[发明专利]一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备及其使用方法

权利要求书

1.一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，包括无人船、无人机、无人机起落平台系统和无人机电池自动更换充电系统，所述无人船包括船体(1)、可折叠舱盖(3)和控制系统(4)，所述舱盖(3)材质为太阳能电池板；所述无人机包括机体(6)、电机(7)、螺旋桨(8)、无人机控制系统、GPS(19)、数传系统(20)、图传系统(21)、机腿(23)、电池(24)和机臂(25)，所述电池(24)安装在无人机下方；所述无人机起落平台系统位于无人船船体(1)上，包括陀螺减摇器(9)、起落平台(26)、升降杆(11)和机腿固定夹(12)，所述陀螺减摇器(9)上方固定有一层平板，平板上安装有升降杆(11)，所述升降杆(11)的顶部为起落平台(26)，所述起落平台(26)中间有一个孔，可容电池通过，所述起落平台(26)底侧安装有六轴传感器以及角速度传感器，所述机腿固定夹(12)分布在孔两侧；所述无人机电池自动更换充电系统包括电池仓(10)、圆形转盘(13)、升降杆(14)、升降平台(15)、凸型滑轨(16)、凹型滑轨(17)和滑块(22)，所述升降平台(15)位于圆形转盘(13)中心位置，所述电池仓(10)包括充电座，充电座位于圆形转盘(13)上，所述凸型滑轨(16)和凹型滑轨(17)位于升降平台(15)上，所述升降杆(14)位于升降平台(15)下方，所述滑块(22)位于凹型滑轨(17)上，带有小升降杆。

2.根据权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述无人船的船体(1)材质为太阳能电池板。

3.根据权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述无人船包括悬挂系统(2)和金属杆(5)，所述悬挂系统(2)通过金属杆(5)安装在无人船上，分布于船体(1)两侧。

4.根据权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述无人船具有4个无人机起落平台系统和无人机电池自动更换充电系统。

5.根据权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述图传系统(21)包含摄像头，图传发送模块，图传接收模块，其中摄像头与发送模块相连通固定在无人机上，接收模块连接在无人船的控制系统(4)上。

6.根据权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述无人机的机腿(23)上安装有红外发射器。

7.根据权利要求7所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述机腿固定夹(12)上安装有红外对频接收器和压力传感器。

8.根据权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述无人机电池自动更换充电系统包括自动收缩线盘(18)，位于圆形转盘(13)的底部，连接无人船的电源和充电座。

9.根据权利要求10所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备，其特征在于，所述自动收缩线盘(18)分布于圆形转盘(13)的对应充电座的位置。

10.一种权利要求1所述的无人船搭载无人机的海上巡逻设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将无人船运行的航迹由陆地控制台进行规划后发送至无人船的地面站系统，使无人船沿着规划航迹航行；

b、当无人船行驶到工作区域后静止，起落平台(26)上的机腿固定夹(12)打开，无人机升空按照提前设置好的飞行路径进行工作；

c、无人机上安装的图传系统(21)会将摄像头所拍摄的图像实时发送至无人船地面站系统，数传系统(20)将当前无人机所在位置、剩余电量等信息实时发送给地面站系统，地面站经过数据处理将处理后的信号发送至陆地控制台；

d、当无人机电量不足时，无人机标注当前点的位置信息后返航；

e、无人机降落并固定在无人机起落平台(26)上；

f、圆形转盘(13)中心的升降杆(14)上升至无人机电池(24)的高度，位于升降平台(15)凹型滑轨(17)内滑块(22)上的小升降杆升高插入至电池(24)对应的长方形凹槽中，插入后滑块(22)带动电池(24)沿着凹型轨迹(17)滑动至滑轨后端；

g、升降杆(14)下降至初始位置，圆形转盘(13)转动将空缺的电池座旋转相应位置，凹型滑轨(17)上的滑块(22)向前滑动将电池(22)推进电池座内，进行充电；

h、将满电电池(22)安装到无人机上；

i、无人机起飞并回到更换电池前所标注的位置继续工作，直到对当前工作区域巡逻完成后返回降落；

j、当前区域巡航完成，无人船前往下一工作区域进行巡航。