地面設備；

所述多旋翼飛行器的旋翼圓周均布在所述多旋翼飛行器的機體周邊。

優選地，所述地面設備包括：地面供電設備、地面回收設備、減震支撐設備和地面定位與通訊設備；

所述地面回收設備位于最底層，上層放有所述減震支撐設備，所述減震支撐設備為凹字形設備，其下凹部位貫通，使所述系留線纜連接所述地面回收設備；

所述地面供電設備上方設有所述地面定位與通信設備，兩者的整體放置于所述減震支撐設備和地面回收設備的一側，所述地面供電設備為地面回收設備和地面定位與通訊設備供電；