
本發明涉及外部電源供電遙控飛行器系統的方法及裝置。
背景技術:
現有的電動遙控飛行器包括固定翼和旋翼式,其中旋翼式又可分為單旋翼和多旋翼,它們依靠電池驅動,能夠在一定空間范圍內自由飛行。但其滯空時間受到電池容量限制。
技術實現要素:
本發明的目的是要提供滯空時間更長的遙控飛行器的方法及裝置。
本發明外部電源供電遙控飛行器系統方法:制造一個外部電源供電遙控飛行器系統,包括飛行器、外部電源和遙控器;飛行器包括固定翼和旋翼式兩大類;飛行器包括機身、電動螺旋槳或者電動旋翼、飛行狀態計算機控制系統、無線電信號接收處理發射設施和飛行器負荷,飛行狀態計算機控制系統包括衛星定位終端、加速計、磁力計、壓力傳感器和陀螺儀,采用一組兩根以上與外部電源和所述飛行器的用電負載組成回路的輸電線;外部電源源源不斷供應飛行器;
制造一個電源變流模塊,實現將輸電線傳輸的高壓小電流電能形態變換為所述飛行器需要的電能形態,電源變流模塊包括變壓器、逆變器和向直流電機供電的電路,或者;
在輸電線與所述飛行器之間串接一個自動接線器,自動接線器包括一個接線器插座和一個接線器插頭;接線器插頭與輸電線連接;并含有一個輸電線自動鎖定器件;接線器插座和輸電線自動鎖定器件設置于機身上;輸電線自動鎖定器件作為飛行狀態計算機控制系統的執行部件;輸電線自動鎖定器件包括一個電動壓舌;電動壓舌包括電磁壓舌;電動壓舌常閉壓住輸電線;當電動壓舌的狀態由常閉變為打開時,接線器插頭在自身及輸電線重力作用下脫離機身掉落,或者:
飛行器含有一個自動卷線裝置,用于收放位于下面的輸電線,或者;
在飛行器上以及外部電源處均含有一個與輸電線信號連接的電力線載波通訊模塊,利用輸電線載波實現有線信號傳輸;對飛行器飛行狀態的控制包括采用現有技術和以下技術:
電動旋翼的電機為直流電機,所述電機采用串聯連接,對所述各電機并聯多功能模塊,通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態,或者;
電動旋翼的電機為交流異步電機并直接利用外部三相交流電壓工作,所述各電機的三相繞組采用串聯連接形成三條支路,對所述各電機的至少一個繞組或者一個繞組的一部分并聯多功能模塊,并且各相電源盡可能均布多功能模塊;通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態,或者;
電動旋翼的電機為交流異步電機并利用變壓器將外部三相交流電壓降壓后工作,所述各電機的三相繞組采用串聯連接形成三條支路,對所述各電機的至少一個繞組或者一個繞組的一部分、或者與所述繞組并聯的變壓器的一部分并聯多功能模塊,通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態;
還可以采用一個以上功能部件通用連接界面,或者含有一個以上功能部件,
還可以采用兩架以上的所述飛行器,兩架以上所述飛行器的用電負載通過同一組輸電線串接成一個電路回路;輸電線靠近中間部位含有一組自動分線接線器,自動分線接線器含有一個與飛行狀態計算機控制系統無線信號連接的接口電路;自動分線接線器的狀態根據飛行狀態計算機控制系統的狀態改變而改變,或者;
若干個旋翼飛行器通過一組或者一束輸電線與外部電源電氣連接;所述若干個旋翼飛行器與同一個負荷嵌入式連接,所述負荷包括剛性和非剛性的;所述若干個旋翼飛行器中的至少兩個以上飛行器與同一個遙控器直接或者間接信號連接并且其狀態根據所述遙控器狀態的改變而改變。
還可以設置軌道,并令裝載外部電源的小車運行于軌道上;進一步,還可以設置與軌道平行或者一體化制作的輸電干線;
本發明按照上述方法實現其目的的技術方案之一:制造一個外部電源供電遙控飛行器系統,包括飛行器、外部電源和遙控器,飛行器包括固定翼和旋翼式兩大類;飛行器包括機身、電動螺旋槳或者電動旋翼、飛行狀態計算機控制系統、無線電信號接收處理發射設施和飛行器負荷,飛行狀態計算機控制系統包括衛星定位終端、加速計、磁力計、壓力傳感器和陀螺儀,采用一組兩根以上與外部電源和所述飛行器的用電負載組成回路的輸電線。
所述輸電線可以從任何方位與飛行器連接。所述輸電線采用一根接地或者所有所述輸電線均不接地。
輸電線與機身內的配電器電氣連接的一端稱為近端,輸電線與外部電源電氣連接的一端稱為遠端;外部電源通過輸電線持續供應所述飛行器電能。
飛行器負荷包括用于無線通訊發射接收的設施,譬如wifi。有關內容可以參考既有技術。
還可以采用一個電源變流模塊,實現將輸電線傳輸的高壓小電流電能形態變換為所述飛行器需要的電能形態,電源變流模塊包括變壓器、逆變器和向直流電機供電的直流升降壓電路,或者;
在輸電線與所述飛行器之間串接一個自動接線器,自動接線器包括一個接線器插座和一個接線器插頭;接線器插頭與輸電線連接;并采用一個輸電線自動鎖定器件;接線器插座和輸電線自動鎖定器件設置于機身上;輸電線自動鎖定器件作為飛行狀態計算機控制系統的執行部件。輸電線自動鎖定器件包括一個電動壓舌。電動壓舌包括電磁壓舌,電動壓舌常閉壓住輸電線;當電動壓舌的狀態由常閉變為打開時,接線器插頭在自身及輸電線重力作用下脫離機身掉落。有關技術還可以參考現有的繼電器和電磁閥技術。
還可以令飛行器含有一個自動卷線裝置,用于收放位于下面的輸電線,或者;
在飛行器上以及外部電源處均設置一個與輸電線信號連接的電力線載波通訊模塊,利用輸電線載波實現有線信號傳輸。
還可以令接線器插頭和/或機身連接一個降落傘,并設定:當向接線器插頭發出脫離機身的指令后0.2秒鐘,降落傘開始打開。這樣,提供一個飛行器安全的手段,還可以使接線器插頭和輸電線掉下時的速度不至于太快,確保輸電線被收起。
