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一种有线系留式无人机高空基站及使用方法与流程

2022-09-03 19:42:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及无人机技术领域,尤其涉及一种有线系留式无人机高空基站及使用方法。


背景技术:

2.在野外工作环境或灾害事故现场,往往面临着大面积通信、电力和道路中断的情况,普通应急通信手段无法快速恢复,给野外工作或救灾行动带来诸多不便,所以目前通常采用无人机搭载通信中继基站天线,以维持基站的高度和信号范围,支持周围大范围的通信工作,但无人机载荷较小,导致其携带电池重量受到限制,所以无人机在搭载基站后飞行之间有限,需要频繁起降以进行充电或更换电池,难以提供较长时间的稳定基站信号支持。
3.申请号为cn201620461102.8的专利公开了一种系留无人机挂线装置、系留无人机,包括无人机连接部、球铰结构和挂线件;球铰结构包括球铰和滑块,球铰用于连接无人机连接部和滑块,使得无人机连接部与滑块间可万向转动;滑块外侧壁固定挂线件;挂线件上开设有用于容纳电缆线的线槽,使电缆线可沿线槽连接无人机与工作站。在上述技术方案中,所述球铰结构中的球铰和滑块之间通过面接触的方式连接,具有多角度转动的效果,可以使挂线件相对于相连接的无人机多角度转动,将用于给无人机供电的电缆线置于挂线件的线槽内,通过挂线件与无人机之间的多角度转动效果给电缆线一个缓冲效果,减少无人机运动状态的突然转变对电缆线造成的冲击拉力,减缓电缆线与无人机接头处损坏。
4.但是其只在无人机部分设置了缓冲结构,缓冲效果较为一般,在无人机受到大风等干扰情况下,线缆容易受到瞬间的拉力而断裂或造成其他安全事故,设备整体的可靠性和安全性较低。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明的目的在于提出一种有线系留式无人机高空基站及使用方法,以解决目前的系留无人机其只在无人机部分设置了缓冲结构,缓冲效果较为一般,在无人机受到大风等干扰情况下,线缆容易受到瞬间的拉力而断裂或造成其他安全事故,设备整体的可靠性和安全性较低的问题。
6.基于上述目的,本发明提供了一种有线系留式无人机高空基站,包括有系留控制基座,所述系留控制基座的内部设置有用于安装基站设备和无人机控制设备的电气设备仓,其特征在于,还包括:
7.无人机储存仓,设置于所述电气设备仓的上方,所述无人机储存仓的底部设置有水平起降平台,所述水平起降平台的中间设置有贯穿连通口,所述电气设备仓与所述无人机储存仓之间通过所述贯穿连通口相互连通;
8.间隔套筒,设置于所述电气设备仓的内部,所述间隔套筒的顶端设置有锥形导向板,所述间隔套筒的外侧环绕设置有环形收纳槽,所述环形收纳槽的内部均匀环绕堆叠设置有系留线缆,所述环形收纳槽的顶端设置有环形旋转槽;
9.旋转导向架,嵌合转动设置于所述环形旋转槽的内侧,所述旋转导向架的中间设置有弧形嵌合槽,所述弧形嵌合槽的内侧嵌合滑动设置有弧形引线架,所述弧形引线架的中间竖向设置有引线套筒,所述引线套筒的中间水平设置有倾斜转轴,所述引线套筒通过所述倾斜转轴与所述弧形引线架转动连接,所述弧形引线架的前后两侧均设置有复位弹簧;
10.环形支撑架,设置于所述旋转导向架的上方,所述环形支撑架的外端固定设置于所述电气设备仓的内壁,所述环形支撑架的中心处竖向设置有中心连接套,所述中心连接套的内侧嵌套转动设置有中心牵引套,所述中心牵引套的内侧均匀环绕设置有多个夹持滚轮;
11.系留无人机,设置于所述无人机储存仓的内部,所述系留无人机的上方设置有设备承载架,所述系留无人机的下方中心处设置有系留牵引架,所述系留线缆依次穿过所述引线套筒和所述中心牵引套通过所述系留牵引架与所述系留无人机相互连接。
12.在一些可选实施例中,所述旋转导向架通过所述环形旋转槽与所述间隔套筒转动连接,所述旋转导向架的竖直中心线与所述间隔套筒的竖直中心线位于同一直线上,所述旋转导向架的内侧环绕设置有环形齿圈,所述环形齿圈的内侧啮合设置有收卷齿轮,所述收卷齿轮的轴端设置有收卷电机。
