[发明专利]涵道式多旋翼系留无人机及其控制系统

权利要求书

1.一种涵道式多旋翼系留无人机，其特征是：其组成包括涵道管、中心管、一组中心板、一组导流片、一组碳纤维管、主旋翼、主电机、80A电调、一组副旋翼、一组副电机、一组30A电调、系留线缆、硬件控制系统、供电系统、视频采集单元和自动驾驶仪，外部的涵道管与内部的中心管同轴心设置，中心管与涵道管之间通过一组导流片连接，一组中心板同轴心叠置形成中心板块体，中心板块体的侧面外壁固定安装一组碳纤维管，且碳纤维管均匀分布在中心板块体的侧面外壁圆周方向上，中心板与涵道管同轴心设置，每根碳纤维管的管体中段与涵道管的管壁固定，碳纤维管的末端安装副电机，副电机带动副旋翼；中心板块体的上表面安装硬件控制系统、80A电调和一组30A电调，中心板块体的下表面同轴心安装主电机，主电机带动主旋翼，且主电机旁设置供电系统；其中，硬件控制系统连接主电机、一组副电机、供电系统、视频采集单元和自动驾驶仪，系留线缆通过供电系统连接硬件控制系统、主电机、一组副电机和视频采集单元；视频采集单元安装在涵道管侧壁或中心板块体顶部；

中间主电机带动的主旋翼朝下、周围四个副电机带动的副旋翼朝上；

涵道管的涵道机体选择碳纤维板作为纵向支撑骨架，选择聚丙烯塑料圆环作为横向支撑骨架维持涵道的形状，中间空隙采用发泡聚丙烯圆环填充，确定涵道体的基本框架后，外部采用碳纤维布包裹。

2.根据权利要求1所述涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：所述的系留线缆的截面部分由外层到内层依次为外套管层、地线网层、强度材料层、高压绝缘层，高压绝缘层内设置1根承力缆线、2根通信光纤和2根电源线，承力缆线位于中部，四周设置2根通信光纤和2根电源线。

3.根据权利要求1或2所述的涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：所述的硬件控制系统包括飞行控制器、数据传输单元、电压电流传感器、GPS接收器、空速传感器、超声测距传感器和遥控接收器，飞行控制器内部集成加速度计、陀螺仪、磁强计和气压计，飞行控制器的接口连接电压电流传感器、GPS接收器、空速传感器、超声测距传感器、遥控接收器，飞行控制器通过数据传输单元连接自动驾驶仪，飞行控制器连接视频采集单元、主电机和一组副电机。

4.根据权利要求3所述的涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：供电系统包括电池和系留供电设备，电池作为备用电源，电池连接硬件控制系统、主电机和一组副电机，系留供电设备连接硬件控制系统、主电机和一组副电机，其中，系留供电设备包括升压整流电路、一级降压电路和二级降压电路；系留线缆通过升压整流电路连接一级降压电路，一级降压电路分别连接主电机和二级降压电路，二级降压电路连接硬件控制系统和一组副电机，主电机连接80A电调，副电机连接30A电调；升压整流电路包括串联的变压器和三相全波整流器，三相全波整流器为三块并联设置的DCM电源芯片。

5.根据权利要求1、2或4所述的涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：所述的碳纤维管的管体中段与涵道管的固定点距碳纤维管末端长度为碳纤维管整体长度的1/3-1/2。

6.根据权利要求5所述的涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：所述的一组中心板的数量为两个。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：所述的中心板块体的下表面还同轴心设置底座，底座用于安装主电机。

8.根据权利要求7所述的涵道式多旋翼系留无人机，其特征在于：所述的碳纤维管末端还设置底座，底座用于安装副电机。