一种系留无人机.pdf

(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CN112272058A(43)申请公布日2021.01.26(21)申请号202011160072.4(22)申请日2020.10.27(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人赵毅卢明鑫刘畅秦后运刘一鸣魏松彭翀(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人王富强(51)Int.Cl.H04B10/2575(2013.01)B64F3/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种系留无人机(57)摘要本发明公开了一种系留无人机，涉及无人机技术领域，包括激光器、光纤、激光扩束镜、太阳能电池和无人机机体，激光器用于设置在地面上，太阳能电池和激光扩束镜均设置在无人机机体上，激光器的输出端与光纤一端连接，光纤另一端与激光扩束镜的输入端连接，激光扩束镜的输出端朝向太阳能电池，太阳能电池输出端与无人机机体电联接。本发明提供的系留无人机，降低无人机能耗，增强无人机载重能力，提高飞行高度，显著提高无人机续航时间。CN112272058ACN112272058A权利要求书1/1页1.一种系留无人机，其特征在于：包括激光器、光纤、激光扩束镜、太阳能电池和无人机机体，所述激光器用于设置在地面上，所述太阳能电池和所述激光扩束镜均设置在所述无人机机体上，所述激光器的输出端与所述光纤一端连接，所述光纤另一端与所述激光扩束镜的输入端连接，所述激光扩束镜的输出端朝向所述太阳能电池，所述太阳能电池输出端与所述无人机机体电联接。2.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：还包括移动装置，所述激光器安装在所述移动装置上，所述移动装置能够在地面自由移动。3.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：所述激光扩束镜的输出端垂直朝向所述太阳能电池。4.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：所述激光器为远红外激光器、中红外激光器、近红外激光器、可见光激光器或近紫外激光器，所述激光器的输出波长与所述光纤的传输波长相匹配。5.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：所述光纤为石英光纤、复合光纤或塑料光纤，所述光纤数量为一根或多根。6.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：所述光纤外侧壁上包覆有荧光层。7.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：所述太阳能电池为Ⅲ-Ⅴ族化合物薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池或钙钛矿太阳能电池，所述太阳能电池的峰值吸收波长与所述光纤的传输波长相匹配。8.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于：还包括通信模块和通信光纤，所述通信模块设置在所述无人机机体上，所述通信模块包括信号发射模块和信号接收模块，所述信号发射模块和所述信号接收模块通过所述通信光纤与地面站信号连接。2CN112272058A说明书1/3页一种系留无人机技术领域[0001]本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种系留无人机。背景技术[0002]目前，无人机已广泛应用于民用和军事等各种场合，而能够实现空中长时间飞行或驻留的无人机更是有其特殊需求，如作为应急通讯的系留无人机。由于无人机电池容量有限，且电池本身的重量可与无人机自身重量相比拟，更加缩短了无人机的工作时间。目前的系留无人机还是金属线缆作为无人机供电方式，由于金属线缆重量较大，大大限制了无人机的飞行高度，且为了减少线缆的重量，不得不降低线缆的直径，这样一来线缆能够传输的电流就很小，故不得不采用高压输电，即在地面将220V电压升压至高压，到达无人机后高压供电系统有两种运作方式，一种方式是：输电电压可直接匹配高压电机，电压不需转换直接驱动电机，优点是结构较为简单，缺点是需要对高压电机进行设计，而大功率高压控制器件的成本较高；另一种方式为：在无人机平台上设计降压用的开关电源，驱动现有无人机上的低压电机，但是开关电源同样受到功重比以及大功率高压控制器件尺寸的制约。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种系留无人机，以解决上述现有技术存在的问题，降低无人机能耗，增强无人机载重能力，提高飞行高度，显著提高无人机续航时间。[0004]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：[0005]本发明提供一种系留无人机，包括激光器、光纤、激光扩束镜、太阳能电池和无人机机体，所述激光器用于设置在地面上，所述太阳能电池和所述激光扩束镜均设置在所述无人机机体上，所述激光器的输出端与所述光纤一端连接，所述光纤另一端与所述激光扩束镜的输入端连接，所述激光扩束镜的输出端朝向所述太阳能电池，所述太阳能电池输出端与所述无人机机体电联接。[0006]优选的，还包括移动装置，所述激光器安装在所述移动装置上，所述移动装置能够在地面自由移动。[0007]优选的，所述激光扩束镜