13.在一些可选实施例中,所述环形支撑架的竖直中心线与所述旋转导向架的竖直中心线位于同一直线上,所述中心牵引套的竖直中心线与所述环形支撑架的竖直中心线位于同一直线上。
14.在一些可选实施例中,所述环形支撑架与所述中心连接套之间均匀环绕设置有多个伸缩缓冲杆,所述伸缩缓冲杆的内外两端均设置有连接球头,所述伸缩缓冲杆的外端通过所述连接球头与所述环形支撑架相互转动连接,所述伸缩缓冲杆的内端通过所述连接球头与所述中心连接套相互转动连接,所述伸缩缓冲杆的外侧设置有缓冲弹簧。
15.装置通过系留线缆连接空中的系留无人机与地面上的系留控制基座,系留线缆则依次穿过引线套筒和中心牵引套通过系留牵引架与系留无人机相互连接,引线套筒通过倾斜转轴与弧形引线架转动连接,便于引线套筒向中心处偏转为系留线缆提供导向,而系留线缆可以通过引线套筒带动弧形引线架在弧形嵌合槽中滑动,并通过复位弹簧进行缓冲,中心牵引套则为系留线缆提供导向,使系留线缆处于系留控制基座的中心处,便于与系留无人机进行连接,并且中心牵引套也主要作为系留线缆的锚点,提供牵引的固定力,同时中心牵引套中设置有多个夹持滚轮,可以通过夹持滚轮为系留线缆提供导向,并且中心牵引套与中心连接套转动连接,便于跟随系留无人机和系留线缆的移动进行一定角度的转动,从而可以避免系留线缆移动时与中心牵引套直接摩擦损坏或卡住,有利于提高系留线缆移动的流畅性和使用寿命,而中心连接套则通过环绕设置的多个伸缩缓冲杆与固定的环形支撑架相互连接,构成全向移动缓冲结构,所以在无人机受到风力等环境作用拉扯系留线缆时,系留线缆可以通过中心牵引套带动中心连接套移动并进行缓冲,以避免系留线缆瞬间受到拉力过大而断裂,并且由于伸缩缓冲杆与环形支撑架和中心连接套之间均通过万向连接结构的连接球头相互连接,所以中心连接套可以向周围任意方向进行移动缓冲,同时可以在纵向高度进行一定移动缓冲,从而便于在系留无人机受到不同方向和角度的拉力时为系留线缆提供缓冲,有利于提高设备整体的可靠性和安全性。
16.在一些可选实施例中,所述系留牵引架的中间转动设置有牵引连接环,所述牵引连接环的中间水平设置有水平导向杆,所述水平导向杆的中间设置有系留牵引座,所述系留牵引座的底部设置有导电滑环,所述系留线缆通过所述导电滑环与所述系留牵引座转动连接,所述系留牵引座的中间设置有导向滑套,所述系留牵引座通过所述导向滑套与所述水平导向杆滑动连接,所述导向滑套的左右两侧均设置有水平弹簧。
17.在一些可选实施例中,所述无人机储存仓的上方对称设置有遮蔽密封盖,所述遮蔽密封盖为半圆形结构,所述遮蔽密封盖的外端设置有竖向转轴,所述遮蔽密封盖通过所述竖向转轴与所述系留控制基座转动连接,对称设置的遮蔽密封盖可以通过所述竖向转轴转动相互合拢以完全遮盖封闭所述无人机储存仓,所述竖向转轴的轴端设置有旋转齿轮,所述旋转齿轮的外侧啮合设置有驱动齿轮,所述驱动齿轮的轴端设置有驱动电机。
18.在一些可选实施例中,所述遮蔽密封盖的中间设置有圆形连通口,所述圆形连通口的上方设置有半圆封闭板,所述半圆封闭板的中心处设置有半圆连接套,所述半圆封闭板的底面嵌合转动设置有间隔滚珠,所述半圆封闭板的底面通过所述间隔滚珠与所述遮蔽密封盖的顶面滑动连接,所述半圆连接套的下侧环绕设置有多个复位拉簧,所述半圆封闭板的外侧边缘处环绕设置有弹性密封套。
19.在一些可选实施例中,所述系留无人机的外侧设置有多个水平机臂,所述水平机臂的外端设置有动力电机,所述动力电机的轴端设置有螺旋桨,所述水平机臂的下侧设置有倾斜折叠架,所述倾斜折叠架的中间设置有基站天线,所述倾斜折叠架的底端向所述系留无人机的中心处倾斜设置。
20.在一些可选实施例中,所述倾斜折叠架的顶端设置有折叠转轴,所述倾斜折叠架通过所述折叠转轴与所述水平机臂转动连接,所述折叠转轴的中间设置有展开弹簧,所述倾斜折叠架的底端设置有接触滚轮,所述水平起降平台的边缘处环绕设置有弧形导向板,所述系留无人机向下降落至所述无人机储存仓时,所述倾斜折叠架通过所述接触滚轮和所述弧形导向板相互接触导向滑动以推动所述倾斜折叠架向内侧转动折叠。
