RU183107U1 - Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач - Google Patents
Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач Download PDFInfo
- Publication number
- RU183107U1 RU183107U1 RU2018117375U RU2018117375U RU183107U1 RU 183107 U1 RU183107 U1 RU 183107U1 RU 2018117375 U RU2018117375 U RU 2018117375U RU 2018117375 U RU2018117375 U RU 2018117375U RU 183107 U1 RU183107 U1 RU 183107U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uav
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- communication channel
- landing
- Prior art date
Links
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000010006 flight Effects 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач, содержащий модуль связи, включающий как минимум один основной широкополосный канал связи для передачи в центр управления данных телеметрии, команд управления и данных позиционирования, содержит модуль связи, включающий как минимум один дополнительный высокоскоростной узкополосный канал связи, выполненный с возможностью передачи в ближней зоне собранных данных графических изображений от БПЛА через базовые станции в центр управления при посадке на посадочных площадках базовых станций, содержащих модуль зарядки батареи БПЛА. Техническим результатом заявленной полезной модели является возможность внедрения БПЛА, эксплуатирующегося с нескольких площадок на нескольких базовых станциях с использованием надежных каналов передачи данных с обеспечением необходимой доступности коммуникационных и навигационных сигналов во время всего выполнения полета и, следовательно, обеспечение необходимых параметров дальности полета.
Description
Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач.
Область техники
Идентификация и локализация неисправностей в энергосистемах важна по многим причинам, включая предотвращение аварий в энергосистемах, таких как перебои в электроснабжении, повреждение оборудования энергосистемы, электротравмы людей и другие чрезвычайные обстоятельства.
Полезная модель относится к системе автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач.
Также полезная модель относится к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач.
Уровень техники
Из патента РФ 2457531, МПК G05D 1/00, опубликован 27.07.2012, известен способ применения БПЛА, основанный на адаптации режима полета путем применения нескольких (более трех) БПЛА в качестве ретрансляторов данных по радиоканалу с наземной базовой станцией.
Недостатком является необходимость использования нескольких (более трех) БПЛА. Кроме этого, при неисправности, потере заряда одного БПЛА теряется весь радиоканал с наземной базовой станцией.
Из патента РФ 2554517, МПК H04W 92/00, который опубликован 10.02.2015, известен комплекс обеспечивает радиосвязь с беспилотным летательным аппаратомБПЛА через основной спутниковый канал связи со стационарного или подвижного центра управления ЦУ. Для обеспечения безопасной посадки БПЛА, проведения видео-мониторинга местности, исследования территории БПЛА дополнительно оборудуют IP-камерой, а для обеспечения локальной связи между абонентами, БПЛА оснащен комплексом бортовых систем КБС БПЛА, в состав которого входят ретранслятор БПЛА и конвертор, который через коммутирующий маршрутизатор КМ осуществляет связь с работающими в различных частотных диапазонах абонентами как внутри локальной сети, так и между абонентами и пунктом управления, используя спутниковую систему связи. Недостатком является необходимость использования спутниковой системы связи, что представляется техническисложно реализуемойсистемой описанного канала связи.
Техническая проблема
В заявленной полезной модели решаются следующие технические проблемы.
Ключевой технической проблемой при использовании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые предназначены для идентификации и локализации неисправностей в энергосистемах, является надежная работа канала связи, который имеет решающее значение для безопасной и эффективной работы БПЛА. БПЛА необходим высококачественный коммуникационный канал, надлежащая интеграция всех компонентов БПЛА и наземной станции, а также точный выбор частот связи. Также из соображений безопасности канал связи должен быть зашифрованным.
Таким образом, технической проблемой являются высокие технические требования к каналу передачи данных между БПЛА и наземной базовой станцией.
Еще одной технической проблемой является обеспечение точного позиционирования БПЛА в габаритах протяженных узких коридоров ЛЭП с обеспечением необходимой доступности коммуникационных и навигационных сигналов во время всего выполнения полета.
Еще одной технической проблемой является обеспечение необходимых параметров дальности полета для экономичности работы системы, например, обеспечение возможности батареи БПЛА непрерывно перезаряжаться, так что БПЛА может использовать источник питания при значительном удалении от наземной базовой станции.
