[发明专利]昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器及其工作流程

说明书

本发明提供一种昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器及其工作流程，涉及仿生飞行器技术领域。本发明提供昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器包括头部、身体、尾部、翅膀和足部；所述头部集成音视频采集装置；所述身体、尾部至少内置飞行控制模块、数据处理模块；所述翅膀设计为薄膜太阳能电池和偶极子天线的复合结构；所述足部设计为偶极子天线。集飞行、信息采集、自供能、多频段高速无线数据传输等众多功能于一体，实现在不损害仿生性的前提下，充分利用有限的平台空间和搭载能力，提升所携带载荷的数量以及多个载荷功能的集成。

技术领域

本发明涉及仿生飞行器技术领域，具体涉及一种昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器及其工作流程。

背景技术

无人飞行器以翼形来区分，可分为：固定翼型、旋翼型和扑翼型。

其中，由于无人飞行器体积小，固定翼升力系数降低，阻力系数增加，需要更高的功率，这意味着携带载荷能力的降低；同时，机翼上气流更易分离，这使失速临界迎角减小，降低了飞行器的机动能力。旋翼型飞行器，主要靠顶部旋转翼产生升力，机动能力强，但旋翼尺寸小，阻力系数增加，旋翼气动效率低，不利于携带载荷。扑翼型飞行器从原理上可以分为仿鸟扑翼和仿昆虫扑翼：仿鸟扑翼的扑动频率低，翼面积大，类似鸟类飞行，制造相对容易，携带载荷能力强，但不易实现悬停，机动性不高，隐蔽性较弱；仿昆虫扑翼扑动频率高，飞行效率高，机动性强，可以实现悬停，隐蔽性较强。

基于现有技术来构建昆虫仿生飞行器，将难以实现飞行器在小型化、隐身、通信、续航等方面较强的能力。例如，针对信息侦查这一应用需求而言，对昆虫仿生飞行器的长距离数据传输能力及续航能力有极高的要求，而影响这些能力的主要因素是飞行器上搭载的通信天线及电池。现有技术往往通过天线外置或悬挂的方式在飞行器上搭载通信天线，这不仅增加了飞行器的整体重量、复杂性，还会对气动性能造成不利影响，并且对仿生性也有较大的损害。而在电池方面，现有技术所采用的在飞行器内部加载小型蓄电池的方式，其供电能力有限，无法长时间工作。

鉴于此，有必要提供一种高度仿生、长续航且具备优异信息采集能力的昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器及其工作流程，解决了在不损害仿生性的前提下，如何充分利用有限的平台空间和搭载能力，提升所携带载荷的数量或实现多个载荷功能集成的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种昆虫级平台载荷一体化小型仿生飞行器，包括头部、身体、尾部、翅膀和足部；

所述头部集成音视频采集装置；

所述身体、尾部至少内置飞行控制模块、数据处理模块；

所述翅膀设计为薄膜太阳能电池和偶极子天线的复合结构；

所述足部设计为偶极子天线。

优选的，所述音视频采集装置包括微型麦克风和微型摄像头。

优选的，所述身体、尾部还内置了储能模块。

优选的，为小型仿蜜蜂飞行器时，所述足部包括蜜蜂后足、蜜蜂中足以及蜜蜂前足，分别为不同频段的偶极子天线。

优选的，为小型仿蜻蜓飞行器时，

所述翅膀包括蜻蜓后翅和蜻蜓前翅；

所述足部包括蜻蜓后足、蜻蜓中足、蜻蜓前足，分别为不同频段的偶极子天线。

优选的，所述翅膀具体设置如下：