察打一体远程控制无人机、系统及方法与流程

1.本发明涉及无人机技术领域，特别涉及察打一体远程控制无人机、系统及方法。


背景技术：

2.现有微型无人机成本低、携带与操作方便、雷达隐蔽性高，装备可在城市反恐特种作战及单兵作战。主要用途为提供即时现场情报，有利于作战决策辅助，及密闭空间的侦察与搜救，对作战区域实施持续监控与目标识别等。但是在实际使用过程中，现有微型无人机也存在多种缺陷与挑战，现有微型无人机一般只携带摄像头，不携带射击部件，作战杀伤链不完善。
3.察打一体无人机是在侦察无人机的基础上开发而来的，同时具有侦察与打击的能力。它具有滞空时间长，攻击节奏快，打击范围广等优势，并且可以适应信息战，适合装备快速反应部队。在未来的多维战争中，使用将会非常广泛，用无人机代替有人机执行高风险作战任务，是国际航空领域未来发展主流之一。同时，当前民用无人机市场也越来越大，基于军用察打一体无人机开发的警用察打一体无人机，边防海关使用的巡逻无人机，农林部门使用的长航时监测无人机等。
4.随着国内外察打一体无人机系统的快速发展，小型无人直升机以其体积小、成本低、具备垂直起降、悬停能力，对起飞降落的场地要求不高，受到越来越多的用户青睐，可以广泛用于航拍侦查、精确打击、战场监视等任务。但传统小型无人直升机携带弹药补给难、噪音大、侦测载荷的体积大、重量大、续航时间短、制作成本高昂，且火控发射流程时序复杂。因此，需设计一种低成本、轻量化、操控简单的察打一体无人机、控制系统，来满足攻击、拦截地面和空中目标，航拍侦查、精确打击、战场监视等任务。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种远程控制察打一体无人机及系统，旨在解决现有技术中无人机携带弹药补给难、侦测载荷的体积大、重量大、成本高，火控发射流程时序复杂等技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种察打一体远程控制无人机，包括无人机主体，其所述主体上设有机臂、脚架及光电吊舱，所述机臂一端固定在主体外壳上，另一端设有由无刷电机驱动的螺旋桨；所述主体底部设有卡合部，所述脚架上设有卡接部，所述脚架通过卡接部与所述主体底部卡合部卡接，所述脚架上安装有射击装置，所述光电吊舱可活动地安装在主体上，所述主体还设有腔体，所述腔体内设有控制模块及电源装置，所述控制模块包括飞控单元、光电吊舱控制单元、射击控制单元及rtk测量仪，所述rtk测量仪与所述飞控单元连接，所述飞控单元用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元用于控制光电吊舱采集及传输数据；所述射击控制单元用于控制射击装置发射。
7.进一步的，所述机臂数量为四个，所述机臂呈y字型，所述无刷电机及螺旋桨固定于y字型端部上下方，数量均为八个，所述无刷电机与所述电源装置电连接。
8.进一步的，所述机臂中段设有折叠机构，当无人机停止工作时，折叠机构使机臂呈环抱式折叠。
9.进一步的，所述主体上还设有喊话装置，所述喊话装置通过无线电与地面端进行信号传输。
10.进一步的，所述射击装置为航空机枪或航空机炮。
11.进一步的，所述脚架上设有固定孔，所述射击装置通过固定孔固定在脚架上，所述脚架底部设有两根平行的横杆。
12.本发明还提供一种察打一体远程控制无人机系统，包括地面端及飞行端，所述地面端与所述飞行端通行无线网络相互传送信号；
13.所述地面端用于接收飞行端数据并向飞行端发送指令；
14.所述飞行端包括飞控单元、光电吊舱控制单元、射击控制单元及rtk测量仪，所述rtk测量仪与所述飞控单元连接，所述飞控单元用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元用于控制光电吊舱采集及传输数据；所述射击控制单元用于控制射击装置发射。
15.进一步的，所述地面端设有语音通信单元，所述语音通信单元用于控制无人机上挂载的喊话装置。
16.本发明还提供一种察打一体远程控制无人机方法，包括如下步骤：
17.s10、地面端向无人机飞行端发送自动巡检指令；