21.一种有线系留式无人机高空基站的使用方法,包括以下步骤:
22.l1机仓展开:通过竖向转轴带动遮蔽密封盖向外侧转动展开,使无人机储存仓中的系留无人机完全暴露,系留无人机启动向上升起提升高度,同时展开弹簧带动倾斜折叠架和基站天线向外侧转动展开至固定角度,以维持基站天线最佳的通信角度和范围;
23.l2无人机起飞:系留无人机不断提升高度,系留线缆依次穿过引线套筒和中心牵引套通过系留牵引架与系留无人机相互连接,旋转导向架沿环形旋转槽转动以带动其上的引线套筒同步转动,将置于环形收纳槽中的系留线缆导线牵引导出,以根据系留无人机的爬升同步释放系留线缆;
24.l3恒定高度工作:系留无人机爬升至所需高度,系留无人机通过装载的基天线等电子设备提供大范围的通信支撑,系留控制基座和系留无人机之间则通过系留线缆进行连接,为系留无人机和基站提供能源和通信支持;
25.l4无人机降落:系留无人机不断降低高度,旋转导向架沿环形旋转槽转动以带动其上的引线套筒反向转动,将置于上方的系留线缆导线牵引导向收纳至环形收纳槽中,以根据系留无人机的降落同步收卷系留线缆:
26.l5机仓闭合:无人机向下降落至无人机储存仓时,倾斜折叠架通过接触滚轮和弧
形导向板相互接触导向滑动以推动倾斜折叠架向内侧转动折叠,缩减系留无人机整体高度对其进行收纳,然后遮蔽密封盖通过竖向转轴转动相互合拢以完全遮盖封闭无人机储存仓,为内部的系留无人机提供防护。
27.从上面所述可以看出,本发明提供的一种有线系留式无人机高空基站,通过系留线缆连接空中的系留无人机与地面上的系留控制基座,飞行在空中的系留无人机可以搭载基站所需的天线和电子设备,而系留控制基座则通过系留线缆为系留无人机持续提供电力和通信,以维持系留无人机的稳定续航,而系留线缆则依次穿过引线套筒和中心牵引套通过系留牵引架与系留无人机相互连接,通过转动旋转导向架便可以带动引线套筒同步转动,以将系留线缆卷绕收纳在环形收纳槽中或进行释放,而在无人机受到风力等环境作用拉扯系留线缆时,系留线缆可以通过引线套筒带动弧形引线架在弧形嵌合槽中滑动,并通过复位弹簧进行缓冲,以避免系留线缆瞬间受到拉力过大而断裂,同时也避免系留无人机受到突然的拉力而失去平衡坠落,有利于提高设备整体的可靠性和安全性。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例的内部结构示意图;
30.图2为本发明实施例的正面结构示意图;
31.图3为本发明实施例的展开状态的结构示意图;
32.图4为本发明实施例的工作状态的结构示意图;
33.图5为本发明实施例的纵向截面结构示意图;
34.图6为本发明实施例的水平起降平台的结构示意图;
35.图7为本发明实施例的电气设备仓的结构示意图;
36.图8为本发明实施例的旋转导向架的局部结构示意图;
37.图9为本发明实施例的环形支撑架的局部结构示意图;
38.图10为本发明实施例的系留无人机的正面结构示意图;
39.图11为本发明实施例的系留无人机的底面结构示意图;
40.图12为本发明实施例的系留无人机的折叠状态的结构示意图;
41.图13为本发明实施例的倾斜折叠架的结构示意图;
42.图14为本发明实施例的系留牵引架的局部结构示意图;
43.图15为本发明实施例的遮蔽密封盖的结构示意图。
44.图中标记为:
45.1、系留控制基座;101、无人机储存仓;102、水平起降平台;103、贯穿连通口;104、弧形导向板;2、电气设备仓;201、间隔套筒;202、锥形导向板;203、环形收纳槽;204、系留线缆;205、环形旋转槽;3、旋转导向架;301、环形齿圈;302、收卷齿轮;303、收卷电机;304、弧形嵌合槽;305、弧形引线架;306、引线套筒;307、倾斜转轴;308、复位弹簧;4、环形支撑架;401、中心连接套;402、伸缩缓冲杆;403、连接球头;404、缓冲弹簧;405、中心牵引套;406、夹