Еще одной технической проблемой является то, что БПЛА не могут работать без поддержки элементов удаленной системы управления. При этом, один и тот же БПЛА не всегда эксплуатируется с одной и той-же взлетно-посадочной площадкой и с одной и той той-же базовой станцией, с использованием одного и того же канала передачи данных.
Таким образом, техническим результатом заявленной полезной модели является возможность внедрения БПЛА, эксплуатирующийся с нескольких площадок на нескольких базовых станциях, с использованием надежных каналов передачи данных с обеспечением необходимой доступности коммуникационных и навигационных сигналов во время всего выполнения полета и, следовательно, обеспечение необходимых параметров дальности полета.
Сущность полезной модели
Указанный технический результат достигается тем, что согласно предлагаемой полезной модели беспилотный летательный аппарат (БПЛА) используется для автоматического выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач исодержит модуль связи, включающий как минимум один основной широкополосный канал связи для передачи в центр управления данных телеметрии, получения команд управления и данных позиционирования, причем модуль связи включает как минимум один дополнительный высокоскоростной узкополосный канал связи, выполненный с возможностью передачи в ближней зоне собранных данных графических изображений от БПЛА через базовые станции в центр управления при посадке на посадочных площадках базовых станций, содержащих модуль зарядки батареи БПЛА.
В еще одном варианте осуществления беспилотный летательный аппарат содержит контроллер напряжения, силы тока и уровня заряда батареи БПЛА.
В еще одном варианте осуществления команды, получаемые БПЛА по основному каналу связи, включают в себя команды контроллеру напряжения, силы тока и уровня заряда батареи на начало и окончание процесса заряда батареи БПЛА, при его посадке на посадочной площадке базовых станций.
В еще одном варианте осуществления команды, получаемые БПЛА по основному каналу связи, включают в себя команду предупреждения, команду отмены полета, команду прерывания полета БПЛА.
В еще одном варианте осуществления команды, получаемые БПЛА по основному каналу связи, включают в себя команду на аварийную посадку, команду на выпуск аварийного парашюта, команду на начало сбора данных, команду на завершение сбора данных.
В еще одном варианте осуществления команды, передаваемые в центр управления по основному каналу связи, передаются по каналам REST API, TCP/IP, WebSocket.
В еще одном варианте осуществления управление ипосадка БПЛА на посадочных площадках базовых станций, осуществляется с использованием высокоточного оборудования глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), с использованием оптических датчиков, с использованием кинематики реального времени и инерциальных измерительных блоков для обеспечения полетов вне зоны прямой видимости (BVLOS).
Краткое описание чертежей
Полезная модель иллюстрируется прилагаемой фигурой 1, где схематично изображены следующие элементы беспилотного летательного аппарата: 1-БПЛА, 2-модуль связи, 3- базовая станция, 4- центр управления, 5- модуль зарядки БПЛА, 6- основной канал связи, 7- дополнительный канал связи.
Осуществление полезной модели
В конкретном варианте осуществления полезной модели во время выполнения полетного задания беспилотный летательный аппарат (1), содержит модуль связи (2), выполненный в виде приемопередатчика с основным широкополосным каналом связи (6), осуществляет прием команд управления, а также передачу в центр управления (4) данных телеметрии и данных позиционирования.
Основной канал связи для передачи данных должен обеспечивать избыточность с использованием нескольких сигналов на нескольких частотах. Основной широкополосный канал связи осуществляет прием передачу данных телеметрии с небольшой задержкой (менее 50 мс в обе стороны), прием команд управления, а также данных позиционирования глобальной навигационной системы (ГНСС).
В конкретном варианте осуществления полезной модели при посадке БПЛА (1) на посадочной площадке базовой станции (3), беспилотный летательный аппарат (1), содержит модуль связи (2), выполненный в виде приемопередатчика с дополнительным высокоскоростным узкополосным каналом связи (7), выполненным с возможностью передачи в ближней зоне собранных данных графических изображений от БПЛА (1) через базовые станции (3) в центр управления (4).