還可以令所述飛行器為一軸以上的旋翼式飛行器,包括一個以上電動旋翼;
并令所有驅動電動旋翼的各電機按照空間軸對稱分布兩個一組分為一個以上的電機組,令每個電機組的電機的定子繞組串聯連接形成一條以上支路,對各個電機組形成的所有支路采取串聯或者并聯的方式,與電源連接;
對每臺電機的至少一個繞組或者一個繞組的一部分并聯一個多功能模塊并且每條支路至少含有一個多功能模塊;
多功能模塊包括飛行控制電路、可控整流或者斬波電路、充電電池、用電負載及假負載;可控整流或者斬波電路通過改變整流器件的開通時間來調節其電能輸出;用電負載包括穩壓濾波電路、飛行狀態計算機控制系統、飛行控制電路、用于檢測各多功能模塊電流和電壓的檢測器件、無線電接收發射電路和其他所有可能的用電器件;假負載包括可變電阻,也包括固定電阻器件和與其串接的可控硅,假負載用于消耗電能以影響其所并聯的旋翼電機及所有旋翼電機的狀態;飛行控制電路正常工作時也可以完全從充電電池取電而不從可控整流或者斬波電路取電,這意味著飛行器供電能力有所增加;飛行控制電路作為飛行狀態計算機控制系統的一部分與飛行狀態計算機控制系統主機信號連接并接受其控制;通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態,包括:根據需要,當飛行器的狀態控制要求向某個方向飛行,可在陀螺儀的指南下,令與位于所述方向的旋翼電機并聯的多功能模塊多耗用一些電流,具體包括令相關多功能模塊的假負載支路的可控硅的開通時間長一些;或者令可變電阻的阻值變小一些,因此該旋翼因為電機的旁路電流增加自身輸入功率減小升力也減小導致飛行器軸心線發生傾斜從而飛行器的升力產生一個向所述方向的水平分量推動飛行器向所述方向移動;與假負載串接的可控硅作為飛行控制電路的一個執行部件,確保飛行控制電路對各多功能模塊的功率控制;對于因為所述多功能模塊增加使用能量而可能導致飛行器升力不足的問題,可以通過其他方式解決,包括增加外部電源的電壓來解決;
各飛行器也可以采用專門的側向推力旋翼來提供水平方向的推力;
電氣屬性合適的用電負荷還可以與所有所述電機組成的支路串聯或者并聯;
還可以令電動旋翼的電機為直流電機,所述電機采用串聯連接,對所述各電機并聯多功能模塊,通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態,或者;
令電動旋翼的電機為交流異步電機并直接利用外部三相交流電壓工作,所述各電機的三相繞組采用串聯連接形成三條支路,對所述各電機的至少一個繞組或者一個繞組的一部分并聯多功能模塊,并且各相電源盡可能均布多功能模塊;通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態,或者;
令電動旋翼的電機為交流異步電機并利用變壓器將外部三相交流電壓降壓后工作,所述各電機的三相繞組采用串聯連接形成三條支路,對所述各電機的至少一個繞組或者一個繞組的一部分、或者與所述繞組并聯的變壓器的一部分并聯多功能模塊,通過改變多功能模塊的狀態來改變控制所述各電機的狀態。
還可以令所述飛行器為一軸以上旋翼式飛行器,該旋翼式飛行器包括一個大致與旋翼處于同一水平面位置的薄膜狀物體;該薄膜狀物體的面積為0.4平方米以上并且重量盡可能輕;該薄膜狀物體在電動旋翼處開孔,或者;
薄膜狀物體為透明或者薄膜狀物體表面具有高吸收率特性包括涂黑,或者薄膜狀物體包括薄膜光伏電池;
薄膜光伏電池可以利用太陽光提供電力。薄膜狀物體為透明可以讓陽光透過并到達機身上的光伏電池。薄膜狀物體對空氣的阻擋作用及其表面具有高吸收率特性可以將太陽光轉變為熱能用于形成熱氣球效應幫助提升所述飛行器以節省電力。薄膜狀物體還可以利用下方上升的熱氣流舉托所述飛行器以減少電力消耗;就像老鷹展開翅膀不動就可以在空中盤旋的情況。薄膜狀物體還可以用于保護傘作用,這時,其上的進氣風道或者進氣風管則既可以擋雨擋冰雹擋上方墜物保護旋翼,又能確保旋翼正常工作。
還可以采用一個以上功能部件通用連接界面,或者采用一個以上功能部件,
所述功能部件還包括一個遠動火焰噴霧器。用于國防以及為與山火作斗爭而事先燒出隔離帶所用。
所述功能部件還包括射擊武器和電磁射擊武器。用于遠洋輪對付海盜自衛、震懾或者消滅恐怖分子。
所述功能部件還包括炸彈、動能炸彈或者滑翔炸彈和高音喇叭,用于警告對船泊形成威脅的海盜船和用于戰場上反坦克。
所述功能部件還包括多物理量傳感器。包括收集自身所遭受打擊部位及強度的信息并發送,用于戰場的火力偵查。
所述功能部件還包括一個跟蹤粉末布撒裝置。這種跟蹤粉末肉眼看不見但可用專用設備被觀察到,并且可以長時間存留在人的頭發和衣服上,用于在不驚動目標人員的情況下設置標記,以幫助緝拿在道路上設置碎玻璃以破壞輪胎的人及其他壞人。有關跟蹤粉末的內容可以參考現有技術。
所述功能部件還包括機場驅鳥裝置,包括聲音驅鳥裝置。
所述功能部件還包括爆炸物拆除或者引爆裝置;包括掃地雷裝置和掃水雷裝置。
所述功能部件還包括激光切割器件,用于切割需要處理的物體。
所述功能部件還包括懸掛于旋翼飛行器下方的柔索或者布條,用于對建筑物或者光伏電池板進行掃雪。
所述功能部件還包括單人負荷界面,所述單人負荷界面包括一個臀部吊帶裝置和一個抓手。臀部吊帶裝置可以提起相關人員。抓手可以使相關人員抓住所述飛行器作短時間飛行。適合現場運送士兵和消防員。
這些功能部件可以組合使用,譬如同時噴藥和播種。采用一個以上功能部件通用連接界面通過連接不同的功能部件可以一機多用,平戰結合,軍民兩用。
