一种移动留空式无人飞行器基站

1.一种移动留空式无人飞行器基站，其特征在于：包括无人飞行器、FM发射器(21)、基站发射器(22)、电缆(3)和无人车，所述的无人飞行器包括主旋翼(11)和辅旋翼(123)，主旋翼(11)的底部搭载FM发射器(21)和基站发射器(22)，辅旋翼(123)通过机臂(121)与主旋翼(11)连接；所述的无人车包括车体(41)和箱体(42)，箱体(42)设置于车体(41)上，所述车体(41)的车头部设置有摄像头(44)，在车头与箱体(42)之间设置有供电及通讯机构(43)，该供电及通讯机构(43)包括供电系统、基站主机和FM发射主机，无人飞行器通过电缆(3)与所述供电系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种移动留空式无人飞行器基站，其特征在于：所述机臂(121)的下部设置有旋转电机(122)，该旋转电机(122)带动机臂(121)在水平方向旋转。
3.根据权利要求2所述的一种移动留空式无人飞行器基站，其特征在于：所述的主旋翼(11)为共轴双旋翼结构。
4.根据权利要求2或3所述的一种移动留空式无人飞行器基站，其特征在于：所述的箱体(42)顶部两侧设置有盖板(421)，盖板(421)沿箱体(42)顶部边缘铺设的轨道(422)闭合或打开。
5.根据权利要求4所述的一种移动留空式无人飞行器基站，其特征在于：所述主旋翼(11)的底部还设置有底座(13)，该底座(13)与滑环电机(51)相连，所述的滑环电机(51)的输出轴连接监控设备(52)。

一种移动留空式无人飞行器基站\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及无人飞行器技术领域，更具体地说，涉及一种移动留空式无人飞行器基站。\n背景技术\n[0002] 近年来，地震、泥石流、洪水等重大地质灾害频繁，灾害一旦发生不仅给人民的生命财产带来巨大的损害，同时也易导致灾区通讯完全中断，信息的不通畅导致了救灾信息的沟通中断，严重影响了指挥和调度，导致救援效率低下。此外，灾害发生后，大量用户会在同一时间拨打电话，了解亲友情况，话务量较平常高出十倍，若通讯中断极易引起恐慌，不利于安抚灾区人民的紧张情绪。因此，如何实现在重大自然灾害情况下的应急通讯，成为一项迫切的课题。目前国家应急灾害救援一般采用普通热气飞艇实现系留，以将通信基站悬浮在一定高度进行工作，但受限于其需要充气以及飞行速度和携带燃料的限制，普通热气飞艇进入救援现场缓慢，且易受到风力影响，在实际使用过程中效果不佳。\n[0003] 经检索，中国专利申请号201020645797.8，申请日为2010年12月7日，发明创造名称为：系留热气飞艇浮空平台，该申请案包括囊体、任务舱、锚泊设备、液化气储存车、控制系统；囊体经吊挂绳与任务舱连接；系留缆绳连接于囊体内吊挂绳下端的交汇点上，液化气储存车经锚泊设备与系留缆绳相连接。该申请案采用遥控操作的方式，将系留热气球释放至2000m左右空中，用于携带通讯基站，可在某个地域快速部署，并在空中停留24～48小时，使得在紧急状况下能够保证通讯信号畅通，并具有监视侦查的功能。但该申请案利用液化气储存车为飞艇提供燃料，要实现大体积的燃料运输，由于地质灾害导致交通中断，且沼泽、山区不易进入，该系统需要大型运输交通保障体系不能适用于救援需要，且超大体积热气飞艇启动时间较长，容易浪费最佳的黄金救援时间，不便于推广应用。\n[0004] 中国专利号ZL201320591520.5，授权公告日为2014年5月14日，发明创造名称为：一种无人机高空基站通信系统，该申请案包括无人机、机载通信基站系统和机载卫星通信系统。该申请案面向于重大自然灾害发生后的应急通信救援，将应急通信基站高空化，通过无人机平台在空中搭建一个临时基站覆盖受灾区域，通过卫星完成移动通信数据业务，第一时间恢复地面手机通信，不受地面路基、桥梁、电力等基础设施大面积损毁的影响。