电动飞行器的搭载续电飞行器及续电方法与流程

本发明属于飞行器技术领域，具体来说是提高飞行器悬停飞行续航时间的一种电动飞行器的搭载续电飞行器及续电方法。

背景技术：

在夜间处理突发事件或灾难救助时，通常的照明方式有两种，一种是地面探照灯，地面照明方式的缺点是光线会受到人或物体的横向遮挡，覆盖面有限，照明效果差，在一些特殊场合可能不能满足实际的需求。另一种是采用了现代技术的旋浆式无人机携带照明灯升空，其覆盖面广，克服了地面照明的缺点。由于旋浆无人机多为电力驱动，旋浆无人机携带照明灯在天上悬停作业，需要持续的续航时间，因此现有技术均采用地面电池加线缆的系留一体工作模式，地面电源通过线缆引向天上的旋浆无人机供电，从而保证天上照明灯能够长时间悬停照明。但是，现有系留一体模式的缺点非常显著，一种情况是某些灾难场合地面电池组不能到达目的地地面，系留一体模式不能使用；另一种情况是，如用于处理暴乱等突发事件时，系留线缆将成为暴乱分子的攻击目标，一旦线缆被剪断，不仅空中照明灯不能使用，旋浆无人机将坠毁扎向地面可能造成伤害。

技术实现要素：

本发明目的是提供电动飞行器能持续悬停作业的一种电动飞行器的搭载续电飞行器及续电方法。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电动飞行器的搭载续电飞行器，用于需要持续悬停作业的电动飞行器，包括作业飞行器、续电飞行器和地面续电操作平台，所述作业飞行器，包括机身a、分布在机身a上的旋浆a；所述续电飞行器，包括机身b、分布在机身b上的旋浆b；其作业飞行器a机身a的顶部设置有续电受电器，续电受电器的中间有受电正电极，外围有环形或其它形状分布的受电负电极；作业飞行器的机身a内有维持电池，维持电池电性连接受电正电极、受电负电极；续电飞行器机身b的腹部设置有续电供电器，续电供电器的中间有供电正极、外围有环形或其他形状分布的供电负极，续电飞行器机身b内有主动力电池；主动力电池电性连接供电正电极、供电负电极。

所述作业飞行器，其维持电池还电性连接有主控模组a，主控模组a电性连接旋浆a的驱动模组a、通信模组a、卫星定位模组a和续电对接控制模组a；主动力电池还电性连接有主控模组b，主控模组b电性连接旋浆b的驱动模组b、通信模组b、卫星定位模组b和续电对接控制模组b。

本发明电动飞行器的续电方法，包括作业飞行器、续电飞行器和地面续电操作平台(附图未示出)，其一架作业飞行器需配置两架及两架以上续电飞行器，地面续电操作平台为续电飞行器机身b内主动力电池提供充电，操作控制作业飞机和续电飞行器；续电飞行器机身b内的主动力电池为作业飞行器飞行、悬停和作业的主动力电源，作业飞行器机身a内的维持电池为切换续电飞行器时的维持电源。

包括以下步骤：

1)充足续电飞行器机身b内主动力电池的电量；

2)作业飞行器的续电受电器与续电飞行器的续电供电器对接，作业飞行器搭载续电飞行器飞往作业现场上空悬停作业；

3)续电飞行器机身b内的主动力电池剩余电量为满荷电量25-45％，续电飞行器脱离作业飞行器，飞回地面续电操作平台充电；剩余电量以确保续电飞行器能飞回地面操作控制平台为限；

4)续电飞行器脱离间隙，作业飞行器以机身a内的维持电池为动力驱动悬停和作业，同时另一架续电飞行器起飞，与作业飞行器自动对接续电；

5)多架续电飞行器循环配合，实现作业飞行器不间断持续悬停作业。

本发明电动飞行器的续电方法，作业飞行器与续电飞行器的自动对接续电方法，其作业飞行器将自身所处位置的经纬度和水平高度通过通信模组a发送至续电飞行器的通信模组b，续电飞行器通过作业飞行器的位置信息，飞行至作业飞行器位置上方，并准确调整自身位置与作业飞行器保持一致，下降至续电供电器与续电受电器对接续电。

本发明电动飞行器的续电方法，作业飞行器(a)与续电飞行器(b)的自动对接续电方法，其作业飞行器将自身所处位置的经纬度和水平高度通过通信模组a发送至地面续电操作平台，地面续电操作平台再转发续电飞行器的通信模组b，续电飞行器通过作业飞行器的位置信息，飞行至作业飞行器位置上方，并准确调整自身位置与作业飞行器保持一致，下降至续电供电器与续电受电器对接续电。

本发明电动飞行器的续电方法，作业飞行器(a)与续电飞行器(b)的自动对接续电方法，其基于地面卫星信号转发基站时，通过卫星信号差分算法，实现作业飞行器与续电飞行器的精确定位续电直接对接。

本发明电动飞行器的续电方法，作业飞行器与续电飞行器的自动对接续电方法，其续电飞行器在作业飞行器上方，对接控制模组a与对接控制模组b实现精确定位续电直接对接；所述对接控制模组a和对接控制模组b，包括但不局限于红外线和激光模式。红外线或激光发射器，装置在作业飞行器机身a的顶部，接收器装配在续电飞行器机身b的腹部(附图未示出)；红外线或激光发射器装配在续电飞行器机身b的腹部、接收器装配在作业飞行器的腹部(附图未示出)。

