1.本实用新型涉及垂直起降式无人直升机技术领域，更具体的说是涉及一种垂直起降式系留无人机系统。


背景技术：

2.目前的主流系留无人机大部分是多旋翼无人直升机，多旋翼无人直升机结构简单，抗风性能、稳定性较弱。而系留无人机是通过系留线缆为无人机持续供电，具有长时间滞空的特点，所以可以广泛应用于通信中继、广电侦察监视、无线电侦测等领域。现有的系留无人机可通过控制多旋翼的转速改变无人机的姿态，可以调节垂直和水平方向的稳定性，但是其抗风能力很弱，只能达到6级，无法适应在稍微复杂的环境下工作，在大风力情况下很容易发生倾侧，甚至坠机。又因为多旋翼无人机本身结构重量相对较轻，因此在面对大风力或者其他复杂情况时，其稳定性也较差。
3.因此，提供一种结构简单，设计合理，操作方便，可控性好，抗风能力较强，稳定性好，性能较高的垂直起降式系留无人机系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了解决现有技术中系留无人机抗风能力弱、稳定性差等技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，设计合理，操作方便，可控性好，抗风能力较强，稳定性好，性能较高的垂直起降式系留无人机系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种垂直起降式系留无人机系统，包括垂直起降无人机飞行组件、飞行控制组件、风速风向传感器、系留线缆及系留综合控制组件，所述风速风向传感器连接在所述垂直起降无人机飞行组件底部，所述飞行控制组件设于所述垂直起降无人机飞行组件内，并与所述垂直起降无人机飞行组件和所述风速风向传感器电性连接，所述系留线缆一端与所述垂直起降无人机飞行组件连接；所述系留综合控制组件包括系留综合控制箱、转轴、驱动电机和转轴控制器，所述转轴、所述驱动电机和所述转轴控制器均设于所述系留综合控制箱内部，且所述驱动电机的输出端与所述转轴传动连接，所述转轴控制器和所述驱动电机电性连接，用于控制所述驱动电机，所述系留线缆另一端穿过所述系留综合控制箱连接在所述转轴上。
7.经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本实用新型公开提供了一种垂直起降式系留无人机系统，通过利用风速风向传感器能够及时测出风速和风向，并将测出的风速和风向信息发送至飞行控制组件，由飞行控制组件控制垂直起降无人机飞行组件实时调整飞行姿态，以抵消垂直起降无人机飞行组件飞行过程中的风阻，通过利用转轴控制器控制驱动电机驱动转轴正向或反向旋转，以带动系留线缆上升或者下降，从而调整垂直起降无人机飞行组件的飞行高度。本实用新型的一种垂直起降式系留无人机系统，不仅结构简单，设计合理，操作方便，而且易于控制，抗风能力较强，稳定性好，有效提高了系留无
人机系统的综合性能，具有良好的市场应用前景。
8.进一步的，所述垂直起降无人机飞行组件包括机身、主机翼、主旋翼、连接架、尾翼和尾推螺旋桨，所述主机翼固定连接在所述机身的两侧壁上，所述连接架与所述机身固定连接，并沿所述机身的长度方向平行布置，且所述连接架上转动连接有所述主旋翼，所述尾翼为梯形结构，且所述尾翼连接在所述连接架的尾端，所述尾推螺旋桨转动连接在所述机身尾部，所述系留线缆的一端与所述机身连接，所述风速风向传感器利用连接件连接在所述机身底部，所述飞行控制组件设于所述机身内部，并与所述主旋翼和所述尾推螺旋桨电性连接。
9.采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该无人机系统结构设计合理，可控性好，稳定性强。
10.进一步的，所述主旋翼为多个，多个所述主旋翼均匀布置在所述连接架上。
11.采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该无人机系统稳定性好，易于调整机身的飞行姿态。
12.进一步的，所述垂直起降无人机飞行组件还包括惯性导航传感器、位置传感器、速度传感器和高度传感器，所述惯性导航传感器、所述位置传感器、所述速度传感器和所述高度传感器均安装于所述机身内，并与所述飞行控制组件电性连接。
13.采用上述技术方案产生的有益效果是，便于实时检测机身的飞行姿态、航向、位置、速度、高度等飞行信息，以便有效提升该无人机系统的抗风能力及稳定性。
14.进一步的，还包括供电组件，所述供电组件包括交流转直流电源模块和电量检测模块，所述交流转直流电源模块设于地面，其输入端用于接入市电，输出端与所述飞行控制组件、所述主旋翼、所述尾推螺旋桨、所述惯性导航传感器、所述位置传感器、所述速度传感器、所述高度传感器、所述驱动电机和所述转轴控制器电性连接，用于为所述飞行控制组件、所述主旋翼、所述尾推螺旋桨、所述惯性导航传感器、所述位置传感器、所述速度传感器、所述高度传感器、所述驱动电机和所述转轴控制器供电，所述电量检测模块与所述交流转直流电源模块电性连接，用于检测所述交流转直流电源模块的剩余电量。
15.采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该无人机系统结构设计合理，功能丰富，续航能力强。
16.进一步的，所述系留综合控制组件还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设于所述系留综合控制箱内，并与地面站信号连接，所述地面站与所述转轴控制器信号连接。