還可以令自動卷線裝置與基礎之間含有一個轉動副機構,使得所述自動卷線裝置能繞軸轉動,這樣可以防止因為所述飛行器繞圈飛行等原因產生的輸電線有害纏繞或者旋轉。
或者令非裸線自動收放線裝置的線倉含有一個導電材料制造的內倉,所述內倉保持接近于非裸線所帶有的高電位。這樣可保持艙內非裸線的工況良好。
還可以采用兩架以上的所述飛行器,兩架以上所述飛行器的用電負載通過同一組輸電線串接成一個電路回路;輸電線靠近中間部位含有一組自動分線接線器,自動分線接線器含有一個與飛行狀態計算機控制系統無線信號連接的接口電路;自動分線接線器的狀態根據飛行狀態計算機控制系統的狀態改變而改變;這樣,可以利用其中一架所述無人機負擔部分輸電線的重量或者風力,可以提高抗風能力。
這樣,還可以實現在山地處的拐彎、在水面飛行時可以避免輸電線受到水面拖累。
或者,還可以令若干個旋翼飛行器通過一組或者一束輸電線與外部電源電氣連接;所述若干個旋翼飛行器與同一個負荷嵌入式連接,所述負荷包括剛性和非剛性的;所述若干個旋翼飛行器中的至少兩個以上飛行器與同一個遙控器直接或者間接信號連接并且其狀態根據所述遙控器狀態的改變而改變。
本文所說的調速包括用于對飛行器的狀態控制。
旋翼飛行器包括一柱和多軸旋翼飛行器,一柱包括單翼和雙翼。
還可以在兩根裸鋼線輸電線靠近上面分叉接線端處的表面設置有絕緣層,或者;
在所述飛行器上含有一個與飛行狀態計算機控制系統主機信號連接的監控器,或者;
在所述飛行器上含有一個與飛行狀態計算機控制系統主機信號連接的加速度傳感器。
還可以組成一個噴藥機組,包括兩架旋翼飛行器噴藥飛行器、輔助飛行器和后勤車,后勤車裝載有自動卷線裝置、水輸送管的自動收放裝置、外部電源和農藥罐;用輸電線連接外部電源和飛行器機組上的用電負荷、噴藥飛行器上含有噴藥端口、采用一根兩端分別與噴藥端口和農藥罐連通的輸送管,或者;
組成一個播種機組,包括兩架旋翼飛行器播種飛行器、輔助飛行器和后勤車,后勤車裝載有自動卷線裝置、外部電源、種子輸送管的自動收放裝置和種子倉;用輸電線連接外部電源和飛行器機組上的用電負荷、播種飛行器上含有播種模塊、采用一根兩端分別與播種模塊和種子倉連通的種子輸送管。
還可以采用一根光纖連接飛行器和外界實現光纖通訊。
本發明按照上述方法實現其目的的技術方案之二:制造一個外部電源供電遙控飛行器系統,包括飛行器、外部電源和遙控器,飛行器包括固定翼和旋翼式兩大類;飛行器包括機身、電動螺旋槳或者電動旋翼、飛行狀態計算機控制系統、無線電信號接收處理發射設施和飛行器負荷,飛行狀態計算機控制系統包括衛星定位終端、加速計、磁力計、壓力傳感器和陀螺儀,采用一組兩根以上與外部電源和所述飛行器的用電負載組成回路的輸電線。
并令外部電源安裝于一輛車輛上。以便用于將快遞包裹直接從快遞車上運送到客戶露臺上。或者令外部電源安裝于一艘艦船上。或者令外部電源安裝于一艘潛水艇上。或者令外部電源安裝于另一臺飛行器上。或者令外部電源安裝于消防云梯上。或者令外部電源安裝于其他機器或者機器人上;或者外部電源佩帶牽掛于人以及動物的身上。經過訓練的動物譬如狗可以負載外部電源并在沙灘上跟隨所述飛行器運動。這方便航拍,或者;
設置軌道,包括高架軌道;高架軌道包括若干根柱墩和通過柱墩與地面連接的一組兩根鋼軌;高架軌道還包括采用一組兩根相互之間電氣絕緣并分別與電源的兩個電極電氣連接的鋼軌;鋼軌兼作輸電干線,與電源和用電負載一起形成回路;軌道還包括采用兩根封閉管道的形式,所述管道用于輸送流體,流體包括水、液體農藥和肥料,或者;
采用獨立輸電干線,獨立輸電干線與軌道平行設置并與電源、負載和大地一起形成一個回路;典型的獨立輸電干線包括位于電氣化鐵路上方的輸電干線;
軌道設置的地方包括但不限于地面、林區和邊境線我方一側,
在軌道上行駛裝載外部電源的后勤車; 后勤車包括帶電動輪組的底盤和后勤車計算機控制系統,后勤車裝載外部電源,外部電源通過輸電線向飛行器供電;
在軌道上行駛的車輛還包括貨運小車和受電小車;
貨運小車包括帶電動輪組的底盤和貨運小車計算機控制系統,其用途包括裝載農林牧產品和飼料化肥農藥;
受電小車包括帶電動輪組的底盤、受電器件和受電小車計算機控制系統,并通過輸電線向飛行器供電;
受電器件用于與所述鋼軌或者獨立的輸電干線電氣連接;典型的受電器件是電氣化鐵路機車的受電弓;
電動輪組包括滾輪、電動滾輪以及與軌道配合的滑塊,滑塊與軌道配合能經受住向上和側面拉力而不脫離軌道;滑塊是一種與軌道配合連接的通用部件;柱墩是一種高架軌道的常用部件,簡單的墩柱包括帶混凝土樁基的鋼管;滑塊和柱墩的具體內容可以參考現有技術;
后勤車和貨運小車也可以包括受電器件;
在所述飛行器上配置一個視頻監控器,用于現場包括國境線附近的視頻監控;
或者在所述飛行器上配置一個預警雷達,用于完成預警機的工作并可以組成預警帶。外部電源無人預警機的擁有和使用成本低,可以每一艘艦船配置一架或者多架;或者在所述飛行器上一個無線網絡通訊局域網天線設施,向邊遠地區提供通訊服務。
在地面也配置一個計算機控制系統。
本發明的有益效果:在只需要固定點或者一個小范圍使用有關飛行器時,本發明外部電源供電的遙控飛行器借助于外部電源設施可以節省許多電池的重量并且擁有長時間滯空飛行的能力。可以使民用船泊具有應付多條海盜船攻擊的防衛能力——依靠自己的預警能力發現10千米以外的可疑船只,一旦可疑船只靠得太近譬如60米,立即出動所述無人機攜帶汽油或者燃氣。油氣燃爆的沖擊波打擊可以使海盜們不敢再行侵犯或者輕易開火。由于電力供應自由,一架所述無人機可以在1分鐘內依靠電力發射三枚電磁射擊燃燒彈。進入港口之前,只要向海事部門報告所有無人機的情況并將燃燒彈內的油氣取出,即認為處于不再持有任何自動武器狀態。
