[發明專利]太陽能無人機及集群協作系統和其工作方法

在審

• 申請號: 201711382367.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107933906A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 朱武杰;陳紅雨;王瑞琨
• 申請（專利權）人: 江蘇航豐智控無人機有限公司
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D27/24;B64D47/00;H02J7/35;G08C17/02;H04W4/021;H04W4/40;G01S19/42
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司32280
• 代理人: 袁興隆

技術領域

本發明涉及無人機領域，具體涉及一種太陽能無人機及集群協作系統及其工作方法。

背景技術

無人駕駛飛機簡稱“無人機”（“UAV”），是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器。無人機實際上是無人駕駛飛行器的統稱，從技術角度定義可以分為：無人固定翼飛機、無人垂直起降飛機、無人飛艇、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機等。

為了提高續航能力，本發明提供了一種太陽能無人機。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能無人機。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種無人機，包括：

機身，所述機身上覆蓋有太陽能電池板，以及

位于機身內的電池組和電池充放電電路；其中

所述太陽能電池板適于將電能通過電池充放電電路對電池組進行充電。

進一步，所述無人機還包括：

若干機臂桿，每個所述機臂桿的一端與機身連接；其中

所述機臂桿為中空結構，所述中空結構內設有充氣內襯，

在所述充氣內襯中充入密度小于空氣的氣體。

進一步，所述無人機為多旋翼無人機；

所述機身為圓柱形結構，且各機臂桿與機身的連接處均設有轉動機構；

所述轉動機構由一步進電機驅動；

各旋翼內設有適于檢測旋翼電機轉動的霍爾傳感器；

當霍爾傳感器檢測到一旋翼電機發生故障后，所述無人機內的主控模塊適于通過機身內的陀螺儀獲得的機身傾斜角度以控制相應步進電機調節機臂桿的分布，以使機身恢復平衡狀態。

進一步，所述無人機還包括：與該主控模塊分別電性連接的GPS模塊、通訊模塊和攝像模塊。

本發明的有益效果是，本發明充分利用太陽能，并且提高了無人機的續航能力；并且通過在機臂桿的中空結構中放入充氣內襯，以充填密度小于空氣的氣體，可以是氦氣等質量比空氣輕的惰性氣體，以降低無人機的自重，進而實現降低能耗。

又一方面，本發明還提供了一種集群協作系統及其工作方法，以提高無人機工作時的作業半徑，提高無人機的協作能力。

為了解決上述問題，本集群協作系統包括：

若干所述的無人機；并且各無人機適于分散飛行以尋找目標物，當其中一無人機發現目標物后，通過通訊模塊發送向其余無人機該目標物的方位信息，以使其余無人機均飛行至該目標物處。

進一步，所述集群協作系統還包括：與各無人機進行無線通訊的服務器；

各無人機適于將當前所在地理位置信息發送至服務器，以及目標物的方位信息；

所述服務器適于根據目標物的方位信息和各地理位置信息計算一公共路徑；

所述公共路徑的起點作為其余無人機的匯集點，其終點為目標物的地理位置；

其余無人機適于在匯聚點匯合后，排成隊列飛往目標物的地理位置。

進一步，各無人機上設有風力傳感器，以獲得在飛行過程中的風向數據，并且根據風向數據調整飛行隊列。

進一步，所述飛行隊列適于采用一字型，且一字型的排列的方位角與風向角度一致。

進一步，所述通訊模塊中的天線裝置包括天線以及天線外側的天線罩；其中

所述天線罩包括至少一個超材料片層，且

每一超材料片層均包括：第一基板和陣列排布在所述第一基板上的多個尺寸相同的人造微結構；

所述人造微結構包括口字形結構；

所述口字形結構的中心位置設置有十字形結構，且所述口字形結構的每一邊的中部均設置有與十字形結構各端部對應的突起端部結構。

進一步，每一超材料片層還包括第二基板和第三基板；其中

所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有陣列排布的所述人造微結構。

進一步，所述第一基板適于劃分為多個超材料單元，其中每一超材料單元上僅排布有一個所述人造微結構；以及

每一超材料單元的長和寬均為12～15mm，所述人造微結構與所述超材料單元的邊界之間的距離為0.15mm。

進一步，所述十字形結構包括垂直設置的第一金屬絲和第二金屬絲；其中

所述第一金屬絲的兩端部分別設置有相同尺寸的第一金屬微結構，所述第一金屬微結構包括：三條尺寸遞減金屬線平行線以及將各平行線包圍的金屬框；

所述第二金屬絲的兩端部分別設置有相同尺寸的第二金屬微結構，所述第二金屬微結構包括：三根同尺寸的金屬折線排列組成，且所述金屬折線的彎折角為90度；