[發明專利]無人機無限續航系統

在審

• 申請號: 201510851206.X
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105302150A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 夏鯤;陳昂輝;李涵;袁印;洪信煒;譚媛
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10;H02J50/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本發明涉及一種無人機無限續航系統，特別涉及一種包含監控車及車載的無人機監測及無線充電系統。

背景技術

隨著無人機行業的快速發展，無人機正日益廣泛地應用于人們的生產生活之中。但是由于電池行業發展的瓶頸，無人機在較大范圍內連續動態地執行飛行任務時的續航能力十分有限。比如在電網長時間巡檢電力線，大規模范圍內的安保監控，交警在路網運動中執行任務，高速公路路況勘測等領域中的應用受到了一定的限制。如何能夠隨時隨地的給無人機充電成為一個亟待解決的問題。

目前，計算機視覺技術已廣泛應用于無人機中，并有多款具備基于視覺定位的無人機投入使用。該技術是利用視覺定位與GPS及慣性導航相結合的方法，使無人機在復雜環境下快速準確的定位。與此同時，已有成熟的無人機路徑規劃方案通過驗證并投入使用。通過無人機路徑規劃，可在一定約束條件下使無人機準確按照自身剩余電量與當前位置情況，以最優路徑飛至指定地點。

基于上述技術，結合無線充電及汽車掛載解決方案提出的無限續航系統，能有效解決無人機的續航能力有限的問題，可以確保無人機在較大范圍內連續動態地執行飛行任務。

發明內容

本發明針對無人機在執行任務的過程中出現電量不足而無法持續完成任務的情況，提出了一種無人機無限續航系統,該系統通過監控車配合無人機的飛行，能夠在無人機飛行間歇的過程中及時提供電力補給，提高無人機的續航能力，使無人機能在規定時間內完成相應的任務。

本發明的技術方案為：一種無人機無限續航系統，包括無人機、無人機內部的姿態讀取模塊、控制單元、GPS模塊、光流及超聲波模塊、監控車、車載的無人機監測系統、無線充電系統，所述姿態讀取模塊采集無人機的姿態信息，并將數據送至無人機中的控制單元，進行數據分析與處理，控制單元輸出控制信號給無人機，使無人機保持穩定飛行；所述無人機與監控車遠程無線通訊，用于獲得無人機與監控車彼此的位置信息，當飛行的無人機需要補給電力時，車載的無人機監測系統根據路網信息以及無人機的當前位置，計算出無人機與監控車之間充電會合點后，發出控制信號給無人機和監控車，使無人機與監控車配合相互靠近；當無人機接近監控車的位置時，無人機通過光流及超聲波模塊識別圖像和讀取高度信息，確定監控車的精確位置，并降落至監控車頂棚的指定充電區域，車載的無人機監測系統發出啟動控制信號給無線充電系統，使無線充電系統開啟為無人機補給電力，以實現無限續航。

所述無人機通過GPS模塊確定監控車的位置。

所述無人機為可按預定程序自主飛行的旋翼式或撲翼式或固定翼或直升機或飛艇。

所述監控車內安裝車載的無人機監測系統和無線充電系統，且無線充電系統安裝于監控車頂棚。

所述車載無人機監測系統將實時獲取的無人機飛行狀態和位置信息輸入監控終端，所述監控終端為計算機、智能手機、手持式監控儀中的任意一種。

本發明的有益效果在于：無人機在完成指定任務的同時與監控車保持通訊，通過圖像采集、處理與定位，在電力耗盡前返回監控車，利用車載的無線充電系統給無人機補充電力。

該系統相當于為無人機提供了一個采用無線充電模式的移動充電樁，能有效解決無人機的續航能力有限的問題，可以確保無人機在較大范圍內連續動態地執行飛行任務。

附圖說明

圖1為本發明的無人機無限續航系統結構示意圖；

圖2為本發明的無人機無限續航系統中當無人機接近監控車，需要降落至頂棚通過無線充電補充電力前的空中俯視示意圖。

具體實施方式