[发明专利]无人机留空监控系统

说明书

技术领域

本发明属于航拍监控领域，更具体地说，涉及一种无人机留空监控系统。

背景技术

随着国家经济建设的突飞猛进，资源调查和环境监测工作越来越重要，任务周期越来越短，常规卫星和航空遥感手段难以满足应用需求。近年来，低空遥感动态监测及应急监测主要用于小范围多次反复动态监测及突发性事件的应急监测等，以及大比例尺制图的需求，这些监测要求遥感获取系统具备：1、大面积观测能力；2、波段、分辨率和时相适宜的空间数据获取能力；3、定量化数据的提供能力；4、高精度定位能力。该目标的实现非单一平台或传感器所能胜任。由于受卫星回归周期、空域使用和气候等因素的影响，遥感数据源的保障已成为制约其应用的瓶颈问题。

现代社会各类自然灾害和突发事件频发，若不能及时了解事态进展，会严重限制对灾害的救援评估和对突发事件的控制处理，从而造成更为严重的人员伤亡和经济损失，因此迫切需要一种范围广、无死角、机动性强、信息同步性高的实时动态监控系统。无人机技术的发展，其应用面越来越广，在民用领域及军用领域均体现出不可或缺的重要性，尤其在航空摄影方面的应用越来越广泛，采用无人机作为航空摄影平台已成为目前发展的主流。但现有无人机不具备照明的功能，在夜间或者光线不好的条件下拍摄出来的画面比较模糊，给航拍带来了很大的麻烦；即使在携带照明装备的无人机在工作中，也由于机载电池容量限制，导致工作时间极短，无法发挥无人机监控作用。

发明内容

本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种无人机留空监控系统，它具有很好的照明功能，拍摄画面清晰；监控系统可以长时间平稳拍摄，同时可以通过感应无人机的高度自动收放电线，使得无人机能够满足范围广、无死角、机动性强、信息同步性高的实时动态监控。

本发明提供的技术方案为：一种无人机留空监控系统，它包括无人机、GPS定位系统、螺旋桨、陀螺仪传感器、摄像机、固定摄像头的俯仰云台；其特点是：无人机的每个螺旋桨都设计为上下两个螺旋桨，分别由上下螺旋桨电机驱动；在无人机顶部装有应急缓冲降落伞；在每对上下两螺旋桨之间加装向外的半圆形螺旋桨保护器；在无人机下半部分设有挂载杆，在挂载杆上挂载着两个摄像机和四个100瓦的LED灯；在摄像机镜头外设有镜头雨刮器；在无人机下部还装有两个可调节角度的高清微型摄像头，在高清微型摄像头两边装有可调节角度的30瓦聚光LED灯；在无人机的底部装有圆环状无人机底座；位于地面的起飞平台架呈圆台状，圆台的上平面呈凹槽型环状，与飞行器圆环状无人机底座呈对接状；在起飞平台架的下部装有电源及视频线滚架，电源及视频线滚架上缠绕的电源及视频线穿过起飞平台架的上孔和无人机底座孔连接无人机的电源输入端和摄像机视频输出端；在电源及视频线滚架的一侧设有视频传输接口，在电源及视频线滚架上的电源线进线端接有直流电压调节器；它还设有感应电机和遥控控制盒；感应电机轴装在电源及视频线滚架的转轴处。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明采用照明飞行器装置，具有很好的照明功能，拍摄画面清晰；

（2）本发明采用地面供电系统和视频同步传输系统，可以长时间留空监控；

（3）本发明采用电压自动调节装置，根据飞行器高度自动调节直流电压，克服电线长度变化导致的电阻加大或减少，确保为飞行器及机载用电设备提供稳定电源供给。

（4）本发明采用防雨罩和镜头雨刮器，确保无人机监控功能在雨天也能工作。

（5）本发明采用感应电机装置，可以让电机自动感应无人机高度来自动转动，收放电线，使得电线得到了合理最大化使用。通过以上装置使得无人机能够实现范围广、无死角、机动性强、信息同步性高的实时动态监控。

附图说明

图1是本发明的上部结构示意图。

图2是本发明的下部结构示意图。

图中：1、防雨罩和应急缓冲降落伞；2、上下螺旋桨电机；3、螺旋桨保护器；4、挂载杆；5、电源及视频线；6、无人机底座；7、镜头雨刮器；8、100瓦LED灯；9、高清微型摄像头；10、30瓦聚光LED灯；11、起飞平台架；12、视频传输接口；13、电源及视频线滚架；14、直流电压调节器；15、遥控控制盒；16、一键起飞及上升键；17、下降键；18、一键返回键；19、感应电机轴。

具体实施方式

从图1和图2可以看出，本发明的一种无人机留空监控系统，它包括防雨罩、无人机、GPS定位系统、螺旋桨、陀螺仪传感器、摄像机、固定摄像头的俯仰云台。无人机采用上下双动力设计，每个螺旋桨都设计为上下两螺旋桨，分别由上下螺旋桨电机2驱动；一是增强了飞机载重能力，二是进一步缩小了机架，提高了运送运输的便携性；三是提高了留空姿态的稳定性，确保监控视频流畅；四是提升了飞机安全性，避免某一电机故障导致的飞机失衡坠落。在无人机顶部装有应急缓冲降落伞1，在飞机出现异常时，自动识别并弹射出降落伞，保护飞机更保护地面的人群。在每对上下两螺旋桨之间加装向外的半圆形螺旋桨保护器3，一是确保运输中螺旋桨不受意外损坏，二是在飞行中保障螺旋桨不触及异物，三是避免无人机突发意外坠落导致高速旋转的桨伤及地面人员。在无人机下半部分设有挂载杆4，在挂载杆上挂载着两个摄像机和四个100瓦的LED灯8，挂载杆起承上启下的作用，同时也是为了可以方便快速拆卸；100瓦LED灯可调节角度，为地面搜救提供可见光源，同时无人机还设有灯的模式转换程序，分别是散射搜索模式；聚光锁定模式；救援爆闪模式。在摄像机镜头外设有镜头雨刮器7，无人机上空后镜头有昆虫异物或有雾气、雨滴，使用镜头雨刮，可清除杂物或雨水。在无人机下部还装有两个可调节角度的高清微型摄像头9，在高清微型摄像头9两边装有可调节角度的30瓦聚光LED灯10，高清微型摄像头9和30瓦聚光LED灯10可同步调节角度，保障摄像头拍摄效果。在无人机的底部装有圆环状无人机底座6，用于降落时正好落架在位于地面的起飞平台架11；起飞平台架11呈圆台状，圆台的上平面呈凹槽型环状，与飞行器圆环状无人机底座6呈对接状，便于无人机降落后自动锁定，无人机不易倾翻，保障无人机及机载电器设备安全；另外起飞平台架进一步集成了供电系统，携带更方便。在起飞平台架11的下部装有电源及视频线滚架13，电源及视频线滚架13上缠绕的电源及视频线5穿过起飞平台架11的上孔和无人机底座6孔连接无人机的电源输入端和摄像机视频输出端。在电源及视频线滚架13的一侧设有视频传输接口10，用于输出摄像视频信号。在电源及视频线滚架13上的电源线进线端接有直流电压调节器14，根据电线升空的高低调节电源电压的高低。另外还设有感应电机和遥控控制盒15；感应电机轴19装在电源及视频线滚架13的转轴处，感应电机通过可以感应无人机高度来控制电源及视频线5的收与放。遥控控制盒15上设有一键起飞及上升键16、下降键17、一键返回键18。