[發明專利]一種基于空軌兩用無人機的高速鐵路安全檢測系統

有效

• 申請號: 201611068964.5
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106741890B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 吳云鵬;秦源璟;趙雪軍;秦勇;賈利民
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B61K9/08;B61K9/10;B60F5/00;H04N7/18
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

1.一種基于空軌兩用無人機的高速鐵路安全檢測系統，其特征在于，該系統包括

無人機，其包括用于控制行駛狀態的機載控制模塊、用于采集軌道圖像信息的高清相機，以及用于傳輸軌道圖像信息的圖像傳輸模塊；

地面站，其包括用于設置無人機的飛行路線的路徑規劃模塊，以及用于向所述機載控制模塊發送控制指令以及接收無人機傳回的軌道圖像信息的地面控制模塊；

遠程監控中心，其包括用于監控無人機的飛行狀態的監控模塊、分析地面站傳回的軌道圖像信息的圖像分析單元、存儲圖像分析單元分析結果的存儲單元，以及無人機行駛過程中出現意外情況時采取相應措施的應急處理單元；

無線通信模塊，用于無人機、地面站、遠程監控中心之間的無線通信；

所述無人機還包括提供空中飛行動力的旋轉葉片、提供沿軌道行駛動力的推動螺旋槳；

所述機載控制模塊接收到地面站的任務指令后，啟動旋轉葉片并控制推動螺旋槳保持關閉狀態，所述無人機按照所述地面站規劃的飛行路線到達待檢測的軌道段后，所述地面站給無人機發送采集軌道圖像信息指令，無人機收到采集軌道圖像信息指令后，所述機載控制模塊開啟高清相機進行軌道圖像信息的采集；

當所述監控模塊檢測到無人機飛行軌跡出現偏離時，應急處理單元向地面站發送警報信號，地面控制模塊檢測是否與無人機失聯，如已失聯，則將無人機編號發送回遠程監控中心；如未失聯，則根據無人機當前位置信息控制其運行方向使其回到預設的飛行路線中；

無人機還包括通過伸縮連桿連接在其機體兩側的水平導向輪，以及用于測量水平導向輪與鋼軌的距離的超聲波測距儀；

無人機完成待檢測軌道段的空中檢測后，地面站向機載控制模塊發送降落指令，待無人機的滾動輪降落到鋼軌上后，機載控制模塊關閉旋轉葉片并控制超聲波測距儀開始實時測量水平導向輪與鋼軌的距離，機載控制模塊根據所述距離控制伸縮連桿伸長直至水平導向輪接觸至工字鋼的內側，完成所述接觸后，機載控制模塊控制推動螺旋槳運行，無人機開始采集軌道圖像數據。

2.如權利要求1所述的基于空軌兩用無人機的高速鐵路安全檢測系統，其特征在于，當所述監控模塊檢測到無人機未在軌道上行駛時，應急處理單元向地面站發送警報信號，地面控制模塊檢測是否與無人機失聯，如已失聯，則將無人機編號發送回遠程監控中心；如未失聯，則地面控制模塊先向機載控制模塊發送重新起飛指令，機載控制模塊收到重新起飛信號后關閉推動螺旋槳，并控制伸縮連桿縮回到原始位置，再啟動旋轉葉片控制無人機起飛，完成起飛后，地面控制模塊向機載控制模塊發送降落指令，使無人機重新回到沿軌道行駛狀態。