利用壓力傳感器可以實現在衛星定位信號質量低下時仍然保持正常飛行狀態而不至于直接炸機。利用輸電線傳輸信號更有利于保密。
本發明還可用于在空中設置木偶角色、背景和演員,并在空中進行表演包括空中機器牛的斗牛表演,取得比通過用軟件對圖片進行合成更好的視覺效果。本發明還可以用于在水面設置銀幕播放電影或者視頻節目。業余攝影者也可以利用本發明的飛行器進行拍攝獲得與采用大型攝影設施相近的半空拍攝效果。本發明還可以通過在空中長距離拉拽電力線的方式用于為在梯田上的農業機械提供驅動電力。
本發明的飛行器包括各種無人飛行裝置,采用輸電線可以對飛行器的作用范圍進行限定,因而有助于縮小其作為新式武器的負面作用。
附圖說明
圖1是一個外部電源供電固定翼遙控飛行器與外部電源連接的結構示意圖。
圖2是一個外部電源供電旋翼遙控飛行器的空中編組與外部電源連接的結構示意圖。
圖3和圖4分別是一個三端雙插自動接線器從雙插到單插的狀態改變結構示意圖,其可以看作是圖2實施例中的三端雙插自動接線器的放大。
圖5是一個利用下面的飛行器為上面的飛行器分擔輸電線負荷的結構示意圖。
圖6是一個輸電線表面設置齒狀物并與同步帶輪嚙合實現傳動連接的結構示意圖。
圖7是一個輸電線在驅動滾輪上卷繞270度以上方位角的結構示意圖。
圖8是一個4軸旋翼飛行器的4臺異步電機串接的電路框圖。
圖9是一個外部電源供電4軸旋翼遙控飛行器的上視結構示意圖。
圖10是一個多功能模塊的原理框圖。
圖11 是一個自耦式三相變壓器電路圖。
圖12 是一個4臺電動旋翼直流電機串聯并且電機并接多功能模塊的框圖。
圖13 是一個帶隔離層的四旋翼外部電源供電遙控飛行器系統的上視圖。
圖14 是一個帶隔離層的四旋翼外部電源供電遙控飛行器系統的正視圖。
圖15是一個利用輸電線進行有線信號傳輸的原理圖。
圖16 是一個農用噴藥飛行機組的工作原理圖。
圖17是一個農用播種飛行機組的工作原理圖。
圖18是若干個旋翼飛行器嵌入式連接一個負荷的結構示意圖。
圖19是一個共用外部電源遙控飛行器超高速清潔裝置的現場工作示意圖。
圖20一個運行在兼作輸電干線的高架軌道上的受電小車向飛行器供電的工作原理圖;圖21是圖20虛線圓中受電小車的放大圖。
圖中1.飛行器;2.機身;3.電動螺旋槳;4.遙控器;5.外部電源;6.輸電線;7.自動卷線裝置;8.輪組;9.底盤;10.平面轉動副機構;11.線倉;12.線倉門;13.三端雙插自動接線器;14.無人駕駛船;15.水面;16.插座;17.插頭;18.自動插頭鎖定器;19.電動旋翼;21.彈簧;22.抵塊;23.電動壓舌;24.電動卷筒;25.基座;26.分叉接線端;27.監控器;28.加速度傳感器;29.自動卷線裝置;31.齒狀物;32.同步帶輪;33.限位壓輪;34.封閉倉;35.鋁板內筒;36.吸熱盤管;37.風機;38.理線輪組;41.滾輪;42、43、44、45.電動旋翼;42.1、43.1、44.1、45.1電機;46.降落傘;47.可變電阻;48-51.多功能模塊;52.直流電機;53.可控整流或者斬波電路;54.充電電池;55.用電負載;56.假負載; 57.變壓器;58.繞組;59.預警雷達;60.隔離層;61.翻邊;62.輕質護架;63.軸流風道;64.高壓區域;65.低壓區域;66.空中攝影機;67.電力線載波通訊模塊;68.噴藥飛行器;69.輔助飛行器;70.起落平臺;71.農藥罐;72.后勤車;73.噴藥端口;74.輸送管;75.播種飛行器;76.種子倉;77.播種模塊;78.種子輸送管;79.負荷;80.柔索布條;81.光伏電池板;82.山林;83.柱墩;84.鋼軌;85.電源;86.電動輪組;87.受電器件;88.梯田;89.農機。
具體實施方式
圖1給出實施例1。
實施例1中,制造一個外部電源供電固定翼遙控飛行器1,包括機身2、電動螺旋槳3、飛行狀態計算機控制系統、無線電信號接收處理發射設施、飛行器負荷和遙控器4,采用一組兩根與外部電源5和飛行器用電負載組成回路的輸電線6。
輸電線6一端近端與飛行器1電氣連接,輸電線6的另一端遠端與一個自動卷線裝置7傳動連接,并通過自動卷線裝置7與外部電源5電氣連接;外部電源5通過輸電線6持續供應飛行器1電能。
自動卷線裝置7包括帶輪組8的底盤9、平面轉動副機構10和電動繞線筒。自動卷線裝置7隨著飛行器1的飛離的距離遠近,自動收放輸電線6。帶輪組8的底盤9使得自動卷線裝置7可以自由移動。平面轉動副機構10用于底盤9上面的自動卷線裝置7繞軸轉動。自動卷線裝置7也可以不包括帶輪組8的底盤9和平面轉動副機構10。
在機身2內部還可以設置有一個線倉11,線倉11帶有一個線倉門12,內部設置一些卷繞的輸電線;當線倉門12打開時,線倉內部的輸電線被有序拉出。圖1中為線倉門12剛打開的情形。線倉11可以是采用若干根平行的桿狀物構成的一個中空的籠子。
線倉11主要用于飛行器1的飛行路線后面階段比較低的情況,包括去敵方陣地執行任務,這時要求盡可能貼地面飛行保持隱蔽,使用線倉11有序放線就很合適。
圖2給出實施例2。
實施例2中,用兩架旋翼遙控飛行器1組成一個空中編組。飛行器1包括機身2、電動旋翼19、飛行狀態計算機控制系統、無線電信號接收處理發射設施、飛行器負荷和遙控器4。兩架飛行器1通過一個多路自動插座器13共用一組輸電線6與無人駕駛船14上的自動卷線裝置7連接并從外部電源5取電。