但该申请案实现恢复通讯的成本过高，对地面技术人员要求高，技术实现要求高，在边远山区难以做到人才保障，其操作复杂，推广难度大。\n发明内容\n[0005] 1.实用新型要解决的技术问题\n[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术中遇到突发重大地质灾害，灾区应急通讯方案实施不及时且实现成本高的不足，提供了一种移动留空式无人飞行器基站；本实用新型利用越野无人车载无人飞行器，能够快速到达目标区域执行应急通讯任务，无人车上的供电系统通过电缆直接为搭载通讯设备的飞行器供电，使飞行器不受负载电池容量的限制，空中停留时间长，能够保证飞行器有充分时间执行应急通讯任务。\n[0007] 2.技术方案\n[0008] 为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：\n[0009] 本实用新型的一种移动留空式无人飞行器基站，包括无人飞行器、FM发射器、基站发射器、电缆和无人车，所述的无人飞行器包括主旋翼和辅旋翼，主旋翼的底部搭载FM发射器和基站发射器，辅旋翼通过机臂与主旋翼连接；所述的无人车包括车体和箱体，箱体设置于车体上，所述车体的车头部设置有摄像头，在车头与箱体之间设置有供电及通讯机构，该供电及通讯机构包括供电系统、基站主机和FM发射主机，无人飞行器通过电缆与所述供电系统相连。\n[0010] 作为本实用新型更进一步的改进，所述机臂的下部设置有旋转电机，该旋转电机带动机臂在水平方向旋转。\n[0011] 作为本实用新型更进一步的改进，所述的主旋翼为共轴双旋翼结构。\n[0012] 作为本实用新型更进一步的改进，所述的箱体顶部两侧设置有盖板，盖板沿箱体顶部边缘铺设的轨道闭合或打开。\n[0013] 作为本实用新型更进一步的改进，所述主旋翼的底部还设置有底座，该底座与滑环电机相连，所述的滑环电机的输出轴连接监控设备。\n[0014] 3.有益效果\n[0015] 采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：\n[0016] (1)本实用新型的一种移动留空式无人飞行器基站，其在主旋翼的底部搭载了FM发射器和基站发射器，无人车上则配设有基站主机和FM发射主机，可为20平方公里提供稳定的移动手机信号和FM信号，确保受灾区域通讯顺畅，支持救灾工作的有序进行；\n[0017] (2)本实用新型的一种移动留空式无人飞行器基站，其无人飞行器采用共轴双旋翼结构的主旋翼，并附有四个辅旋翼，动力大且更省能源；此外，该无人飞行器使用无人车上的供电系统供电，与现有无人飞行器搭载电池供电飞行的方案相比，其续航时间不受负载电池容量的限制，能够保证飞行器有充分时间执行执行应急通讯任务；\n[0018] (3)本实用新型的一种移动留空式无人飞行器基站，其无人飞行器的四个辅旋翼能够自动收缩至主旋翼底部，其无人车箱体可自动打开和关闭，无人飞行器能够精确落入无人车箱体内，或从无人车箱体内快速升空，整个飞行器系统机动灵活，能够快速投入工作。\n附图说明\n[0019] 图1为本实用新型的一种移动留空式无人飞行器基站的结构示意图；\n[0020] 图2为本实用新型中无人飞行器搭载FM发射器、基站发射器的示意图；\n[0021] 图3为本实用新型中无人飞行器位于无人车箱体内的示意图。\n[0022] 示意图中的标号说明：\n[0023] 11、主旋翼；121、机臂；122、旋转电机；123、辅旋翼；13、底座；21、FM发射器；22、基站发射器；3、电缆；41、车体；42、箱体；421、盖板；422、轨道；43、供电及通讯机构；44、摄像头；51、滑环电机；52、监控设备。\n具体实施方式\n[0024] 为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。