一種航拍無人的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種航拍無人機，機身前部連有電源模塊，攝像機連接在在機身前機艙的云臺上，機身的中部一側連有數據發射模塊，機身的中部緊貼主機翼處設有飛控接收機，機身的中部還設有OSD模塊，GPS模塊連接在機身后側頂部；在飛機控制系統中，數據接收模塊分別連接蓄電池和數據采集卡，數據采集卡連接在顯示系統上。用KT板做機身材料，采用合式組合結構和固定上單翼設計；微型攝像機、數據傳輸和GPS模塊優化組合后集成安裝在機身，數據接收機將無人機的飛行狀態、航拍圖像信息和GPS信息發送顯示屏；系統采用手拋式起飛和傘降方式回收；它具有如下優點：機身制作簡單，維修方便，價格低廉，并具有一定的載重能力，抗干擾性強，操作簡單，實用方便。
【專利說明】一種航拍無人機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無人機，尤其涉及一種航拍無人機。
【背景技術】
[0002]目前國內外成熟的航拍無人機大多是由遙控模型固定翼飛機、遙控模型直升機改裝而成。相對于電力飛機，油缸飛機機械震動強度要大的多，不適合航拍。航拍無人機對動力和強度要求很高，通常都是由玻璃鋼、鋁合金、碳纖維等高新昂貴材料做成。專利201210502292使用直升機作為航拍平臺，價格昂貴，穩定性差。專利201020138030使用8個無刷電機做的四軸旋翼機做航拍平臺，使用數碼相機采集圖像，需要8個電子調速器、多塊蓄電池、多個控制板和各種傳感器，整套系統十分昂貴，故障維修成本高；并且系統功耗大，在一定負載范圍內，飛行時間短，水平速度慢，航拍范圍十分有限。航拍無人機工作環境安全度不高，航拍無人機極易被損毀，而高成本無人機多使用一體化制造模式，導致飛機部分損壞就必須更換整機，各種維護成本極高。所以高精度的航拍無人機系統僅在軍事等極少領域使用。因此，設計一種經濟、方便、性能優異、易于維修且維修成本低的航拍無人機系統對于民用來說有著重大意義。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供了一種航拍無人機，它具有抗干擾性強，操作簡單和實用方便的優點。
[0004]本實用新型是這樣來實現的，它包括飛機和飛機控制系統，其中飛機包括機身、無刷電機、槳片、攝像機、電源模塊、數據發射模塊、OSD模塊、GPS模塊、控制舵機、飛控接收機、主機翼、內置降落傘和云臺，飛機控制系統包括遙控設備、數據接收模塊、顯示系統、蓄電池和數據采集卡，槳片與位于機身前端的無刷電機相連，機身中部對稱設有主機翼，機身的后部設有控制舵機，其特征在于機身前部連有電源模塊，攝像機連接在在機身前機艙的云臺上，機身的中部一側連有數據發射模塊，機身的中部緊貼主機翼處設有飛控接收機，機身的中部還設有OSD I旲塊，GPS I旲塊連接在機身后側頂部；在飛機控制系統中，數據接收豐旲塊分別連接蓄電池和數據采集卡，數據采集卡連接在顯示系統上；
[0005]所述的機身全部由KT板材組成，機身未安裝滑跑起落架，機身采用合式組合結構和固定上單翼設計，并在應力集中的位置例如機翼粘貼碳纖維片。所述內置降落傘固定在機身重心處。所述的攝像機安裝在機身前機艙的云臺上，OSD模塊安裝機艙中部，GPS模塊安裝在機身頂部，數據發射模塊安裝在機艙右側，OSD模塊分別與數據發射模塊、GPS模塊和攝像機連接，數據接收機模塊連接顯示系統，如計算機。