采用兩架飛行器1中的一架用于分擔部分輸電線的重量,稱作輔助飛行器,其擔當的任務包括拉起輸電線6以避免另外一架飛行距離較遠的飛行器——主飛行器上的輸電線6容易接觸到水面15的不利工況。
進行海上搜索,原來用一條體量100噸級的有人駕駛船,探測器高度10米。現改為10噸級、配置外部電源供電遙控飛行器系統的無人駕駛船,所述飛行器的飛行高度即探測器高度提高到50米,搜索效率提高1000倍。令所述飛行器上的圖像信號傳輸到后臺實現人工輔助搜索,并且采用在無人駕駛船10左右兩側配置外部電源供電遙控飛行器系統進行探測搜索。搜索效率可以達到空前的高度。搜索船造價降低到原先的十分之一。
與完全依靠飛行器自身攜帶電源的飛行器相比,實施例2外部電源供電遙控飛行器系統的連續滯空時間從數十分鐘延長到數十天。
實施例2中的無人駕駛船14還可以改為無人潛水艇。這樣隱蔽性更好。
實施例2中的主飛行器可以重新定義為有線巡航導彈。末端飛行地雷、末端飛行水雷或者魚類,并配置有關的熱兵器,用于戰場。
外部電源供電遙控飛行器系統自身配置少量的動力電電池用于緊急狀態下的返航。由于攜帶的電池少,即使計算入輸電線的重量,外部電源供電遙控飛行器系統的升空重量仍然更低。同樣負荷的飛行器,其電機功率更小。
圖3和圖4給出實施例3。
實施例3中,三端雙插自動接線器包括兩個插座16、兩個插頭17和兩個自動插頭鎖定器18。插頭17為同心雙線結構并與輸電線6電氣連接。同心雙線結構具體內容可以參考現有技術包括手機耳機插頭。彈簧21滑動配合套在輸電線6上。自動插頭鎖定器18包括抵塊22和電動壓舌23,并與飛行狀態計算機控制系統采用信號連接或者電氣連接。自動插頭鎖定器18為常閉即電動壓舌23向外伸出并將插頭17壓在抵塊22上從而鎖定插頭17;這時彈簧21處于壓縮狀態。插座17也與輸電線6電氣連接。
一旦自動插頭鎖定器18根據飛行狀態計算機控制系統主機的指令得電打開,則電動壓舌23縮回,插頭17在彈簧21推動下彈出,實現插頭17的自動拔出,輸電線6與飛行器脫離。
實施例3的三端雙插自動接線器13去掉一組插座和插頭,并圖片上下旋轉后將余下的插座16與飛行器的機身連接,就構成一個兩端單插自動接線器。其可用于飛行器與外部電源的電氣連接,并可以在緊急情況下自動甩掉輸電線。甩掉輸電線后的無人機可以依靠蓄電池的電能返航。
本發明各種自動接線器中的彈簧也可以不用。這時可以依靠重力實現自動拔出插頭。有關這些插頭的技術可以參考現有技術。通常要求這些插頭的插拔力接近于零。運載火箭上已經在使用零插拔力的電氣插頭。圖5給出實施例4。
實施例4中,兩架外部電源供電旋翼遙控飛行器1通過共用一組輸電線6串接與地面的自動卷線裝置7連接并從外部電源5取電。自動卷線裝置7包括一個電動卷筒24和兩個與電動卷筒24連接的基座25。并且在上面的飛行器1內部,也設置有一個自動卷線裝置29,包括一個電動卷筒24。但與設置于地面的自動卷線裝置7不同的是,自動卷線裝置29收放位于下面的輸電線6(自動卷線裝置29的有關內容參實施例1中的自動卷線裝置7)。這種串接方式和輸電線布置方式由于下面的飛行器承擔很大一部分輸電線的重量,有利于上面的飛行器飛得更高、更自由。
單架飛行器采用自動卷線裝置29,適合貼地飛行而無需拖拉輸電線,可以避免或者大大減輕輸電線的磨損和羈絆,并能夠收起輸電線實現重復利用。
實施例4中,下面一個飛行器采用三根裸鋼線作為輸電線,并且采用一個分叉接線端26引出三根輸電線6,每根輸電線各自采用一個自動卷線裝置單獨進行收納。裸鋼線不用絕緣層、有利于散熱、分量輕、沒有絕緣層磨損的問題。
還可以對三根裸鋼線輸電線靠近上面分叉接線端26處的表面設置絕緣層,因為一旦三根輸電線發生纏繞上面部分會先相碰。
還可以在所述飛行器上設置一個與飛行狀態計算機控制系統主機信號連接的監控器27,當了解到三根輸電線處于危險狀態時,監控器27向飛行狀態計算機控制系統報告,以便及時切斷電源避免事故。
還可以在所述飛行器上設置一個與飛行狀態計算機控制系統主機信號連接的加速度傳感器28,當了解到所述飛行器的狀態出現問題包括水平旋轉超過100度使三根輸電線有可能纏繞時,向飛行狀態計算機控制系統報告,以便及時切斷電源避免事故。
自動卷線裝置還可以包括收放線控制電路和收放線執行部件。收放線執行部件含有與收放線控制電路信號連接的接口電路,自動卷線裝置的狀態根據所述控制電路狀態的改變而改變;所述控制電路與飛行狀態計算機控制系統聯網。
實施例4中,令電動卷筒24的內表面與一臺壓縮機制冷裝置的吸熱盤管傳熱連接,使緊貼電動卷筒24內表面的兩層輸電線的溫度大幅度降低,以保持良好的工況。當大部分輸電線存留在電動卷筒表面時,飛行器負荷的輸電線少、其負荷輕、輸電線的電流也較小。
在一個長1米、外徑0.67米的電動卷筒上卷繞兩層直徑為2毫米的輸電線,則輸電線的長度達2千米。
實施例4中,包括一個電動卷筒和兩個基座的自動卷線裝置還可以簡化為一個輸電線線倉,即僅僅用于存放輸電線。并且所述線倉也可以與一臺壓縮機制冷裝置的吸熱盤管傳熱連接,用于降溫。
圖6給出實施例5。
實施例5中,輸電線6采用一體扁型雙線或者三線形式;輸電線6一側表面均布有齒狀物31,構成一根同步帶,并與一個同步帶輪32嚙合傳動連接實現收放。同步帶齒輪32還與一個限位壓輪33配合防止輸電線6脫落。并提供輸電線對自動卷線裝置的合適張力。