\n[0025] 实施例1\n[0026] 参考图1，本实施例的一种移动留空式无人飞行器基站，包括无人飞行器、FM发射器21、基站发射器22、电缆3和无人车。所述的无人车具备越野功能，能够满足特殊地区的运输要求。该无人车包括车体41和箱体42，箱体42设置于车体41上，该箱体42的顶部两侧设置有盖板421，盖板421的两端设置有滑槽，箱体42顶部与滑槽对应的两侧边缘铺设有轨道422，盖板421能够沿轨道422运动，实现箱体42的闭合或打开。所述车体41内置GPS定位和自动驾驶系统，车体41的车头部设置有摄像头44，该摄像头44为微型高精度摄像头，其相当于整个无人飞行器系统的“眼睛”，指挥部的控制人员可以通过该摄像头44拍摄的画面规划无人车的行走路线，及观察周边情况。\n[0027] 在车头与箱体42之间设置有供电及通讯机构43，该供电及通讯机构43包括供电系统、基站主机和FM发射主机，所述的供电系统包括交流电源和变压器，该供电系统为无人车以及无人飞行器的运行提供电源。\n[0028] 本实施例中无人车上的供电系统通过电缆3直接为无人飞行器供电，输送电源质量高且避免了传统搭载电池供电方案存在的飞行器续航时间受负载电池容量限制，上空执行任务时间短的问题，能够保证飞行器有充分时间执行应急通讯任务。且考虑到相对于传统搭载电池供电方案，本实施例一个不可避免的缺陷即在于电缆3的收纳问题，如不能很好的管理电缆3将给飞行器的使用带来很大不便。为了解决上述问题，本实施例在箱体42内设置了一绕线盘(图中为示出)，将电缆3盘绕于绕线盘上，并在绕线盘的一端设置了由单片机控制的随动电机，该随动电机能够自动感应飞行器的飞行高度，控制绕线盘正转或反转。如此，飞行器无论上空执行任务还是完成任务后降落，均不用烦恼电缆3的缠绕、回收问题，大大方便了飞行器的使用。\n[0029] 所述的无人飞行器包括主旋翼11和四个辅旋翼123，该无人飞行器采用可吸收无线电材料，具有躲避雷达监测效果。所述的主旋翼11采用共轴双旋翼结构(参看图3)，通过在同一个轴上使用正反两个桨叶，两个桨叶的转向相反，产生的扭矩互相抵消，使得主旋翼11具有动力大，悬停效果好及效能利用率高的优点。所述的四个辅旋翼123则通过机臂\n121与主旋翼11连接，机臂121的下部设置有旋转电机122，该旋转电机122能够带动机臂\n121在水平方向旋转，实现辅旋翼123的自动展开和收缩。\n[0030] 本实施例通过设计无人飞行器的四个辅旋翼123自动展开和收缩，无人车箱体\n42自动闭合或打开，能够保证无人飞行器在完成应急通讯任务后，自动降落收缩至箱体42内，由无人车搭载快速返回。同理，也能够通过无人车搭载无人飞行器快速到达目标区域，再打开无人车箱体42释放无人飞行器上空执行任务，整个飞行器系统机动灵活，能够最大程度利用无人飞行器有效上空应急通讯时间。\n[0031] 参看图2，所述主旋翼11的底部搭载FM发射器21和基站发射器22，该FM发射器\n21和基站发射器22与地面无人车上的基站主机和FM发射主机配合，可为20平方公里提供稳定的移动手机信号和FM信号，确保受灾区域通讯顺畅，支持救灾工作的有序进行。此外，本实施例中主旋翼11的底部还设置有底座13，该底座13与滑环电机51相连，所述的滑环电机51的输出轴连接监控设备52。本实施例中监控设备52采用磁悬浮相机，该类相机通过排斥力将镜头浮起，具有优异的防抖防震性能。本实施例在提供应急通讯服务的同时，还能够起到监控受灾区域的效果，便于控制受灾区域的稳定。\n[0032] 实施例1所述的一种移动留空式无人飞行器基站，制造成本低，无人车可在无人飞行器升起后，按照设计路线与无人飞行器同步移动，并可根据通讯要求，对无人飞行器飞行高度进行调整，上升至有效高度，形成稳定的空中通讯平台，保证了受灾区域通讯顺畅。\n[0033] 以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。