持滚轮;5、系留无人机;501、水平机臂;502、动力电机;503、螺旋桨;504、设备承载架;6、倾斜折叠架;601、基站天线;602、折叠转轴;603、展开弹簧;604、接触滚轮;7、系留牵引架;701、牵引连接环;702、水平导向杆;703、系留牵引座;704、导电滑环;705、导向滑套;706、水平弹簧;8、遮蔽密封盖;801、圆形连通口;802、竖向转轴;803、旋转齿轮;804、驱动齿轮;805、驱动电机;9、半圆封闭板;901、半圆连接套;902、间隔滚珠;903、复位拉簧;904、弹性密封套。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。
47.需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
48.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示,一种有线系留式无人机高空基站,包括有系留控制基座1,系留控制基座1的内部设置有用于安装基站设备和无人机控制设备的电气设备仓2,还包括:
49.无人机储存仓101,设置于电气设备仓2的上方,无人机储存仓101的底部设置有水平起降平台102,水平起降平台102的中间设置有贯穿连通口103,电气设备仓2与无人机储存仓101之间通过贯穿连通口103相互连通;
50.间隔套筒201,设置于电气设备仓2的内部,间隔套筒201的顶端设置有锥形导向板202,间隔套筒201的外侧环绕设置有环形收纳槽203,环形收纳槽203的内部均匀环绕堆叠设置有系留线缆204,环形收纳槽203的顶端设置有环形旋转槽205;
51.旋转导向架3,嵌合转动设置于环形旋转槽205的内侧,旋转导向架3的中间设置有弧形嵌合槽304,弧形嵌合槽304的内侧嵌合滑动设置有弧形引线架305,弧形引线架305的中间竖向设置有引线套筒306,引线套筒306的中间水平设置有倾斜转轴307,引线套筒306通过倾斜转轴307与弧形引线架305转动连接,弧形引线架305的前后两侧均设置有复位弹簧308;
52.环形支撑架4,设置于旋转导向架3的上方,环形支撑架4的外端固定设置于电气设备仓2的内壁,环形支撑架4的中心处竖向设置有中心连接套401,中心连接套401的内侧嵌套转动设置有中心牵引套405,中心牵引套405的内侧均匀环绕设置有多个夹持滚轮406;
53.系留无人机5,设置于无人机储存仓101的内部,系留无人机5的上方设置有设备承载架504,系留无人机5的下方中心处设置有系留牵引架7,系留线缆204依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接。
54.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示,作为本发明的一个
实施例,一种有线系留式无人机高空基站,包括有系留控制基座1,系留控制基座1的内部设置有用于安装基站设备和无人机控制设备的电气设备仓2,还包括:无人机储存仓101,设置于电气设备仓2的上方,无人机储存仓101的底部设置有水平起降平台102,水平起降平台102的中间设置有贯穿连通口103,电气设备仓2与无人机储存仓101之间通过贯穿连通口103相互连通;间隔套筒201,设置于电气设备仓2的内部,间隔套筒201的顶端设置有锥形导向板202,间隔套筒201的外侧环绕设置有环形收纳槽203,环形收纳槽203的内部均匀环绕堆叠设置有系留线缆204,环形收纳槽203的顶端设置有环形旋转槽205;旋转导向架3,嵌合转动设置于环形旋转槽205的内侧,旋转导向架3的中间设置有弧形嵌合槽304,弧形嵌合槽304的内侧嵌合滑动设置有弧形引线架305,弧形引线架305的中间竖向设置有引线套筒306,引线套筒306的中间水平设置有倾斜转轴307,引线套筒306通过倾斜转轴307与弧形引线架305转动连接,弧形引线架305的前后两侧均设置有复位弹簧308;环形支撑架4,设置于旋转