17.采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该无人机系统可控性好，便于地面站及时调整无人机的飞行高度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统的结构示意图；
20.图2附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统中系留综合控制组
件的结构示意图；
21.图3附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统中垂直起降无人机飞行组件的结构示意图；
22.图4附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统中垂直起降无人机飞行组件的前视图；
23.图5附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统中垂直起降无人机飞行组件的侧视图；
24.图6附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统中垂直起降无人机飞行组件的俯视图；
25.图7附图为本实用新型提供的一种垂直起降式系留无人机系统的工作流程图。
26.其中：1
‑
垂直起降无人机飞行组件，11
‑
机身，12
‑
主机翼，13
‑
主旋翼，14
‑
连接架，15
‑
尾翼，16
‑
尾推螺旋桨，2
‑
风速风向传感器，3
‑
系留线缆，4
‑
系留综合控制组件，41
‑
系留综合控制箱，42
‑
转轴，43
‑
驱动电机，44
‑
转轴控制器，45
‑
扭矩传感器。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.本实用新型公开了一种垂直起降式系留无人机系统，包括垂直起降无人机飞行组
件1、飞行控制组件、风速风向传感器2、系留线缆3及系留综合控制组件4，风速风向传感器2连接在垂直起降无人机飞行组件1底部，飞行控制组件设于垂直起降无人机飞行组件1内，并与垂直起降无人机飞行组件1和风速风向传感器2电性连接，系留线缆3一端与垂直起降无人机飞行组件1连接；系留综合控制组件4包括系留综合控制箱41、转轴42、驱动电机43和转轴控制器44，转轴42、驱动电机43和转轴控制器44均设于系留综合控制箱41内部，且驱动电机43的输出端与转轴42传动连接，转轴控制器44和驱动电机43电性连接，用于控制驱动电机43，系留线缆3另一端穿过系留综合控制箱41连接在转轴42上。
33.根据本实用新型的一个可选实施例，垂直起降无人机飞行组件1包括机身11、主机翼12、主旋翼13、连接架14、尾翼15和尾推螺旋桨16，主机翼12固定连接在机身11的两侧壁上，连接架14与机身11固定连接，并沿机身11的长度方向平行布置，且连接架14上转动连接有主旋翼13，尾翼15为梯形结构，且尾翼15连接在连接架14的尾端，尾推螺旋桨16转动连接在机身11尾部，系留线缆3的一端与机身11连接，风速风向传感器2利用连接件连接在机身11底部，飞行控制组件设于机身11内部，并与主旋翼13和尾推螺旋桨16电性连接，从而使得该无人机系统结构设计合理，可控性好，稳定性强。
34.根据本实用新型的一个可选实施例，主旋翼13为四个，四个主旋翼13均匀布置在连接架14上，从而使得该无人机系统稳定性好，易于调整机身的飞行姿态。
35.根据本实用新型的一个可选实施例，垂直起降无人机飞行组件1还包括惯性导航传感器、位置传感器、速度传感器和高度传感器，惯性导航传感器、位置传感器、速度传感器和高度传感器均安装于机身11内，并与飞行控制组件电性连接，从而便于实时检测机身的飞行姿态、航向、位置、速度、高度等飞行信息，以便有效提升该无人机系统的抗风能力及稳定性。
36.根据本实用新型的一个可选实施例，供电组件包括交流转直流电源模块和电量检测模块，交流转直流电源模块设于地面，其输入端用于接入市电，输出端与飞行控制组件、主旋翼13、尾推螺旋桨16、惯性导航传感器、位置传感器、速度传感器、高度传感器、驱动电机43和转轴控制器44电性连接，用于为飞行控制组件、主旋翼13、尾推螺旋桨16、惯性导航传感器、位置传感器、速度传感器、高度传感器、驱动电机43和转轴控制器44供电，电量检测模块与交流转直流电源模块电性连接，用于检测交流转直流电源模块的剩余电量，从而使得该无人机系统结构设计合理，功能丰富，续航能力强。
37.根据本实用新型的一个可选实施例，系留综合控制组件4还包括扭矩传感器45，扭矩传感器45设于系留综合控制箱41内，并与地面站信号连接，地面站与转轴控制器44信号连接，从而使得该无人机系统可控性好，便于地面站及时调整无人机的飞行高度。
38.本实用新型的一种垂直起降式系留无人机系统，通过利用风速风向传感器能够及时测出风速和风向，并将测出的风速和风向信息发送至飞行控制组件，由飞行控制组件控制垂直起降无人机飞行组件实时调整飞行姿态，以抵消垂直起降无人机飞行组件飞行过程中的风阻，通过利用转轴控制器控制驱动电机驱动转轴正向或反向旋转，以带动系留线缆上升或者下降，从而调整垂直起降无人机飞行组件的飞行高度。该无人机系统不仅结构简单，设计合理，操作方便，而且易于控制，抗风能力较强，稳定性好，有效提高了系留无人机系统的综合性能，具有良好的市场应用前景。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
40.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。