在同步帶輪32下方有一個采用高熱阻材料制造的封閉倉34,輸電線6從封閉倉34上方的孔穿進封閉倉34卷繞于電動卷筒24的鋁板內筒35上。鋁板內筒35與一臺壓縮機制冷裝置的吸熱盤管36傳熱連接,使緊貼鋁板內筒35上的輸電線溫度大幅度降低。封閉倉34內還設置風機盤管裝置用于對封閉倉內部進行強迫風冷保持良好工況。風機盤管裝置包括風機37和置于風機37前方的壓縮機制冷裝置另一個吸熱盤管36。
實施例6的同步帶輸電線傳輸方式具有牽引力大,輸電線收放長度精確可控可測等優點。
對于摩擦系數較小的裸鋼線,則可以通過增加其纏繞在滾輪上的方位角來增加滾輪的牽引力。
圖7給出實施例6。
實施例6中,令裸鋼線輸電線6先經過理線輪組38形成對后續物體包括自動卷線裝置的合適張力,保持不脫落。然后輸電線6在滾輪41上纏繞方位角超過290度,以增加滾輪41對摩擦系數較小的輸電線的牽引力——纜狀物在柱狀物是纏繞的圈數越多,柱狀物對纜狀物的牽引力越大。
圖8至10給出實施例7。
實施例7中,外部電源供電4軸旋翼飛行器1包括機身2、由4臺交流異步電機驅動的電動旋翼42、43、44、45和降落傘46。采用自動接線器。所述電機的三相定子線圈分別兩兩串接形成三條支路,三條支路的首端通過裸鋼線輸電線6、自動卷線裝置7和可變電阻47與外部可控三相交流電源連接。三條支路末端并接,由于所有所述電機對應相繞組的電壓和電流相等,電機的狀態也相等,但要求它們的旋轉方向兩正兩反。
4臺所述電機分為兩組,令每組所述電機在空間以飛行器的軸心線對稱布置,旋轉方向相反與相互抵消電機轉子和旋翼的旋轉反作用力。從圖9平面直角坐標系中可見:電動旋翼42、43、44、45分別處于第1、2、3、4,四個象限。
通過對4個電動旋翼42、43、44、45的電機42.1、43.1、44.1、45.1繞組抽頭,在抽頭處和有關繞組端部并聯連接總共4個多功能模塊48、49、50、51。對所述電機的繞組抽頭是為了獲得較低的電壓來與弱電負載匹配。
多功能模塊48、49、50、51包括飛行控制電路、可控整流或者斬波電路53、充電電池54、用電負載55及假負載56。可控整流或者斬波電路53通過改變整流器件的開通時間來調節其電能輸出。用電負載55包括穩壓濾波電路、飛行狀態計算機控制系統、飛行控制電路、無線電接收發射電路和其他所有可能的用電器件;假負載56包括電阻器件并串接一個可控硅。充電電池54也有穩壓濾波作用;當每次飛行任務結束后都對其剩余電能進行檢測并充放電至設定范圍譬如滿電量的62%至65%。飛行控制電路的功能包括對所述電機的控制。飛行控制電路正常工作時可以完全從充電電池54取電而不從可控整流或者斬波電路取電。飛行控制電路作為飛行狀態計算機控制系統的一部分與飛行狀態計算機控制系統主機信號連接并接受其控制。根據需要,當飛行器的狀態控制要求向某個方向飛行,可令與某個方向的旋翼電機并聯的多功能模塊多耗用一些電流,具體包括令相關多功能模塊的假負載支路的可控硅的開通時間長一些,因此該旋翼因為電機的旁路電流增加自身輸入功率減小升力也減小導致飛行器軸心線發生傾斜從而飛行器的升力產生一個向所述方向的水平分量推動飛行器向所述方向移動。與假負載串接的可控硅作為飛行控制電路的一個執行部件,確保飛行控制電路對各多功能模塊的功率控制。
當流過多功能模塊48、49、50、51的電流從零到最大時,異步電機42.1、43.1、44.1、45.1的功率從最大到最小。
飛行器的狀態控制包括:
通過對外部可控三相交流電源的電壓和/或頻率進行調節,以及調節各可變電阻52,可實現所述電機的功率控制和/或轉速控制從而實現對飛行器1的狀態控制包括上升、空中靜止、下降和停止。
利用多功能模塊48、49、50、51調節飛行狀態的原理可簡述為:在飛行器1處于懸停狀態時,通過同步調節多功能模塊48、49、50、51中的一個或者數個的功率來改變所述某一臺或者數臺電機的狀態,從而實現對飛行器狀態的控制。譬如:
令與處于第1、4象限的兩臺電動旋翼42、45的電機繞組并接的多功能模塊48、51的電功率大于與另外兩個多功能模塊49、50的電功率,這將減小電動旋翼45、42相關電機的功率同時增加電動旋翼43、44相關電機的功率,并導致電動旋翼45、42的空間高度略微低于電動旋翼43、44的空間高度,這種狀態使得飛行器1開始向Y軸箭頭方向或者說正北方向飛行。此時,通過同步平衡4個多功能模塊48、49、50、51的電功率,將恢復電動旋翼45、42的功率,并導致電動旋翼42、43、44、45處于同一高度,飛行器恢復處于空中靜止狀態。
同樣道理,減小4個象限中右面兩個象限兩臺電動旋翼相關電機的功率,會導致飛行器向正東面方向飛行。……并且,因為這種改變飛行器飛行的機制可以疊加,從而能夠實現飛行器能夠向任意方向飛行。需要時還可以配置若干電壓電流檢測設施與方便控制。控制飛行器狀態的技術還可參考利用既有技術。
當然也可以不從所述電機的繞組中間抽頭而是直接從所述電機繞組的兩端取電供應相關多功能模塊,并且上面所述的改變飛行器1飛行狀態的方式仍然成立。
即使三個多功能模塊都處于滿功率和充電狀態,因為可以增加外部電源的輸入,飛行器仍然可以正常飛行。
當外部電源5不能正常供電時,通過自動接線器拔出輸電線6并打開各降落傘46,飛行器1在降落傘46的作用下以足夠慢的速度下降;各輸電線6也在降落傘46的作用下以較慢的速度下降以便自動卷線裝置7正常收線。
實施例7的有益效果包括:利用加載于飛行器上的約1520伏可控三相交流電源驅動4臺工作電壓為380伏的電動旋翼的交流異步電機,由于電源電壓高,輸電線的電流相應減小,與電流呈平方關系的熱損耗大幅減小,方便采用更細更輕的輸電線;通過對外部可控三相交流電源的供電電壓進行調節包括采用調壓變壓器調節實現飛行功率控制很方便。
