本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及便携式系留无人机地面控制箱。
背景技术：
系留无人机，使用通过系留线缆传输的地面电源作为动力来源，从而获得源源不断的电力供应，能够实现24小时以上的定点悬停，代替传统的锂电池，最主要的特点是长时间的滞空悬停能力，挂载多种任务载荷，执行长时间的空中任务。同时，线缆的存在可以保证大数据及视频等信息实时、稳定地在系留无人机与地面车载平台之间传递。
系留无人机普遍采用一根光电复合缆作为线缆，其中，光电复合缆集成了电力供给以及光纤通信等功能。系留无人机需要发电机或市电为其提供电能。整个系留无人机系统可分为无人机、机载电源、系留线缆、地面控制箱四大部分，其中，无人机技术较为成熟，机载电源是系留无人机的核心组件，其安装在无人机机身上，将地面电源输出的高压电转化为低压电，给无人机供电。地面控制系统包括电源模块、自动收放线绞盘装置，电源模块能够将输入的220v电压增压输出至系留线缆，实现对线缆电压损耗的补偿，为系留无人机提供飞行动力。
然而，现有的地面控制系统都没有集成为一体，飞机的地面站、自动收放线绞盘装置和遥控设备等，都单独零散存放，在野外作业时非常不方便。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种系留无人机一体式控制箱，旨在解决现有技术中系留无人机系统部件单独零散存放，不便携带，集成度底等技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供便携式系留无人机地面控制箱，包括机箱及箱盖，所述机箱上设有面盖，所述面盖上设有排线口，所述机箱内设有电源模块、自动收放线铰盘装置、通讯模组及电源转换器；线缆缠绕在自动收放线铰盘装置上，一端与电源模块电连接，另一端穿过所述排线口经过降压模块与无人机电连接；所述电源模块与外部电源电连接；所述通讯模组用于地面端与电源模块及自动收放线铰盘装置进行通讯，所述电源转换器用于将电压转换成自动收放线铰盘装置及所述通讯模组工作时适用的电压。
进一步的，所述电源模块置于面盖下表面，与所述电源模块对应的面盖上表面设有散热板，用于给所述电源模块散热。
进一步的，所述电源模块置于所述机箱底部，所述电源模块自带散热功能。
进一步的，自动收放线铰盘装置包括集线桶、往复丝杆、排线滑块及电机，所述线缆缠绕在所述集线桶上，通过所述电机驱动集线桶及往复丝杆运动进行收放线，所述排线滑块置于往复丝杆上。
进一步的，所述面盖下表面设有导线主轮，所述线缆通过导线主轮，穿过所述排线口再通过降压模块与无人机电连接。
进一步的，所述导线主轮一端设有编码器，所述编码器与所述导线主轮联动，所述编码器根据导线主轮转动圈数计算放出线缆长度。
进一步的，所述面盖上还设有进风口罩，所述进风口罩下方设有散热风扇。
进一步的，所述面盖上还设有散热口，所述散热口下方设有散热风扇。
进一步的，所述面盖上设有航插连接件，通过所述航插连接件将外部电源及电源模块电连接。
进一步的，所述面盖上设有可折叠支架，所述支架顶端设有排线孔。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的便携式系留无人机地面控制箱，通过将电源模块、自动收放线铰盘装置、通讯模组及电源转换器集成在机箱内，节省空间、方便携带，特别适合野外作业。机箱内设有通讯模组进行信号通讯；通过编码器实时计算放出的线缆长度，监控线缆放出的长度，防止无人机飞行过高。根据不同功率的大小，选择合适的电源模块集成的控制箱，节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
图1为本实用新型便携式系留无人机地面控制箱实施例一整体示意图；
图2为本实用新型便携式系留无人机地面控制箱实施例一结构示意图；
图3为本实用新型便携式系留无人机地面控制箱实施例一内部结构示意图；
图4为本实用新型便携式系留无人机地面控制箱实施例二整体示意图；
图5为本实用新型便携式系留无人机地面控制箱实施例二结构示意图；
图6为本实用新型便携式系留无人机地面控制箱实施例二内部结构示意图。
标号说明：
10、机箱；11、面盖；111、防盖合块；
12、自动收放线铰盘装置；121、集线桶；122、往复丝杆；
123、排线滑块；124、排线管；125、编码器；
126、导线主轮；127、排线口；128、支架；
