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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110203087A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910414615.1(22)申请日2019.05.17(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人赵太飞宫春杰马倩文李星善(74)专利代理机构北京国昊天诚知识产权代理有限公司11315代理人杨洲(51)Int.Cl.B60L53/14(2019.01)B60L53/37(2019.01)B60L58/12(2019.01)B60L53/60(2019.01)H04W88/08(2009.01)权利要求书4页说明书8页附图3页(54)发明名称无人机自主起降5G基站充电坪系统及其充电方法(57)摘要无人机自主起降5G基站充电坪系统,包括与信息处理中心通信连接的5G蜂窝基站,5G蜂窝基站上设有充电坪;充电坪上设有充电位、半球形的紫外LED光源、环境传感器、信号发送机;充电位上设有保护罩;充电位上还设有充电平板,与信号发送机无线连接的信号接收机安装无人机的底部;利用无人机自主起降5G基站充电坪系统引导无人机充电的方法,包括以下步骤:步骤1,充电位预约;步骤2,引导无人机降落;步骤3,无人机充电;步骤4,无人机驶离充电坪;可以解决极端条件下通信质量差的问题,提升无线紫外光引导无人机的可靠性。CN110203087ACN110203087A权利要求书1/4页1.无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,包括与信息处理中心(4)通信连接的5G蜂窝基站(1),5G蜂窝基站(1)上设有充电坪(2);充电坪(2)上设有充电位(7)、半球形的紫外LED光源(5)、环境传感器(6)、信号发送机(10);充电位(7)上设有保护罩(8);充电位(7上)还设有充电平板(16),与信号发送机(10)无线连接的信号接收机(11)安装无人机(3)的底部;所述的信息处理中心(4)分别与信号发送机(10)、环境传感器(6)、信号接收机(11)及微处理器模块(15)相连;信号发送机(10)与半球形的紫外LED光源(5)相连;信号接收机(11)分别与光电转换模块(12)、功率测量模块(13)、运算模块(14)相连。2.根据权利要求1所述的无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,所述的充电平板是镀金的底座,其表面被分成了有规则的若干份,是为提供不同电极(正负极)而采取的蜂巢结构。3.根据权利要求1所述的无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,所述的信号发送机(10)安装在5G蜂窝基站充电坪2的顶部。4.根据权利要求1所述的无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,所述的半球形的紫外LED光源5在5G蜂窝基站(1)的控制下发出无线紫外光(9)。5.根据权利要求1所述的无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,所述的信息处理中心包括微处理器模块。6.根据权利要求1所述的无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,所述的信号发送机内部主要包含半球形的紫外LED光源,半球形的紫外LED光源上每个位置的LED扫描形式依次发射紫外光到大气信道内,完成信号发送的任务。7.根据权利要求1所述的无人机自主起降5G基站充电坪系统,其特征在于,所述的信号接收机(11)内部包含光电转换模块、功率测量模块以及运算模块,信号接收机内光电转换模块(12)的作用是将接收到的光信号转换成电信号,通过功率测量模块(13)测出接收信号的光功率,将光功率输入运算模块(14)内即可计算出该无人机(3)与蜂窝基站充电坪(2)上信号发送机(10)的距离;所述的无人机采用5G联网无人机。8.利用无人机自主起降5G基站充电坪系统引导无人机充电的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,充电位预约无人机在执行任务时随时监控自身电量,将自身电量分为三个等级:高等级,电量>60%;中等级,30%<电量<60%;低等级,电量<30%;当自身电量处于中级时,通过无人机的初步位置信息、剩余电量信息、任务航线信息、充电坪是否空闲的状态的信息进行综合评估,并选取最优充电坪位置,通过5G通信接口联网向该5G蜂窝基站提出充电位预约申请;步骤2,引导无人机降落当无人机电量进入低级状态时,开始向预约好的5G蜂窝基站充电桩飞行,当与充电坪(2)的距离大于30m时仍由5G信号引导无人机向5G信号强的地方飞,当距离小于30m时,转由无线紫外光精确引导无人机降落;整个降落过程参考环境传感器的环境监测结果不断调整飞行状态;步骤3,无人机充电当距降落点5米时,充电位(7)上的防护罩受信息处理中心(4)控制打开,无人机由无线2CN110203087A权利要求书2/4页紫外光引导并安稳降落在镀金的充电平板上后,防护罩关闭,无人机开始充电;充电平板