[发明专利]固定翼无人机及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定翼无人机及其工作方法。

背景技术

由于无人机具有机动快速、使用成本低、维护使用简单等特点，因此在国内外已经广泛被运用。但迄今为止，世界上使用的无人机由于受制于起降技术局限性，实际使用仍然得不到全方位应用。在固定翼垂直起降无人机方面，仅仅在西方少数几个发达国家中海军中鲜有应用，而双电池混合动力固定翼垂直起降无人机还是空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机及其工作方法，其通过双电池协同工作，提高起飞效率和悬停的稳定性，以及延长了续航里程。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机，包括：充放电控制模块、与该充放电控制模块相连的燃料电池和锂电池，所述充放电控制模块由一处理器模块控制，即当处理器模块获得无人机上升或悬停指令，则所述处理器模块通过充放电控制模块控制燃料电池和锂电池同时对飞机动力系统进行供电；以及在巡航过程中，所述处理器模块通过充放电控制模块控制燃料电池对飞机动力系统进行供电，且同时通过燃料电池对锂电池进行充电。

进一步，所述飞机动力系统包括：由处理器模块控制的水平动力子系统和垂直动力子系统；其中所述水平动力子系统位于机身处，且包括：水平螺旋桨机构；所述垂直动力子系统包括：对称设于左、右机翼处的垂直螺旋桨机构；以及所述处理器模块还与用于检测无人机飞行姿态的陀螺仪、用于对无人机进行定位的GPS模块相连。

进一步，所述垂直螺旋桨机构包括至少一垂直螺旋桨，用于将垂直螺旋桨机构悬挂于机翼下方的悬挂装置，所述垂直螺旋桨适于通过相应微型电机驱动转动；所述悬挂装置包括：适于使垂直螺旋桨向前或向后倾斜的第一角度微调电机，以及使垂直螺旋桨向左或向右倾斜的第二角度微调电机；其中所述第一、第二角度微调电机和微型电机均由处理器模块控制，以根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和垂直螺旋桨的转速。

进一步，所述无人机还设有用于检测飞行过程中侧风的风向传感器和风速传感器，所述风向传感器和风速传感器适于将当前飞机所受侧风的风向和风速数据发送至处理器模块；所述处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据，调节垂直螺旋桨的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速，以稳定当前飞行姿态。

又一方面，本发明还提供了一种无人机的工作方法，其中

所述无人机包括：充放电控制模块、与该充放电控制模块相连的燃料电池和锂电池，所述充放电控制模块由一处理器模块控制；

所述工作方法包括：当处理器模块获得无人机上升或悬停指令，则所述处理器模块通过充放电控制模块控制燃料电池和锂电池同时对飞机动力系统进行供电；以及

在巡航过程中，所述处理器模块通过充放电控制模块控制燃料电池对飞机动力系统进行供电，且同时通过燃料电池对锂电池进行充电。

进一步，所述处理器模块还与用于检测无人机飞行姿态的陀螺仪、用于对无人机进行定位的GPS模块相连；所述飞机动力系统包括：由处理器模块控制的水平动力子系统和垂直动力子系统；其中所述水平动力子系统位于机身处，且包括水平螺旋桨机构；所述垂直动力子系统包括：对称设于左、右机翼处的垂直螺旋桨机构；所述垂直螺旋桨机构包括至少一垂直螺旋桨，用于将垂直螺旋桨机构悬挂于机翼下方的悬挂装置，所述垂直螺旋桨适于通过相应微型电机驱动转动；所述悬挂装置包括：适于使垂直螺旋桨向前或向后倾斜的第一角度微调电机，以及使垂直螺旋桨向左或向右倾斜的第二角度微调电机；其中所述第一、第二角度微调电机和微型电机均由处理器模块控制，以根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和垂直螺旋桨的转速；根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和转速的方法包括：所述处理器模块适于控制第一角度微调电机带动垂直螺旋桨向前倾斜，同时控制水平螺旋桨机构中水平螺旋桨工作，以缩短无人机到达设定的巡航高度的时间，且在无人机在达到巡航高度的同时，满足其巡航速度。

进一步，所述无人机还设有用于检测飞行过程中侧风的风向传感器和风速传感器，所述风向传感器和风速传感器适于将当前飞机所受侧风的风向和风速数据发送至处理器模块；所述处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据，调节垂直螺旋桨的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速，以稳定与当前飞行姿态。