导向架3的上方,环形支撑架4的外端固定设置于电气设备仓2的内壁,环形支撑架4的中心处竖向设置有中心连接套401,中心连接套401的内侧嵌套转动设置有中心牵引套405,中心牵引套405的内侧均匀环绕设置有多个夹持滚轮406;系留无人机5,设置于无人机储存仓101的内部,系留无人机5的上方设置有设备承载架504,系留无人机5的下方中心处设置有系留牵引架7,系留线缆204依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接,装置主要分为系留控制基座1和系留无人机5两部分,系留无人机5可以装载基站所需的天线等电子设备,通过系留无人机5的飞行保持相应设备的高度,以提供大范围的通信支撑,而系留控制基座1中则可以通过电气设备仓2装载无人机的控制设备以及基站的通信设备和电源等,而系留控制基座1和系留无人机5之间则通过系留线缆204进行连接,系留线缆204主要包括电源供给线和通信连接线,以为系留无人机5和基站提供能源和通信支持,同时通过系留线缆204可以牵引系留无人机5,避免系留无人机5受到外界风力等影响偏离所需位置,并且系留控制基座1上还设置有无人机储存仓101和水平起降平台102,以便于收纳储存系留无人机5和为系留无人机5提供平坦的起降环境,而系留线缆204则收纳在电气设备仓2外侧环绕设置的环形收纳槽203中,系留控制基座1整体为圆形结构,便于提供更大的储存空间,而环形收纳槽203也为圆形结构,系留线缆204可以均匀逐层堆叠环绕收纳在环形收纳槽203中,而系留线缆204的释放和收纳则通过旋转导向架3进行,旋转导向架3可以沿环形收纳槽203转动,以带动其上的引线套筒306同步转动,系留线缆204则依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接,从而可以将系留线缆204导线卷绕收纳在环形收纳槽203中或将其牵引释放,以根据无人机的高度进行灵活调节使用,而间隔套筒201的顶端设置的锥形导向板202可以为系留线缆204提供导向,便于其进入环形收纳槽203,而在无人机受到风力等环境作用拉扯系留线缆204时,系留线缆204可以通过引线套筒306带动弧形引线架305在弧形嵌合槽304中滑动,并通过复位弹簧308进行缓冲,以避免系留线缆204瞬间受到拉力过大而断裂,同时也避免系留无人机5受到突然的拉力而失去平衡坠落,有利于提高设备整体的可靠性和安全性。
55.如图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示,可选的,旋转导向架3通过环形旋转槽205与间隔套筒201转动连接,旋转导向架3的竖直中心线与间隔套筒201的竖直中心线位于同一直线上,旋转导向架3的内侧环绕设置有环形齿圈301,环形齿圈301的内侧啮合设置有收卷齿轮302,收卷齿轮302的轴端设置有收卷电机303,环形支撑架4的竖直中心线与
旋转导向架3的竖直中心线位于同一直线上,中心牵引套405的竖直中心线与环形支撑架4的竖直中心线位于同一直线上,环形支撑架4与中心连接套401之间均匀环绕设置有多个伸缩缓冲杆402,伸缩缓冲杆402的内外两端均设置有连接球头403,伸缩缓冲杆402的外端通过连接球头403与环形支撑架4相互转动连接,伸缩缓冲杆402的内端通过连接球头403与中心连接套401相互转动连接,伸缩缓冲杆402的外侧设置有缓冲弹簧404,装置通过系留线缆204连接空中的系留无人机5与地面上的系留控制基座1,系留线缆204则依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接,引线套筒306通过倾斜转轴307与弧形引线架305转动连接,便于引线套筒306向中心处偏转为系留线缆204提供导向,而系留线缆204可以通过引线套筒306带动弧形引线架305在弧形嵌合槽304中滑动,并通过复位弹簧308进行缓冲,中心牵引套405则为系留线缆204提供导向,使系留线缆204处于系留控制基座1的中心处,便于与系