18.s20、无人机飞行端执行地面端发送的自动巡检指令，光电吊舱进行拍摄并将实时画面通过图传发送至地面端；
19.s30、地面端接收实时画面，监控人员查看画面并判断是否异常；
20.s40、如果异常，监控人员对地面端进行操作锁定目标并发出发射指令；
21.s50、无人机射击控制单元接收发射指令，瞄准目标并进行射击；
22.s60、异常目标消除，无人机继续巡检任务。
23.进一步的，其中s30步骤中，还包括如下步骤：
24.s30’监控人员判断画面异常，通过无线信号传输对喊话装置进行喊话，警告目标。
25.本发明的有益效果在于：本发明提供一种察打一体远程控制无人机，通过在脚架上安装有射击装置，脚架通过卡接部与主体底部卡合部卡接，脚架可快速拆装，方便射击装置的弹药补给，主体还设有腔体，将控制模块及电源装置放于腔体内，节省空间，机臂数量为四个，呈y字型，四轴八桨结构，强劲动力冗余，减少无人机的体积，提高续航及载荷能力；机臂中段设有折叠机构，当无人机停止工作时，折叠机构使机臂呈环抱式折叠，方便携带。本发明还提供一种察打一体远程控制系统及方法，通过地面端与飞行端数据指令相互传输，高效地对无人机进行远程控制并按地面端发出的指令执行相应命令，火控发射流程简单可控，大大提高了工作效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明一种察打一体远程控制无人机结构示意图；
28.图2为本发明一种察打一体远程控制无人机主体结构示意图；
29.图3为本发明一种察打一体远程控制无人机脚架结构示意图；
30.图4为本发明一种察打一体远程控制无人机系统示意图；
31.图5为本发明一种察打一体远程控制无人机方法流程图。
32.标号说明：
33.10、主体；11、腔体；20、脚架；21、卡接部；
34.22、横杆；23、固定孔；30、机臂；31、螺旋桨；
35.32、无刷电机；33、折叠机构；40、光电吊舱；50、射击装置；
36.60、rtk测量仪；
37.100、飞行端；101、飞控单元；102光电吊舱控制单元；
38.103、射击控制单元；200、地面端。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
41.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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，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发明中的具体含义。
43.如图1～4所示，本发明实施例提供一种察打一体远程控制无人机，包括无人机主体10，其所述主体10上设有机臂30、脚架20及光电吊舱40，所述机臂30一端固定在主体10外壳上，另一端设有由无刷电机32驱动的螺旋桨31；所述主体10底部设有卡合部(图未示)，所述脚架20上设有卡接部21，所述脚架20通过卡接部21与所述主体10底部卡合部卡接，所述脚架20上安装有射击装置50，所述光电吊舱40可活动地安装在主体10上，所述主体10还设有腔体11，所述腔体内设有控制模块及电源装置，所述控制模块包括飞控单元101、光电吊舱控制单元102、射击控制单元103及rtk测量仪60，所述rtk测量仪60与所述飞控单元101连接，所述飞控单元101用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元102用于控制光电吊舱
40采集及传输数据；所述射击控制单元103用于控制射击装置50发射。
44.本发明通过在脚架上安装有射击装置，脚架通过卡接部与主体底部卡合部卡接，脚架可快速拆装，方便射击装置的弹药补给，主体还设有腔体，将控制模块及电源装置放于腔体内，节省空间，并通过全过程远程控制、视距链路、组合导航等技术，具备光电图像侦察和监视、雷达图像侦察、通信信号侦测等多种用途和能力，具有操作方便、可靠性高、维护保障性好等特点。射击装置配备光电瞄具、大容量弹箱，安装在无人机脚架上，脚架可快速拆装，方便射击装置的弹药补给。适合城市巷战、野外作战、边防值守、火力支援及小分队作业等多种任务需求。