129、排线孔；13、电源模块；14、通讯模组；
15、散热板；16、散热风扇；17、进风口罩；
17’、散热口；18、控制开关；19、航插连接件；
20、箱盖；30、线缆；40、无人机；
50、电源转换器。
具体实施方式
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。
在本实用新型的描述中，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。
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。
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。
如图1～6所示，本实用新型实施例提供便携式系留无人机地面控制箱，包括机箱10及箱盖20，所述机箱10上设有面盖11，所述面盖11上设有排线口127，所述机箱10内设有电源模块13、自动收放线铰盘装置12、通讯模组14及电源转换器50；线缆30缠绕在自动收放线铰盘装置12上，一端与电源模块13电连接，另一端穿过所述排线口127经过降压模块与无人机40电连接；所述电源模块13与外部电源电连接；所述通讯模组14用于地面端与电源模块13及自动收放线铰盘装置12进行通讯，所述电源转换器50用于将电压转换成自动收放线铰盘装置12及所述通讯模组14工作时适用的电压。
具体的，机箱10及箱盖20活动连接。优选的，机箱与箱盖通过合页连接，在面盖上设有防盖合块111，打开面盖时，防盖合块111抵挡箱盖，防止外部因素箱盖盖上机箱。面盖上设有控制开关18，用于启动或关闭电源及自动收放线铰盘装置。电源模块提供持续稳定的高压电能通过线缆30进行传输，再经过降压模块为无人机40供电，电源模块输入端可以为市电或在无法提供市电的野外采用发电机。电源模块优选采用高压电源模块提高电压，通过线缆传输后，再通过降压模块降低至适合无人机的电压。绕圈缠绕在自动收放线铰盘装置上后末端与电源模块进行导通。线缆的另一端与无人机电连接。将电源模块及自动收放线铰盘装置集成于机箱内。地面端利用通讯模组进行收发信号控制电源模块及自动收放线铰盘装置。例如地面端可以控制电源模块的开启与停止、电源模块故障、输入/输出电压等，控制自动收入线铰盘装置的转速及转距等。可以采用wifi、4g或5g信号进行通讯。将电源模块、自动收放线铰盘装置、通讯模组、电源转换器成在机箱内，节省空间、方便携带，特别适应户外作业。
进一步的，如图1至图3所示，所述电源模块13置于面盖11下表面，与所述电源模块对应的面盖上表面设有散热板15，用于给所述电源模块散热。电源模块将220v电压转换成400v电压，功率2000w,相应电源模块尺寸比较小，相应线缆直径也比较小，从而可以集成在比较小的机箱内，减少机箱体积，降底机箱重量。
进一步的，如图4至图6所示，所述电源模13块置于所述机箱10底部，所述电源模块自带散热功能。电源模块将220v电压转换成400v电压，功率4000w,电源模块自带散热风扇。相应电源模块尺寸比较大，相应线缆直径也相应变大，功率增大，特别适合载重负荷大的无人机。
进一步的，如图2、图3、图5及图6所示，自动收放线铰盘装置12包括集线桶121、往复丝杆122、排线滑块123及电机，所述线缆30缠绕在所述集线桶121上，通过所述电机驱动集线桶121及往复丝杆122运动进行收放线，所述排线滑块123置于往复丝杆上。通过往复丝杆122运动，从而带动排线滑块123运动，线缆30经过排线滑块进行收放线。优选的，在排线滑块123上设有排线管124，线缆穿过排线管124与无人机连接，当无人机起飞时，拉着线缆往高处飞行，集线桶在线缆拉力的作用下转动进行放线，线缆拉力直接作用在集线桶上，线缆拉力大于电机的扭力，集线桶随着线缆拉力的大小改变转动速度，当拉力大时快速转动放线，当拉力小时减少速度。当无人机悬停时，线缆拉力与电机的扭力达到平衡时，集线桶停止传动，停止放线。当无人机降落时，电机的扭力大于线缆的拉力，集线桶在电机的作用下快速反向转动实现收线。根据线缆拉力的大小与电机扭力大小的变化，快速实现被动放线，主动收线。自动收放线铰盘装置均能快速响应，没有延时，真正实现收放自如。