留无人机5进行连接,并且中心牵引套405也主要作为系留线缆204的锚点,提供牵引的固定力,同时中心牵引套405中设置有多个夹持滚轮406,可以通过夹持滚轮406为系留线缆204提供导向,并且中心牵引套405与中心连接套401转动连接,便于跟随系留无人机5和系留线缆204的移动进行一定角度的转动,从而可以避免系留线缆204移动时与中心牵引套405直接摩擦损坏或卡住,有利于提高系留线缆204移动的流畅性和使用寿命,而中心连接套401则通过环绕设置的多个伸缩缓冲杆402与固定的环形支撑架4相互连接,构成全向移动缓冲结构,所以在无人机受到风力等环境作用拉扯系留线缆204时,系留线缆204可以通过中心牵引套405带动中心连接套401移动并进行缓冲,以避免系留线缆204瞬间受到拉力过大而断裂,并且由于伸缩缓冲杆402与环形支撑架4和中心连接套401之间均通过万向连接结构的连接球头403相互连接,所以中心连接套401可以向周围任意方向进行移动缓冲,同时可以在纵向高度进行一定移动缓冲,从而便于在系留无人机5受到不同方向和角度的拉力时为系留线缆204提供缓冲,有利于提高设备整体的可靠性和安全性。
56.如图1、图3、图4、图5、图10、图11、图12和图14所示,可选的,系留牵引架7的中间转动设置有牵引连接环701,牵引连接环701的中间水平设置有水平导向杆702,水平导向杆702的中间设置有系留牵引座703,系留牵引座703的底部设置有导电滑环704,系留线缆204通过导电滑环704与系留牵引座703转动连接,系留牵引座703的中间设置有导向滑套705,系留牵引座703通过导向滑套705与水平导向杆702滑动连接,导向滑套705的左右两侧均设置有水平弹簧706,装置通过系留线缆204连接空中的系留无人机5与地面上的系留控制基座1,系留控制基座1上设置有中心牵引套405和引线套筒306为系留线缆204提供导向和缓冲,而系留无人机5则通过系留牵引架7与系留线缆204相互连接,系留线缆204则通过导电滑环704与系留牵引架7上的系留牵引座703转动连接,导电滑环704可以在转动时保持其上下两侧连接线缆的导通,以避免系留无人机5转动时带动系留线缆204转动,使系留线缆204扭曲损坏,而系留牵引座703通过导向滑套705与水平导向杆702滑动连接,当无人机受到风力等环境作用拉扯系留线缆204时,系留牵引座703会沿水平导向杆702向系留线缆204一侧移动,从而使系留线缆204的牵引点向向一侧偏离,以平衡系留无人机5的偏转倾斜力,避免系留无人机5受到系留线缆204牵引和风力作用倾斜过大而坠毁,同时通过滑动和水平弹簧706可以提供一定的缓冲力,以避免系留线缆204瞬间受到拉力过大而断裂,并当风力越大系留牵引座703会沿水平导向杆702向系留线缆204一侧移动距离便会越大,系留线缆204的
牵引点向向一侧偏离也越多,以根据实际情况灵活调节平衡系留无人机5的偏转倾斜力,并且系留牵引座703通过导向滑套705和水平导向杆702与牵引连接环701相互连接,便于通过牵引连接环701的转动调节水平导向杆702的朝向和系留牵引座703的偏转位置,使系留无人机5受到任何方向的风力时,系留牵引座703都可以向反向方向移动进行平衡,使用时更加方便灵活。
57.如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图15所示,可选的,无人机储存仓101的上方对称设置有遮蔽密封盖8,遮蔽密封盖8为半圆形结构,遮蔽密封盖8的外端设置有竖向转轴802,遮蔽密封盖8通过竖向转轴802与系留控制基座1转动连接,对称设置的遮蔽密封盖8可以通过竖向转轴802转动相互合拢以完全遮盖封闭无人机储存仓101,竖向转轴802的轴端设置有旋转齿轮803,旋转齿轮803的外侧啮合设置有驱动齿轮804,驱动齿轮804的轴端设置有驱动电机805,遮蔽密封盖8的中间设置有圆形连通口801,圆形连通口801的上方设置有半圆封闭板9,半圆封闭板9的中心处设置有半圆连接套901,半圆封闭板9的底面嵌合转