本发明电动飞行器的搭载续电飞行器，其作业飞行器为飞碟状电动飞行器。

本发明由于上述设计所具有的优点是：

(1)通过旋浆无人机将照明灯送至天空，无遮挡物，覆盖视野宽广；

(2)悬停地域不受地面地形或水面的限制，照明区域无盲区；

(3)无暴乱分子攻击线缆；

(4)作业飞行器悬停作业无续航时间限制，能长久持续运行。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明搭载续电飞行器的作业飞行器工作状态示意图；

图2为本发明续电飞行器机身b腹部续电供电器的结构示意图；

图3为本发明作业飞行器机身a顶部续电受电器的结构示意图；

图4为本发明续电飞行器的电性连接示意图；

图5为本发明作业飞行器的电性连接示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

参照附图1至5，图中的一种电动飞行器的搭载续电飞行器，用于需要持续悬停照明作业的电动飞行器，包括作业飞行器a、续电飞行器b和地面续电操作平台(附图未示出)，所述作业飞行器a，包括机身a3、分布在机身a3上的旋浆a4和四只照明灯5；所述续电飞行器b，包括机身b1、分布在机身b1上的旋浆b2；其照明作业飞行器a机身a3的顶部设置有续电受电器8，续电受电器8的中间有受电正电极8a，外围有环形的受电负电极8b；照明作业飞行器a的机身a3内有维持电池20，维持电池20电性连接受电正电极8a、受电负电极8b。续电飞行器b机身b1的腹部设置有续电供电器7，续电供电器7的中间有供电正极7a、外围有环形分布的三个供电负极7b，续电飞行器b机身b1内有主动力电池9；主动力电池9电性连接供电正电极7a、供电负电极7b；本实施例供电正电极7a和供电负电极7b仅采用触针结构，也可以采用弹片结构。

本实施例中所述照明作业飞行器a，其维持电池20还电性连接有主控模组a19，主控模组a19电性连接旋浆a4的驱动模组a16、通信模组a18、卫星定位模组a17和续电对接控制模组a15；主控模组a19控制驱动模组a16，驱动模组a16控制旋浆4的工作，实现照明作业飞行器a的飞行和悬停。

本实施例中主动力电池9还电性连接有主控模组b10，主控模组b10电性连接旋浆b2的驱动模组b13、通信模组b11、卫星定位模组b12和续电对接控制模组b14；主控模组b10根据充电操作控制平台的指令，控制驱动模组b13，驱动模组b13驱动旋浆2飞行和调整位置和高度，以实现与照明作业飞行器的续电对接。

本实施例中，旋浆a4和旋浆b2的电极均采用市售无刷马达，驱动模组a16和驱动模组b13均采用占空比技术实现对直流电源的调压，从而实现对旋浆a4和旋浆b2无刷马达转速的控制。

本实施例中电动飞行器的续电方法，包括作业飞行器a、续电飞行器b和地面续电操作平台，其一架作业飞行器a配置六架续电飞行器b，地面续电操作平台为续电飞行器b机身b1内主动力电池9提供充电，操作控制作业飞机a和续电飞行器b；

续电飞行器b机身b1内的主动力电池9为作业飞行器a飞行、悬停和作业的主动力电源，作业飞行器a机身a3内的维持电池20为切换续电飞行器b时的维持电源；本实施例中维持电池20的储电容量能独立维持照明作业飞行器a悬停和照明约3分钟。

本实施例中续电方法遵循以下步骤：

1)充足续电飞行器b机身b1内主动力电池9的电量；

2)作业飞行器a的续电受电器8与续电飞行器b的续电供电器7对接，作业飞行器a搭载续电飞行器b飞往作业现场上空悬停作业；

3)续电飞行器b机身b1内的主动力电池9剩余电量为满荷电量35％，续电飞行器b脱离作业飞行器a，飞回地面续电操作平台充电；

4)续电飞行器b脱离间隙，作业飞行器a以机身a3内的维持电池20为动力驱动悬停和作业，同时另一架续电飞行器b起飞，与作业飞行器a自动对接续电；

5)六架续电飞行器b循环配合，实现作业飞行器a不间断持续悬停作业。

本实施例电动飞行器的续电方法，作业飞行器a与续电飞行器b的自动对接续电的通信方法，其作业飞行器a通过卫星定位模组a17通过卫星定位模组a17获得的自身所处位置的经纬度和水平高度通过通信模组a18发送至续电飞行器b的通信模组b11，续电飞行器b通过作业飞行器a的位置信息，以卫星定位模组b12辨识的自身位置与作业飞行器a位置比对飞向以卫星定位模组b12辨识的自身位置与作业飞行器a位置比对飞向作业飞行器a位置上方，并准确调整自身位置与作业飞行器保持一致，下降至续电供电器7与续电受电器8对接续电；所述照明作业飞行器a的通信模组a18和续电飞行器b的通信模组b11之间的通信技术，采用基于v5.0蓝牙近距离无线技术，并为市售模块。

本发明电动飞行器的续电方法，作业飞行器(a)与续电飞行器(b)的自动对接续电时的对接方法，实施例一为基于地面卫星信号转发基站，通过卫星信号差分算法，实现作业飞行器a与续电飞行器b的精确定位续电直接对接。

本发明电动飞行器的续电方法，作业飞行器(a)与续电飞行器(b)的自动对接续电时的对接方法，实施例二为续电飞行器b在作业飞行器a上方，对接控制模组a15与对接控制模组b14实现精确定位续电直接对接；所述对接控制模组a15和对接控制模组b14，采用红外线，具体地址红外线装置在作业飞行器机身a的顶部，接收器装配在续电飞行器机身b的腹部(附图未示出)。

本发明的又一种实施例，其作业飞行器a为飞碟状电动飞行器。

以上对本发明提供的电动飞行器续电装置及续电方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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