[發明專利]一種海陸兩用自供能無人機航保基站

有效

• 申請號: 201810241539.4
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108674681B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 周春輝;姜計榮;張亞杰;肖長詩;黃茜;辛貴鵬;劉勝璟;張陽;程昭熙;趙曉興
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B64F1/00
• 分類號: B64F1/00;B60L53/30;B60L53/51;B60L53/52;B60L53/14;B60L53/36;B64C39/02;H02S20/32;H04B7/185;H04N7/18;H04B7/15
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

本發明提供一種海陸兩用自供能無人機航保基站，包括從上到下依次設置的風光互補發電層、無人機補給層、核心組件層和支座；風光互補發電層包括太陽能發電裝置和風能發電裝置；無人機補給層包括充電平臺，和位于充電平臺上的引導模塊和充電模塊；核心組件層包括儲能單元、控制線路和信息中繼模塊；儲能單元用于將風光互補發電層產生的電力進行存儲；控制線路用于控制作為無人機補給層艙門的太陽能板的開閉，以及太陽能發電裝置、風能發電裝置、儲能單元的電能供能切換；信息中繼模塊用于將信號范圍內無人機采集的信號進行加強和中繼，傳輸至岸基管理中心。本發明基站設計，延長了無人機的續航時間，擴大了巡航范圍。

技術領域

本發明屬于水上交通運輸工具領域，具體涉及一種海陸兩用自供能無人機航?；?。

背景技術

目前，類似森林、大型水庫、湖泊及近海等事故易發且難以監管的大型區域一般采用管理人員輪班巡邏的方式進行監管，隨著科學技術的發展，直升機、大型無人機及各種載具越來越多地投入應用，但上述監控管理措施仍普遍存在工作效率低下，信息獲取周期長，事故應急能力低等問題。為應對監管面積大、監管難度高并且事故多發區域日益嚴峻的安全形勢，目前迫切需要一種靈活機動、迅速有效的方案以提高巡航監管效率及事故應急能力以減少經濟財產損失。

近年來，無人機在民用領域有著長足的發展，因其具有視角廣闊、高效快速、精細準確、作業成本低、成果直觀、適用范圍廣、生產周期短等優點而被廣泛地運用到生產和生活的各個領域。然而，現有的無人機巡航監管方式仍然存在眾多弊端，并且極大的制約了無人機在相關領域的應用發展。

1、續航能力限制巡航半徑：無人機的巡航半徑往往根據其最大續航里程的一半來劃定，由于無人機需要母載體和維護基站的支持，因此無人機的巡航范圍往往受到較大的限制，無人機的巡航效果不能達到最大化；

2、自主化程度低：當無人機需要充電或進行故障檢測時，往往由工作人員進行回收再做后續處理，限制了無人機的自主化程度的提升；

3、信息獲取不夠及時、全面：目前應用于大型區域的無人機巡航一般選用尺寸大、造價貴、能耗高的固定翼或單旋翼無人機，由于數量等限制，無法構成巡航網絡以對目標區域進行全面的監管。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種海陸兩用自供能無人機航保基站，延長無人機的續航時間，擴大巡航范圍。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種海陸兩用自供能無人機航?；?，其特征在于：它包括從上到下依次設置的風光互補發電層、無人機補給層、核心組件層和支座；其中，

風光互補發電層包括太陽能發電裝置和風能發電裝置；太陽能發電裝置包括作為無人機補給層艙門的太陽能板；風能發電裝置包括垂直軸風力發電機，垂直軸風力發電機包括葉片，葉片的底部固定在鋼圈上，鋼圈穿過防護罩與位于核心組件層的直角旋轉桿連接，直角旋轉桿與位于基站中心的轉子連接，風力帶動整個結構以位于基站中軸線的轉子為旋轉中心轉動以產生電力；

無人機補給層包括充電平臺，和位于充電平臺上的引導模塊和充電模塊；引導模塊由無人機引導裝置、掃描檢測裝置組成，引導裝置包括垂直引導桿和輔助引導導孔，垂直引導桿位于充電平臺上，無人機降落充電時插入無人機引導導軌內并固定無人機；輔助引導導孔位于無人機幾何中心，成漏斗狀，在無人機降落充電時與垂直引導桿耦合，將無人機引入位于充電平臺的充電機位；掃描檢測裝置位于無人機引導機位上，包括四個對稱分布的掃描探頭，在無人機引入充電機位并固定后，對無人機進行掃描檢測，并將結果發送到岸基管理中心；充電模塊由發射端、接收端、充電電池及充電管理系統組成；發射端為兩個伸縮式電極，位于垂直引導桿上，正極位于上表面，負極位于下表面，當無人機引入充電機位后，兩電極彈出，為無人機充電；接收端位于輔助引導導孔內上部，呈環形凹槽狀，當無人機引入充電機位后，與發射端連接，為無人機供電；