进一步的，图3、图6所示，所述面盖11下表面设有导线主轮126，所述线缆通过导线主轮126，穿过所述排线口127再通过降压模块与无人机电连接。优选的，在排线口127侧边设有可折叠支架128，支架顶部设有排线孔129，导线主轮126及排线孔129对线缆进行导向定位，防止线缆晃动，减少外界对线缆拉力的影响，更加精确进行收放线。
进一步的，如图3、图6所示，所述导线主轮126一端设有编码器125，所述编码器125与所述导线主轮126联动，所述编码器125根据导线主轮126转动圈数计算放出线缆长度。通过导线主轮126转动带动编码器125运动，实时通过编码器计算放出的线缆长度，防止无人机飞行高度大于线缆长度。
进一步的，如图1及图2所示，所述面盖11上还设有进风口罩17，所述进风口罩17下方设有散热风扇16。进风口罩17用于防水防尘，散热风扇16用于控制箱内散热。其中散热风扇16数量可以为一个或多个，根据要求视情况而定。
进一步的，如图4所示，所述面盖11上还设有散热口17’，所述散热口17’下方设有散热风扇16。散热风扇16通过散热口17’向外部散热。
进一步的，图1及图4所示，所述面盖11上设有航插连接件19，通过所述航插连接件19将外部电源及电源模块电连接。通过所述航插连接件19将外部电源及机箱内电源模块电连接，插接连接，方便快捷。
综上所述，本实用新型提供的便携式系留无人机地面控制箱，通过将电源模块、自动收放线铰盘装置、通讯模组及电源转换器集成在机箱内，节省空间、方便携带，特别适合野外作业。机箱内设有通讯模组进行信号通讯；通过编码器实时计算放出的线缆长度，监控线缆放出的长度，防止无人机飞行过高。根据不同功率的大小，选择合适的电源模块集成的控制箱，节省成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
1.便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：包括机箱及箱盖，所述机箱上设有面盖，所述面盖上设有排线口，所述机箱内设有电源模块、自动收放线铰盘装置、通讯模组及电源转换器；线缆缠绕在自动收放线铰盘装置上，一端与电源模块电连接，另一端穿过所述排线口经过降压模块与无人机电连接；所述电源模块与外部电源电连接；所述通讯模组用于地面端与电源模块及自动收放线铰盘装置进行通讯，所述电源转换器用于将电压转换成自动收放线铰盘装置及所述通讯模组工作时适用的电压。
2.根据权利要求1所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述电源模块置于面盖下表面，与所述电源模块对应的面盖上表面设有散热板，用于给所述电源模块散热。
3.根据权利要求1所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述电源模块置于所述机箱底部，所述电源模块自带散热功能。
4.根据权利要求1所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：自动收放线铰盘装置包括集线桶、往复丝杆、排线滑块及电机，所述线缆缠绕在所述集线桶上，通过所述电机驱动集线桶及往复丝杆运动进行收放线，所述排线滑块置于往复丝杆上。
5.根据权利要求1所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述面盖下表面设有导线主轮，所述线缆通过导线主轮，穿过所述排线口再通过降压模块与无人机电连接。
6.根据权利要求5所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述导线主轮一端设有编码器，所述编码器与所述导线主轮联动，所述编码器根据导线主轮转动圈数计算放出线缆长度。
7.根据权利要求1或2所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述面盖上还设有进风口罩，所述进风口罩下方设有散热风扇。
8.根据权利要求1或3所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述面盖上还设有散热口，所述散热口下方设有散热风扇。
9.根据权利要求1所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述面盖上设有航插连接件，通过所述航插连接件将外部电源及电源模块电连接。
10.根据权利要求1所述的便携式系留无人机地面控制箱，其特征在于：所述面盖上设有可折叠支架，所述支架顶端设有排线孔。
技术总结