雖然使用交流電源危險性增大,但比使用對4臺電動旋翼的電機供電的四個變流模塊更合理。雖然高壓電源對電機的絕緣要求有所提高,但電流減小至四分之一,認為值得。
在采用其他電機時,也可采用這種對電動旋翼的電機分組、各電機的相關繞組串接以使用較高電壓的設計。
圖11 給出實施例8。
實施例8中,具有四個抽頭的自耦式三相變壓器57,具有9個抽頭和兩個端子。右面8個抽頭與右面端子構成四組相等的輸出;每組輸出包括中間一個抽頭為弱電多功能模塊提供數十伏的電壓。
以每臺電機0.75千瓦計,三個定子繞組每個采用1000伏電壓時電流也就0.3安培。因此,也可以采用實施例7中的設計——將變壓器57與4臺異步電機串接,并從電機的定子繞組抽頭提供多功能模塊的電源。
對于5千瓦功率的預警雷達那樣的負荷,相對于0.3安培數十千伏的電壓,需要一個變壓器來提供大電流。又由于采用開關電源設計,更需要使用變壓器。繞組58為飛行器負荷提供一路獨立的電源。
使用交流電可以直接采用可靠性高而重量較輕的交流異步電機,并可以通過改變電壓和/或者頻率來控制飛行器的狀態。
實施例8實現了小電流以適應對輸電線重量的要求,又因為采用較高頻率而大幅度縮小變壓器的體積和重量。當采用變壓器與異步電機串接時,既保證電機的工況,又進一步削減變壓器的重量體積。
實施例8自耦變壓器57的各繞組也可以改為獨立繞組包括將自耦變壓器改為初次級隔離的耦合變壓器。
預警雷達可以以無人潛水艇為平臺,極端天氣降落在潛水艇并沉到水面以下。由于可以推進到海岸以外200海里,預警范圍更大。
圖12 給出實施例9。
實施例9中,由外部電源提供的直流電供應相互串接的直流電機52。直流電機52包括各種適合串聯的電機譬如無刷電機。各直流電機52均并接一個多功能模塊48、49、50、51(參上面實施例7的有關內容)。通過飛行狀態計算機控制系統和多功能模塊的飛行控制電路,實現對飛行器的控制。
在滿足直流電機相互串接條件下,飛行器的狀態控制還可以采用現有技術提供的其它方法。
圖13和14共同給出實施例10。
實施例10中,帶隔離層的四旋翼外部電源供電遙控飛行器系統1包括機身2、電動旋翼42、飛行狀態計算機控制系統、無線電信號接收處理發射設施、作為飛行器負荷的預警雷達59、分叉接線端26、遙控器、外部電源7、輸電線6和隔離層60。
隔離層60用輕質薄片包括鋁板和塑料薄膜制作,設置于電動旋翼42所在平面處;在隔離層60的外圍向上和向下無縫連接翻邊61;翻邊61的上沿口與一個輕質護架62連接;隔離層60在電動旋翼42處開孔并無縫連接軸流風道63。軸流風道的技術可以參考軸流風機等現有技術。
輕質護架可以采用碳素纖維材料,輕、耐沖擊。軸流風道下面的端口可以比上面的端口大一些。
采用隔離層60的好處是通過隔離層60可以在各電動旋翼42所在平面的下面和上面分別保持一個高壓區域64和一個低壓區域65。當高壓區域64的壓力高出低壓區域65約0.003個標準大氣壓時,每平方米就可以產生約30kg(10000*0.003*1)的升力。而消耗的電功率僅為約1.5kw,比不采用隔離層時大幅減少。翻邊61和軸流風道63有助于增強高壓區域64和低壓區域65之間的壓力差。軸流風道63能提高電動旋翼的效率。翻邊61的高度范圍可以取50至600毫米;軸流風道63的高度范圍可以取10至65毫米。
實施例10用作7千米高空的雷達預警機時,采用22kv900赫茲交流電并采用變壓器降壓,輸電線電流0.3安培,功率約10kw(1.732*22000*0.3*0.88≈10.059)。
采用3條截面積0.15mm2的鍍銅不銹鋼多股裸線,考慮溫升的電阻總共為15400Ω(3*0.11/0.15*7000)、線損總共為1.386kw,取整1.4kw;鍍銅的效果使得重量不變電阻有所減小,適合900赫茲交流電和應對氫脆。3條鍍銅不銹鋼多股線總重24kg。
帶隔離層的四旋翼飛行器1的載荷總計50kg包括:輸電線24kg(0.15*0.01*100*7.6*7*3=23.94)、預警雷達10kg、無人機自身16kg包括4軸電動旋翼共4kg、機身包括降落傘4kg、控制通訊和其他1kg、變壓器7kg。
以飛行器1每千瓦旋翼電機負荷20kg、電機效率0.95計,實施例7總共耗電9.6kw,包括:4個電動旋翼耗電2.7 kw(50/20/0.95≈2.64)、輸電線和變壓器損耗1.9 kw、無人機其他部分用電0.4 kw、預警雷達5 kw。
鋼絲的許用應力:24/(0.15*3)≈53.3。通過。
電機采用20極時轉速略低于5400轉/分。實施例10中的飛行器在起飛時,輸電線6負載輕,這時采用較低電壓和較低頻率;以后隨著飛行器上升輸電線負荷增加將電壓與頻率也提高。最終在開啟所有負荷時達到最高電壓和頻率的滿功率狀態。
實施例10中的預警雷達還可以改為無線網絡通訊局域網天線設施,包括wifi發射接收裝置,用于大范圍內提供相關服務。
圖15給出實施例11。
實施例11中,外部電源供電遙控飛行器系統1包括空中攝影機66,通過輸電線6和自動卷線裝置7與外部電源5連接;采用遙控器4實現與飛行器1的通訊聯系。實施例11中,還在飛行器1上以及外部電源5處均設置一個與輸電線6信號連接的電力線載波通訊模塊67,利用輸電線6實現有線信號傳輸,進行通訊。有關電力線載波通訊的內容可以參考現有的電力線互聯網技術。
圖16給出實施例12。