动设置有间隔滚珠902,半圆封闭板9的底面通过间隔滚珠902与遮蔽密封盖8的顶面滑动连接,半圆连接套901的下侧环绕设置有多个复位拉簧903,半圆封闭板9的外侧边缘处环绕设置有弹性密封套904,装置主要分为系留控制基座1和系留无人机5两部分,而系留控制基座1上设置有无人机储存仓101可以停放储存系留无人机5,以便于对两者同时移动使用,而无人机储存仓101通过半圆型结构的遮蔽密封盖8保持封闭,而驱动电机805可以通过驱动齿轮804和旋转齿轮803驱动遮蔽密封盖8沿竖向转轴802转动,而系留无人机5停放于无人机储存仓101中时,遮蔽密封盖8可以通过竖向转轴802转动相互合拢以完全遮盖封闭无人机储存仓101,从而为内部的系留无人机5提供防护,而系留无人机5需要起飞时,遮蔽密封盖8则可以反向转动开启无人机储存仓101,使用时更加方便快捷,同时当系留无人机5完全起飞后,遮蔽密封盖8可以重新合拢闭合以封闭系留控制基座1为其提供防护,而系留线缆204则通过半圆连接套901贯穿半圆封闭板9和遮蔽密封盖8保持连接,而无人机发生偏转时,系留线缆204可以通过半圆连接套901带动半圆封闭板9在遮蔽密封盖8上滑动,以灵活调节半圆连接套901的位置,并在保持软性连接的同时维持遮蔽密封盖8的封闭性。
58.如图1、图2、图3、图4、图5、图10、图11、图12、图13和图14所示,可选的,系留无人机5的外侧设置有多个水平机臂501,水平机臂501的外端设置有动力电机502,动力电机502的轴端设置有螺旋桨503,水平机臂501的下侧设置有倾斜折叠架6,倾斜折叠架6的中间设置有基站天线601,倾斜折叠架6的底端向系留无人机5的中心处倾斜设置,倾斜折叠架6的顶端设置有折叠转轴602,倾斜折叠架6通过折叠转轴602与水平机臂501转动连接,折叠转轴602的中间设置有展开弹簧603,倾斜折叠架6的底端设置有接触滚轮604,水平起降平台102的边缘处环绕设置有弧形导向板104,系留无人机5向下降落至无人机储存仓101时,倾斜折叠架6通过接触滚轮604和弧形导向板104相互接触导向滑动以推动倾斜折叠架6向内侧转动折叠,装置主要分为系留控制基座1和系留无人机5两部分,系留无人机5可以装载基站所需的天线等电子设备,通过系留无人机5的飞行保持相应设备的高度,以提供大范围的通信支撑,而系留无人机5通过水平机臂501上设置的动力电机502带动螺旋桨503转动进行飞行,而每个水平机臂501上都设置有基站天线601,基站天线601通过倾斜折叠架6与水平机臂501保持连接,并与倾斜折叠架6同样向下侧微微倾斜设置,以便于维持基站天线601最佳的通信角度和范围,同时系留无人机5向下降落至无人机储存仓101时,倾斜折叠架6通过接
触滚轮604和弧形导向板104相互接触导向滑动以推动倾斜折叠架6向内侧转动折叠,从而使系留无人机5向下降落至无人机储存仓101时倾斜折叠架6可以带动基站天线601同步转动折叠,以便于缩减系留无人机5整体高度,便于对其进行收纳,而系留无人机5升起时,展开弹簧603可以带动倾斜折叠架6和基站天线601向外侧转动展开,以便于维持基站天线601最佳的通信角度和范围,无需人工手动拆装调节基站天线601,使用时更加方便灵活。
59.使用时,首先将系留控制基座1置于所需位置,并将其相应管线和设备进行连接和安装,然后驱动电机805通过驱动齿轮804和旋转齿轮803驱动竖向转轴802转动,进而竖向转轴802带动遮蔽密封盖8向外侧转动展开,使无人机储存仓101中的系留无人机5完全暴露,然后系留无人机5可以启动向上升起提升高度,同时展开弹簧603带动倾斜折叠架6和基站天线601向外侧转动展开至固定角度,以维持基站天线601最佳的通信角度和范围,而系留线缆204依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接,系留无人机5不断提升高度的同时,收卷电机303通过收卷齿轮302和环形齿圈301驱动旋转导向架3沿环形旋转槽205转动,旋转导向架3带动其上的引线套筒306同步