45.进一步的，如图1、图2所示，所述机臂30数量为四个，所述机臂30呈y字型，所述无刷电机32及螺旋桨31固定于y字型端部上下方，数量为八个，所述无刷电机32与所述电源装置电连接。采用四轴八桨结构，强劲动力冗余，减少无人机的体积，提高续航及载荷能力。
46.进一步的，如图1、图2所示，所述机臂30中段设有折叠机构33，当无人机停止工作时，折叠机构33使机臂呈环抱式折叠，方便携带，其中折叠机构可以有多种形式，如节点预压弹簧驱动方式、伸缩卡扣方式等。
47.进一步的，所述主体上还设有喊话装置(图未示)，所述喊话装置通过无线电与地面端200进行信号传输。通过设置喊话装置对打击目标进行警告。
48.进一步的，所述射击装置50为航空机枪或航空机炮。将航空机枪或航空机炮，安装在无人机脚架上可以接受地面端的信号，由雷达操纵，实施自动瞄准射击。配合成孔径雷达(sar)、激光制导导弹和gps制导炸弹，可以执行侦察监视和对地打击任务，还可以进行情报收集、电子战、搜救，适合于军事任务、反恐维稳、边境巡逻和民事用途，如打击无人机黑飞行为(无人机黑飞是指在没有获得操纵无人机许可的情况下在禁飞区域进行空中作业，危害公共安全。未经报批直接飞、不按报批的飞行路线飞行，未经批准飞入飞行禁区都属于“黑飞”)。
49.进一步的，如图1、图3所示，所述脚架上设有固定孔23，所述射击装置50通过固定孔23固定在脚架20上，所述脚架20底部设有两根平行的横杆22。安装牢固且能保持无人机平稳降落至地面。
50.如图4所示，本发明还提供一种察打一体远程控制无人机系统，包括地面端200及飞行端100，所述地面端200与所述飞行端100通行无线网络相互传送信号；
51.所述地面端200用于接收飞行端100数据并向飞行端发送指令；
52.所述飞行端100包括飞控单元101、光电吊舱控制单元102、射击控制单元103及rtk测量仪60，所述rtk测量仪60与所述飞控单元101连接，所述飞控单元101用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元102用于控制光电吊舱采集及传输数据；所述射击控制单元103用于控制射击装置发射。
53.进一步的，所述地面端200设有语音通信单元，所述语音通信单元用于控制无人机上挂载的喊话装置。
54.如图5所示，本发明还提供一种察打一体远程控制无人机方法，包括如下步骤：
55.s10、地面端向无人机飞行端发送自动巡检指令；
56.s20、无人机飞行端执行地面端发送的自动巡检指令，光电吊舱进行拍摄并将实时画面通过图传发送至地面端；
57.s30、地面端接收实时画面，监控人员查看画面并判断是否异常；
58.s40、如果异常，监控人员对地面端进行操作锁定目标并发出发射指令；
59.s50、无人机射击控制单元接收发射指令，瞄准目标并进行射击；
60.s60、异常目标消除，无人机继续巡检任务。
61.进一步的，其中s30步骤中，还包括如下步骤：
62.s30’监控人员判断画面异常，通过无线信号传输对喊话装置进行喊话，警告目标。
63.综上所述，本发明提供的一种察打一体远程控制无人机、系统及方法，可进行战略、战役和战术侦察，监视战场，为部队的作战行动提供情报，根据作战任务的改变可作为攻击无人机，攻击、拦截地面和空中目标，还可以用于民事用途，如打击“无人机黑飞”行为。通过在脚架上安装有射击装置，脚架通过卡接部与主体底部卡合部卡接，脚架可快速拆装，方便射击装置的弹药补给，主体还设有腔体，将控制模块及电源装置放于腔体内，节省空间，机臂数量为四个，呈y字型，四轴八桨结构，强劲动力冗余，减少无人机的体积，提高续航及载荷能力；机臂中段设有折叠机构，当无人机停止工作时，折叠机构使机臂呈环抱式折叠，方便携带。本发明还提供一种察打一体远程控制系统及方法，通过地面端与飞行端数据指令相互传输，高效地对无人机进行远程控制并按地面端发出的指令执行相应命令，火控发射流程简单可控，大大提高了工作效率。
