[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

说明书

本发明公开了一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备及其使用方法，该巡逻设备包括无人船、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。本发明所述巡逻设备的使用方法包括以下步骤：a、无人船沿着规划航迹航行；b、无人船行驶到工作区域，无人机升空进行工作；c、无人机将图像和无人机相关信息发送给地面站系统；d、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；f、电池换下；g、电池充电；h、安装满电电池；i、无人机回到标注的位置，工作完成后返回；j、无人船继续巡航。本发明解决了无人船的晃动问题，使得无人机起落稳定，整个系统的安全得到保障；提高了无人船和无人机续航能力。

技术领域

本发明涉及海上巡逻设备及其使用方法，更具体地，涉及一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备及其使用方法。

背景技术

无人船技术具有一定的海上巡航能力的水面机器人，具有较强的负载能力，能够连续作业续航能力长等优点，但由于距离海平面较近，无法观测到远处物体；而无人机具有机动性能好、运动反应迅速，在高空可视角大，但无人机负载能力较小，由于电源技术的限制导致连续作业续航时间短等缺点。因此，将无人船和无人机联合作业不仅可以实现二者的功能互补，同时还能提高海上巡航能力。

专利号为CN108945342A的专利公布了一种无人船搭载无人机的海上搜救设备，利用无人船搭载无人机，提高了无人机海上搜救吧能力，扩大了无人机海上搜救范围。但上述技术方案存在以下技术问题：1、无人机起飞降落时起落平台存在无法保证平台稳定的问题，这也就导致了无人机起落过程中存在较大的安全隐患。2、该无人船存在续航性差的问题，搜救范围较小。3、无人机无法进行续航工作。目前四旋翼无人机的续航时间一般小于0.5h，如果搭载其他功能的设备该时间还将缩短，这就导致了该发明在搜救范围上有一定的限制，无法实现远距离、大范围作业。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备，该设备能够使得无人机在无人船上起落时保持稳定，同时提高无人机和无人船的续航能力。本发明的另一目的是提供该设备的使用方法。

技术方案：本发明所述一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备，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，无人船包括船体、可折叠舱盖和控制系统，舱盖材质为太阳能电池板；无人机包括机体、电机、螺旋桨、无人机控制系统、GPS、数传系统、图传系统、机腿、电池和机臂，电池安装在无人机下方；无人机起落平台系统位于无人船船体上，包括陀螺减摇器、起落平台、升降杆和机腿固定夹，陀螺减摇器上方固定有一层平板，平板上安装有升降杆，升降杆的顶部为起落平台，起落平台中间有一个孔，可容电池通过，起落平台底侧安装有六轴传感器以及角速度传感器，机腿固定夹分布在孔两侧；无人机电池自动更换充电系统包括电池仓、圆形转盘、升降杆、升降平台、凸型滑轨、凹型滑轨和滑块，升降平台位于圆形转盘中心位置，电池仓包括充电座，充电座位于圆形转盘上，凸型滑轨和凹型滑轨位于升降平台上，升降杆位于升降平台下方，滑块位于凹型滑轨上，带有小升降杆。

其中，无人船还包括悬挂系统和金属杆，悬挂系统通过金属杆安装在无人船上，分布于船体两侧，能够提高无人船的减震能力，从而提高无人船的稳定性。无人船的船体材质为太阳能电池板，能够提高无人船的续航能力。

其中，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，使无人机能够以无人船为中心同时进行四个区域的巡逻，提高巡航的效率。

其中，图传系统包含摄像头，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上。

其中，无人机的机腿上安装有红外发射器，机腿固定夹上安装有红外对频接收器和压力传感器，可与无人机机腿上的红外发射器匹对，从而提高无人机降落的精度。