實施時，為了防止干擾，選用工作頻率為5.8GHz的數據發射和接收模塊、工作頻率為2.4GHz的遙控器和工作頻率為1.2GHz的GPS模塊，有效地減少這三個模塊間信號相互干擾的概率和三個模塊受到手機信號等干擾的概率。它的動力模塊包括無刷電機和槳片，其中無刷電機使用獨立電池，數據發射機、GPS模塊、OSD模塊和航拍攝像機共用一塊電池。[0006]本實用新型的技術效果是:本實用新型機身材料采用比目前任何航空材料都便宜的KT輕型板材，把KT板做成合式結構，從而大大增加KT板材的抗拉和抗壓能力。在保證一定的航拍質量和性能情況下，優化航拍電子設備的組合。整個系統價格低廉，經濟實用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型飛機的結構俯視圖。
[0008]圖2為本實用新型飛機打開降落傘后的結構側視圖。
[0009]圖3為本實用新型飛機的結構前視圖。
[0010]圖4為圖3中A-A截面結構圖。
[0011]圖5為本實用新型飛機控制系統的結構示意圖。
[0012]在圖中，1、機身2、無刷電機 3、槳片 4、攝像機 5、電源模塊 6、數據發射模塊7、OSD模塊8、GPS模塊9、控制舵機10、飛控接收機11、主機翼12、降落傘13、云臺14、遙控設備15、數據接收模塊16、顯示系統17、蓄電池18、數據采集卡。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型是這樣來實現的，它包括飛機和飛機控制系統，其中飛機包括機身1、無刷電機2、槳片3、攝像機4、電源模塊5、數據發射模塊
6、OSD模塊7、GPS模塊8、控制舵機9、飛控接收機10、主機翼11、內置降落傘12和云臺13，飛機控制系統包括遙控設備14、數據接收模塊15、顯示系統16、蓄電池17和數據采集卡18，槳片3與位于機身I前端的無刷電機2相連，機身I中部對稱設有主機翼11，機身I的后部設有控制舵機9，其特征在于機身I前部連有電源模塊5，攝像機4連接在在機身I前機艙的云臺13上，機身I的中部一側連有數據發射模塊6，機身I的中部緊貼主機翼11處設有飛控接收機10，機身I的中部還設有OSD模塊7，GPS模塊8連接在機身I后側頂部；在飛機控制系統中，數據接收模塊15分別連接蓄電池17和數據采集卡18，數據采集卡18連接在顯示系統16上；所述機身I是由KT板材制成的合式組合結構。所述主機翼11和機身I的連接處粘貼有碳纖維片。所述OSD模塊7分別與數據發射模塊6、GPS模塊8和攝像機4連接。
[0014]本實用新型的實施方式是這樣的，選用了市場上廉價的KT板做機身材料，固定上單翼設計和常規氣動布局，OSD模塊7分別和數據發射模塊6、GPS模塊8和攝像機4連接，將GPS信息和攝像機4采集的信息疊加送至數據發射模塊6 ;數據接收模塊15接收數據發射模塊6發射的數據并送至顯示系統16 ；
[0015]選用5mm厚的KT板材作為機身材料,采用合式組合結構,減輕機身重量,增加無人機機動性。機身中部使用雙重KT板，增大機身受力強度；
[0016]所述的上單翼為無人機的主機翼，采用非對稱彎板翼型，翼長為機身中部寬度的16倍，翼寬為機身中部寬度的3.8倍，這種長又寬的機翼升力大，使得無人機飛得高且飛得穩定；翼梁選用輕木條，輕木條安置在機翼內部寬度前三分之一處，翼肋和機翼蒙皮全由5mm厚KT板材構成,機翼蒙皮由一張KT板一氣呵成,該機翼下表面寬度的前三分之一處粘貼了一碳纖維片，使得機翼可以承受一定強度的拉力和壓力；
[0017]云臺11安裝在前機艙下方位置，云臺11安裝架處墊有海綿，震動傳遞到攝像機4的強度大大減小，有效地提聞了航拍質量；