實施例12,噴藥機組包括兩架旋翼飛行器噴藥飛行器68、輔助飛行器69和后勤車72,后勤車72裝載有自動卷線裝置7、水輸送管74的自動收放裝置、外部電源5、起降平臺70和農藥罐71。用輸電線6連接外部電源5和飛行器機組上的用電負荷、噴藥飛行器上含有噴藥端口73、采用一根兩端分別與噴藥端口73和農藥罐71連通的輸送管74。農藥罐71配置有藥液提升設施,包括增壓泵。后勤車72自動跟蹤輔助飛行器69。噴藥端口73為一根橫置、其一側開有排孔的管狀物,噴藥端口73等有關內容可以參考現有技術。
實施例13的工作原理簡介為:系統開機自檢包括輔助飛行器69和噴藥飛行器68先后從起降平臺70上升空懸停;然后后勤車72跟隨噴藥機組到達現場,農藥罐71啟動藥液提升設施實施噴藥作業。并采用補給車適時對農藥罐加藥。作業過程中,自動卷線裝置7和水輸送管74的自動收放裝置自動收放輸電線6和水輸送管74。作業完成,令藥液提升設施反向吸回藥液至農藥罐71。然后兩架飛行器降落在起降平臺70上,撤回庫房。
由于可以長時間連續作業,本發明比現有只能工作數分鐘的噴藥飛行器工作效率高3倍、不用配置更換電池的員工。又由于噴藥作業不被打斷,既不漏噴也不多噴。效率高還意味著可以在數小時內殺滅蝗蟲而不讓其逃跑。旋翼機的風有助于藥劑到達植物葉子的背面,這是獨到的優點。
輔助飛行器69分擔了水輸送管74和輸電線6的重量,實現噴藥飛行器68從其機身上面連接輸電線6增加了噴藥的自由度;輔助飛行器69的支持還可以增加噴藥飛行器68作業的距離和面積。
圖17給出實施例13。
實施例13,播種機組包括兩架旋翼飛行器播種飛行器75、輔助飛行器69和后勤車72,后勤車72裝載有自動卷線裝置7、外部電源5、種子輸送管78的自動收放裝置、起降平臺70和種子倉76。用輸電線6連接外部電源5和飛行器機組上的用電負荷、播種飛行器75上含有播種模塊77、采用一根兩端分別與播種模塊77和種子倉76連通的種子輸送管78。種子倉76配置有種子提升設施和種子輸送管78的自動收放裝置,包括氣流輸送設施,具體可以參考相關現有技術。后勤車72自動跟蹤輔助飛行器69。播種模塊77根據不同的種子設計,有關內容可以參考現有技術。
實施例13的工作原理簡介為:系統開機自檢包括輔助飛行器69和播種飛行器75先后升空懸停;然后后勤車72跟隨播種機組到達現場,種子倉76啟動種子提升設施實施播種作業。并采用補給車適時對種子倉76進行補給。作業過程中,自動卷線裝置7和種子輸送管78的自動收放裝置自動收放輸電線6和種子輸送管78。作業完成,令種子提升設施反向吸回種子至種子倉76。然后撤回庫房。
由于可以長時間連續作業,本發明播種飛行機組工作效率高。
輔助飛行器69分擔了種子輸送管78和輸電線6的重量,輔助飛行器69的支持還可以增加播種飛行器75的作業距離和面積。
實施例12中水輸送管74的自動收放裝置和實施例13 中種子輸送管78的自動收放裝置有關內容請參實施例1中的自動卷線裝置7以及現有技術。
圖18給出實施例14。
實施例14,若干個旋翼飛行器1通過一組或者一束輸電線6與外部電源5電氣連接;所述若干個旋翼飛行器1與同一個非剛性的負荷79嵌入式連接。若干個旋翼飛行器1中的兩個以上飛行器與同一個遙控器4直接或者間接信號連接并且其狀態根據遙控器4狀態的改變而改變。
實施例14中的負荷也可以是剛性的負荷。并且還可以加入傳統文化的元素、魔術的元素。實施例14在空中嬉戲以及敘述各種故事,可以滿足人們的審美和娛樂的需求。
圖19給出實施例15。
實施例15,制造一個遙控飛行器超高速清潔裝置,包括旋翼飛行器1和柔索布條80;旋翼飛行器1包括機身2、若干個電動旋翼45、飛行狀態計算機控制系統和遙控器;柔索布條80懸掛于飛行器1下方;柔索包括尼龍繩;布條包括帆布。采用一根輸電線6連接外部電源5和飛行器1,并源源不斷向飛行器1提供電能。實施例15采用兩架飛行器1共用一個外部電源5。外部電源5載于一輛后勤車72上;后勤車72在尚未掃雪的光伏電池板81之間的通道自動駛過。
掃雪時,在旋翼飛行器1電動旋翼45的強大下吹氣流加上柔索布條80的抽擊抖動雙重作用下,如圖19中間虛線描述的光伏電池板81上的積雪滑落到地面。
圖20和圖21給出實施例16。
實施例16,在山林82中設置高架軌道,高架軌道包括若干根柱墩83和通過柱墩83與地面連接的一組兩根鋼軌84,兩根鋼軌84之間相互電氣絕緣并分別與電源85的兩個電極電氣連接;鋼軌84兼作輸電干線,與電源85和用電負載一起形成回路。鋼軌84采用迂回形式,對熱脹冷縮引起的長度變化不敏感。
在高架軌道上行駛受電小車;受電小車包括帶電動輪組86的底盤9、受電器件87和受電小車計算機控制系統,受電小車計算機控制系統包括通訊模塊;受電小車通過輸電線5向飛行器1供電;受電器件87為一個帶受電弓臂的受電弓;
受電器件87用于與鋼軌84配合滾動或者滑動連接并實現電氣連接;電動輪組86包括滾輪、電動滾輪以及與鋼軌84配合的滑塊,與鋼軌84配合的滑塊能經受住向上和側向拉力而不脫離鋼軌84;
實施例10中的高架軌道上面也可以行駛裝載外部電源的后勤車和貨運小車;后勤車和貨運小車可以自帶電池也可以采用受電器件與鋼軌電氣連接用于向飛行器供電。
實施例16中,輸電線5從高架軌道上的受電小車出發,通過上面那架輔助飛行器的拉拽后大大延伸了水平方向的距離,并同時為梯田88里的農機89提供電能、為梯田88上方的農用主飛行器提供電能;這些都有助于解決今后誰來以及如何耕種梯田的問題。
高架軌道上行駛裝載電池的后勤車可用于山里的松樹林噴藥;高架軌道上行駛貨運小車,利用無人機毛竹收割機器人將山里的毛竹砍下并吊運至貨運小車上運送一段距離到達公路再用卡車外運,可以實現用機器部分代替人工。