转动,将置于环形收纳槽203中的系留线缆204导线牵引导出,以根据系留无人机5的爬升同步释放系留线缆204,当系留无人机5爬升至所需高度后,系留无人机5便可以通过装载的基天线等电子设备提供大范围的通信支撑,系留控制基座1和系留无人机5之间则通过系留线缆204进行连接,为系留无人机5和基站提供能源和通信支持,当工作完成后,系留无人机5可以不断降低高度,而收卷电机303通过收卷齿轮302和环形齿圈301驱动旋转导向架3沿环形旋转槽205反向转动,以带动旋转导向架3上的引线套筒306反向转动,将置于上方的系留线缆204导线牵引导向收纳至环形收纳槽203中,以根据系留无人机5的降落同步收卷系留线缆204,无人机向下降落至无人机储存仓101时,倾斜折叠架6通过接触滚轮604和弧形导向板104相互接触导向滑动以推动倾斜折叠架6向内侧转动折叠,缩减系留无人机5整体高度对其进行收纳,然后遮蔽密封盖8通过竖向转轴802转动相互合拢以完全遮盖封闭无人机储存仓101,为内部的系留无人机5提供防护。
60.一种有线系留式无人机高空基站的使用方法,包括以下步骤:
61.l1机仓展开:通过竖向转轴802带动遮蔽密封盖8向外侧转动展开,使无人机储存仓101中的系留无人机5完全暴露,系留无人机5启动向上升起提升高度,同时展开弹簧603带动倾斜折叠架6和基站天线601向外侧转动展开至固定角度,以维持基站天线601最佳的通信角度和范围;
62.l2无人机起飞:系留无人机5不断提升高度,系留线缆204依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接,旋转导向架3沿环形旋转槽205转动以带动其上的引线套筒306同步转动,将置于环形收纳槽203中的系留线缆204导线牵引导出,以根据系留无人机5的爬升同步释放系留线缆204;
63.l3恒定高度工作:系留无人机5爬升至所需高度,系留无人机5通过装载的基天线等电子设备提供大范围的通信支撑,系留控制基座1和系留无人机5之间则通过系留线缆204进行连接,为系留无人机5和基站提供能源和通信支持;
64.l4无人机降落:系留无人机5不断降低高度,旋转导向架3沿环形旋转槽205转动以带动其上的引线套筒306反向转动,将置于上方的系留线缆204导线牵引导向收纳至环形收纳槽203中,以根据系留无人机5的降落同步收卷系留线缆204:
65.l5机仓闭合:无人机向下降落至无人机储存仓101时,倾斜折叠架6通过接触滚轮604和弧形导向板104相互接触导向滑动以推动倾斜折叠架6向内侧转动折叠,缩减系留无人机5整体高度对其进行收纳,然后遮蔽密封盖8通过竖向转轴802转动相互合拢以完全遮盖封闭无人机储存仓101,为内部的系留无人机5提供防护。
66.本发明提供的有线系留式无人机高空基站,通过系留线缆204连接空中的系留无人机5与地面上的系留控制基座1,飞行在空中的系留无人机5可以搭载基站所需的天线和电子设备,而系留控制基座1则通过系留线缆204为系留无人机5持续提供电力和通信,以维持系留无人机5的稳定续航,而系留线缆204则依次穿过引线套筒306和中心牵引套405通过系留牵引架7与系留无人机5相互连接,通过转动旋转导向架3便可以带动引线套筒306同步转动,以将系留线缆204卷绕收纳在环形收纳槽203中或进行释放,而在无人机受到风力等环境作用拉扯系留线缆204时,系留线缆204可以通过引线套筒306带动弧形引线架305在弧形嵌合槽304中滑动,并通过复位弹簧308进行缓冲,以避免系留线缆204瞬间受到拉力过大而断裂,同时也避免系留无人机5受到突然的拉力而失去平衡坠落,有利于提高设备整体的可靠性和安全性。
67.所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
68.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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