[發(fā)明專利]一種系留無人機(jī)同步跟隨系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710460081.7
• 申請日: 2017-06-17
• 公開（公告）號: CN107368093A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳秋婷;劉銘青;葉茂林;陳建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東容祺智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種系留無人機(jī)同步跟隨系統(tǒng)。

背景技術(shù)

系留無人機(jī)由于可以提供長時間的滯空能力，在實時監(jiān)控、信號中繼等多個領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。然而，因為有系留線纜，無人機(jī)需要定點降落，降落難度較大，采用操作人員手動實現(xiàn)無人機(jī)的降落和交通工具的跟隨，跟隨精度差，同時對操作人員技術(shù)要求較高，在現(xiàn)實環(huán)境下很難完成。

申請?zhí)朇N201610479898.4公開了一種基于差分衛(wèi)星導(dǎo)航的無人飛行器跟隨系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括第一衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、第二衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、差分解算模塊和導(dǎo)航模塊，所述第一衛(wèi)星導(dǎo)航裝置設(shè)置于無人飛行器的地面站并接收第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)；所述第二衛(wèi)星導(dǎo)航裝置設(shè)置于所述無人飛行器并接收第二衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)；所述差分解算模塊根據(jù)所述第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)解算出所述無人飛行器相對于地面站的位置；所述導(dǎo)航模塊根據(jù)所述無人飛行器相對于地面站的位置通過比例-積分-微分PID控制方式控制所述無人飛行器處于所述地面站的正上方。該申請文件沒有提供完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，無法實現(xiàn)高度自動化，沒有解決長時間滯空的續(xù)航問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種系留無人機(jī)同步跟隨系統(tǒng)，系留無人機(jī)實時獲取地面指揮平臺的位置坐標(biāo)信息和運動狀態(tài)并自動同步跟隨，跟隨精確度高、易于無人機(jī)的定點降落，自動化程度較高，不用擔(dān)心續(xù)航問題，可以長時間滯空。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種系留無人機(jī)同步跟隨系統(tǒng)，包括地面指揮平臺、系留電纜和無人機(jī)，所述地面指揮平臺由運輸裝置、系泊模塊、地面控制中心和RTK基站組成，所述系泊模塊、地面控制中心和RTK基站組成均固定安裝在運輸裝置上，所述RTK基站與地面控制中心電性連接，所述系留電纜與地面控制中心電性雙相連接，并與系泊模塊固定連接，所述系留電纜與無人機(jī)雙向電性連接。

優(yōu)選的，所述系泊模塊由發(fā)電機(jī)、直流高壓電源和電纜自動收放器組成，所述發(fā)電機(jī)與直流高壓電源電性連接，所述直流高壓電源與電纜自動收放器電性連接，所述系留電纜固定連接在電纜自動收放器上。

優(yōu)選的，所述運輸裝置可以是車輛或者船舶。

優(yōu)選的，所述系留電纜由承力纜線、直流電源線、通信光纖、接地金屬網(wǎng)和外套管組成。

優(yōu)選的，所述無人機(jī)由充電電池、導(dǎo)航模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、飛控模塊和RTK基站組成，所述導(dǎo)航模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、飛控模塊和RTK基站均與充電電池電性連接，所述充電電池與系留電纜電性連接，所述數(shù)據(jù)接收模塊一方面與系留電纜電性雙向連接，另一方面與導(dǎo)航模塊電性連接，導(dǎo)航模塊與飛控模塊電性連接。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)接收模塊設(shè)有RTK基站的接收機(jī)作為流動站。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：該發(fā)明是一種系留無人機(jī)同步跟隨系統(tǒng)，地面指揮平臺的發(fā)電機(jī)發(fā)電，持續(xù)給直流高壓電源儲存電能，通過系留電纜可以給無人機(jī)的充電電池充電，可以實現(xiàn)全天候不間斷滯空，地面指揮平臺的RTK基站向地面控制中心反饋坐標(biāo)信息，無人機(jī)上的數(shù)據(jù)接收模塊也向地面控制中心反饋坐標(biāo)信息，地面控制中心整合分析兩種坐標(biāo)位置差異，并將位置差異信息通過控制信號的形式反饋給數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)接收模塊將控制信號反饋到導(dǎo)航模塊，導(dǎo)航模塊將坐標(biāo)調(diào)整信號反饋給飛控模塊，然后無人機(jī)自動調(diào)整飛行速度和方向，同步跟隨地面的運輸裝置，系留電纜主要起到傳輸電能，傳輸信號的作用，地面指揮平臺通過地面控制中心自動控制無人機(jī)運動，可實現(xiàn)無人機(jī)自動懸停和自動跟隨指揮運輸裝置，通過地面控制中心設(shè)置無人機(jī)飛行高度，支持一鍵起飛、一鍵降落和回收。當(dāng)指揮運輸裝置靜止時，無人機(jī)懸停在地面指揮平臺上方，當(dāng)指揮運輸裝置運動時，無人機(jī)自動跟隨地面指揮平臺運動，綜上所述，系留無人機(jī)實時獲取地面指揮平臺的位置坐標(biāo)信息和運動狀態(tài)并自動同步跟隨，跟隨精確度高、易于無人機(jī)的定點降落，自動化程度較高，不用擔(dān)心續(xù)航問題，可以長時間滯空。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種系留無人機(jī)同步跟隨系統(tǒng)的原理框圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。