[0018]航拍攝像機4安裝在機身前機艙的云臺上，云臺上裝有控制舵機，使用者可通過控制舵機改變攝像機拍攝方向，OSD模塊7安裝機艙中部，為了確保GPS模塊8能接受定位信號，GPS模塊8外露在機身頂部，為了抵消槳片高度轉動產生的扭矩力，數據發射模塊6安裝在機艙右側；
[0019]所述的經濟型無人機系統采用手拋式起飛模式，為減輕無人機重量和改善其機動靈活性，未安裝滑跑起落架，增強了無人機空間適應性，使系統最大化執行各種環境下的航拍任務；
[0020]所述的經濟型無人機系統安裝了傘降裝置，該裝置包括折疊式內置降落傘12和控制開關。降落傘拉繩系在機身重心部位，傘降方式不受場地限制，可以減小整套系統受損害程度，把損失降到最低；
[0021]所述的數據發射和接收模塊的本振頻率為5.8GHz，GPS模塊的工作頻率為
1.2GHz，設備遙控的工作頻率為2.4GHz，選用這三種不用頻率的模塊，有效地減少了這三個模塊間信號相互干擾的概率和三個模塊受到手機信號等干擾的概率。發射模塊安裝在機身內，其功能是發射無線電數據，為更好地發射信號，天線伸出機身外8CM，保證數據穩定傳輸;
[0022]所述的OSD模塊7主要由OSD數據疊加芯片和一些電子元器件組成，其功能是將攝像機4獲取的視頻數據和GPS數據疊加，并送至發射模塊。
[0023]所述的經濟型無人機系統選用一個大功率和低KV值的無刷電機2，因為無刷電機KV值小，扭力大，振動小，使用一片大尺寸槳葉3可獲得大動力，進一步提升機體飛行過程中的穩定性；
[0024]為獲得更好的冷卻效果，無刷電機安裝在機頭，并取消電機整流罩和周圍隔板，電調用魔術貼固定在機身外表面；
[0025]所述的電源模塊5為兩塊12V鋰電池和一個電調模塊。為了保證無人機飛行的安全和穩定性，將其中一塊大容量電池單獨給無刷電機2供電，另一塊電池給OSD模塊7、攝像機4、GPS模塊8和數據發射模塊6供電；
[0026]GPS模塊選用MTK型GPS模塊，MTK型GPS性能穩定優異，靈敏度高，價格便宜；
[0027]所述顯示系統包括采集卡和顯示設備，采集卡連接顯示設備，顯示設備可為筆記本計算機；
[0028]所述的航拍無人機系統采用模塊化結構，連接簡單，材料補給和維修護理成本低且方便，改進和升級空間大。
【權利要求】
1.一種航拍無人機，它包括飛機和飛機控制系統，其中飛機包括機身、無刷電機、槳片、攝像機、電源模塊、數據發射模塊、OSD模塊、GPS模塊、控制舵機、飛控接收機、主機翼、內置降落傘和云臺，飛機控制系統包括遙控設備、數據接收模塊、顯示系統、蓄電池和數據采集卡，槳片與位于機身前端的無刷電機相連，機身中部對稱設有主機翼，機身的后部設有控制舵機，其特征在于機身前部連有電源模塊，攝像機連接在在機身前機艙的云臺上，機身的中部一側連有數據發射模塊，機身的中部緊貼主機翼處設有飛控接收機，機身的中部還設有OSD模塊，GPS模塊連接在機身后側頂部；在飛機控制系統中，數據接收模塊分別連接蓄電池和數據采集卡，數據采集卡連接在顯示系統上；所述機身是由KT板材制成的合式組合結構。
2.如權利要求1所述的一種航拍無人機，其特征在于所述主機翼和機身的連接處粘貼有碳纖維片。
3.如權利要求1所述的一種航拍無人機，其特征在于所述OSD模塊分別與數據發射模塊、GPS模塊和攝像機連接。
【文檔編號】B64C39/00GK203528816SQ201320370633
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】卓儒盛, 張巍巍, 王俊璋, 程尹欣, 劉大鋒, 邱燕平, 李根鵬, 汪強, 陳熊飛 申請人:南昌航空大學