[发明专利]涵道式多旋翼系留无人机及其控制系统

说明书

涵道式多旋翼系留无人机及其控制系统，属于无人机领域。现有的无人机存在续航时间短、无人机旋翼裸露易坠机的问题。本发明的内部中心管与外部的涵道管之间通过一组导流片连接，中心板组成的块体侧面外壁固定安装一组碳纤维管，每根碳纤维管中段与涵道管的管壁固定，碳纤维管的末端通过副电机安装副旋翼；中心板块体的上表面安装硬件控制系统，中心板块体的下表面同轴心通过主电机带动主旋翼，主电机旁设置供电系统；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。本发明的无人机可实现24小时不间断工作。

技术领域

本发明涉及一种涵道式多旋翼系留无人机及其控制系统。

背景技术

无人机简称(UAV)指不载有操作人员可以自主飞行或遥控驾驶的飞行器。多旋翼无人机，是一种具有三个或三个以上旋翼的、特殊的无人飞行器，常见到的有四旋翼、六旋翼、八旋翼等机型，通过控制每个轴上电机的转速，带动旋翼，从而产生升推力。

近几年，多旋翼无人机被广泛应用于军事侦查、安防监控、通信保障、媒体娱乐、环境监测等领域。多旋翼无人机飞行稳定操纵简单，价格较低廉，为人们提供了极大的方便，受到了用户普遍欢迎。但是，传统的多旋翼无人机供电能力一直是它的短板，它的电能通常来源于自身携带的锂电池，除了为飞行器提供动力外，还需要为搭载的相机、无线数传、自动驾驶仪等电子设备供电，市面上多旋翼无人机一次充电最多续航一小时，且不能为较大的功率设备供电，极大地制约了它的工作时间和应用范围。此外，多旋翼无人机旋翼裸露在外没有保护，很容易出现坠机伤人事件，成为事故隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的无人机存在续航时间短、无人机旋翼裸露易坠机的问题，而提出一种涵道式多旋翼系留无人机及其控制系统。

一种涵道式多旋翼系留无人机，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。

一种涵道式多旋翼系留无人机控制系统，所述的控制系统包括：硬件控制单元、动力单元、供电单元、视频采集单元、自动驾驶仪、系留线缆；其中，

硬件控制单元用于接收控制信号并对整个无人机进行控制，动力单元为无人机提供竖直水平方向移动的动力，供电单元为无人机提供电能，视频采集单元用于对无人机提供飞行反馈信息、自动驾驶仪用于对硬件控制单元提供控制信号，系留线缆用于将无人机及控制系统分别与供电单元进行连接，实现无人机不间断供电；

硬件控制单元连接主电机、一组副电机、供电系统、视频采集单元和自动驾驶仪，系留线缆通过供电单元连接硬件控制单元、动力单元和视频采集单元，动力单元包括主电机和一组副电机；

所述的硬件控制单元包括飞行控制器、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、遥控接收器和自动驾驶仪，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。