64.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种察打一体远程控制无人机，包括无人机主体，其特征在于，所述主体上设有机臂、脚架及光电吊舱，所述机臂一端固定在主体外壳上，另一端设有由无刷电机驱动的螺旋桨；所述主体底部设有卡合部，所述脚架上设有卡接部，所述脚架通过卡接部与所述主体底部卡合部卡接，所述脚架上安装有射击装置，所述光电吊舱可活动地安装在主体上，所述主体还设有腔体，所述腔体内设有控制模块及电源装置，所述控制模块包括飞控单元、光电吊舱控制单元、射击控制单元及rtk测量仪，所述rtk测量仪与所述飞控单元连接，所述飞控单元用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元用于控制光电吊舱采集及传输数据；所述射击控制单元用于控制射击装置发射。2.根据权利要求1所述的一种察打一体远程控制无人机，其特征在于，所述机臂数量为四个，所述机臂呈y字型，所述无刷电机及螺旋桨固定于y字型端部的上下方，数量均为八个，所述无刷电机与所述电源装置电连接。3.根据权利要求1或2所述的一种察打一体远程控制无人机，其特征在于，所述机臂中段设有折叠机构，当无人机停止工作时，折叠机构使机臂呈环抱式折叠。4.根据权利要求1所述的一种察打一体远程控制无人机，其特征在于，所述主体上还设有喊话装置，所述喊话装置通过无线电与地面端进行信号传输。5.根据权利要求1所述的一种远程控制察打一体无人机，其特征在于，所述射击装置为航空机枪或航空机炮。6.根据权利要求1所述的一种察打一体远程控制无人机，其特征在于，所述脚架上设有固定孔，所述射击装置通过固定孔固定在脚架上，所述脚架底部设有两根平行的横杆。7.一种察打一体远程控制无人机系统，其特征在于，包括地面端及飞行端，所述地面端与所述飞行端通行无线网络相互传送信号；所述地面端用于接收飞行端数据并向飞行端发送指令；所述飞行端包括飞控单元、光电吊舱控制单元、射击控制单元及rtk测量仪，所述rtk测量仪与所述飞控单元连接，所述飞控单元用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元用于控制光电吊舱采集及传输数据；所述射击控制单元用于控制射击装置发射。8.根据权利要求7所述的一种察打一体远程控制无人机系统，其特征在于，所述地面端设有语音通信单元，所述语音通信单元用于控制无人机上挂载的喊话装置。9.一种察打一体远程控制无人机方法，其特征在于，包括如下步骤：s10、地面端向无人机飞行端发送自动巡检指令；s20、无人机飞行端执行地面端发送的自动巡检指令，光电吊舱进行拍摄并将实时画面通过图传发送至地面端；s30、地面端接收实时画面，监控人员查看画面并判断是否异常；s40、如果异常，监控人员对地面端进行操作锁定目标并发出发射指令；s50、无人机射击控制单元接收发射指令，瞄准目标并进行射击；s60、异常目标消除，无人机继续巡检任务。10.根据权利要求9所述的一种察打一体远程控制无人机方法，其特征在于，其中s30步骤中，还包括如下步骤：s30’监控人员判断画面异常，通过无线信号传输对喊话装置进行喊话，警告目标。

技术总结
本发明提供一种察打一体远程控制无人机、系统及方法，包括无人机主体，主体上设有机臂、脚架及光电吊舱，主体底部设有卡合部，所述脚架上设有卡接部，所述脚架通过卡接部与所述主体底部卡合部卡接，所述脚架上安装有射击装置，脚架可快速拆装，方便射击装置的弹药补给，所述主体还设有腔体，将控制模块及电源装置放于腔体内，节省空间，控制模块包括飞控单元、光电吊舱控制单元、射击控制单元及RTK测量仪，所述RTK测量仪与所述飞控单元连接，所述飞控单元用于控制无人机飞行；所述光电吊舱控制单元用于控制光电吊舱采集及传输数据；所述射击控制单元用于控制射击装置发射，火控发射流程时序简单，满足攻击、拦截地面和空中目标等任务。拦截地面和空中目标等任务。拦截地面和空中目标等任务。


技术研发人员：李坤煌
受保护的技术使用者：深圳高度创新技术有限公司
技术研发日：2022.12.05
技术公布日：2023/5/23