Дополнительный канал связи (7) должен обеспечивать связь между базовыми станциями (3) и центром управления (4), а также связь между БПЛА (1) и базовой станцией (3), содержащей модуль зарядки батареи БПЛА, в ближней зоне с высокой скоростью передачи данных до 650 Мбит/с.
В конкретном варианте осуществления беспилотный летательный аппарат (1) содержит батарею (например, литий полимерного типа) с контроллером напряжения, силы тока и уровня заряда батареи. Данные от контроллера через основной канал связи (6) поступают через базовую станцию (3) в центр управления (4), где анализируются.
В случае снижения уровня параметров батареи ниже заданных параметров из центра управления (4) по основному каналу связи (6) передаются команды предупреждения и прерывания полета. После чего БПЛА (1) осуществляет посадку на посадочной площадке базовой станции (3), расположенной в месте базирования БПЛА, где осуществляется процесс зарядки батареи БПЛА.
Таким образом, достигается возможность внедрения БПЛА, который может эксплуатироваться с нескольких площадок на нескольких базовых станциях, с использованием надежных каналов передачи данных, с обеспечением необходимой доступности коммуникационных и навигационных сигналов во время всего выполнения полета. При этом обеспечиваются необходимые параметры дальности полета БПЛА, например, обеспечение возможности батареи БПЛА непрерывно перезаряжаться, так что БПЛА может использовать источник питания при значительном удалении от наземной базовой станции.
Claims (7)
1. Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач, содержащий модуль связи, включающий один основной широкополосный канал связи для передачи в центр управления данных телеметрии, получения команд управления и данных позиционирования, отличающийся тем, что модуль связи включает один дополнительный высокоскоростной узкополосный канал связи, выполненный с возможностью передачи в ближней зоне собранных данных графических изображений от БПЛА через базовые станции в центр управления при посадке БПЛА на посадочных площадках базовых станций.
2. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что содержит контроллер напряжения, силы тока и уровня заряда батареи БПЛА.
3. Беспилотный летательный аппарат по п. 2, отличающийся тем, что команды, получаемые БПЛА по дополнительному каналу связи, при его посадке на посадочной площадке базовых станций, включают в себя команды контроллеру напряжения, силы тока и уровня заряда батареи на начало и окончание процесса заряда батареи БПЛА.
4. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что команды, получаемые БПЛА по основному каналу связи, включают в себя команду предупреждения, команду отмены полета, команду прерывания полета БПЛА.
5. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что команды, получаемые БПЛА по основному каналу связи, включают в себя команду на аварийную посадку, команду на выпуск аварийного парашюта, команду на начало сбора данных, команду на завершение сбора данных.
6. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что команды, передаваемые в центр управления по основному каналу связи, передаются по каналам REST API, TCP/IP, Web Socket.
7. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что управление и посадка БПЛА на посадочных площадках базовый станций осуществляется с использованием высокоточного оборудования глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), с использованием оптических датчиков, с использованием кинематики реального времени и инерциальных измерительных блоков для обеспечения полетов вне зоны прямой видимости (BVLOS).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117375U RU183107U1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117375U RU183107U1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU183107U1 true RU183107U1 (ru) | 2018-09-11 |
Family
ID=63580636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117375U RU183107U1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU183107U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11279481B2 (en) | 2017-05-12 | 2022-03-22 | Phirst Technologies, Llc | Systems and methods for tracking, evaluating and determining a response to emergency situations using unmanned airborne vehicles |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2398353C2 (ru) * | 2008-08-28 | 2010-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Мобильная станция видеомониторинга и связи |
| RU2442723C1 (ru) * | 2011-03-15 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Кулон" | Бортовая радиоаппаратура летательных аппаратов |
| RU2642202C1 (ru) * | 2016-06-08 | 2018-01-24 | Владимир Васильевич Чернявец | Беспилотный аппарат и комплекс наблюдения для него |
| US20180044015A1 (en) * | 2014-07-31 | 2018-02-15 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Unmanned aerial vehicles, charging systems for the same and methods of charging the same |
| US20180074522A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Wal-Mart Stores, Inc. | Geographic area monitoring systems and methods utilizing computational sharing across multiple unmanned vehicles |
-
2018
- 2018-05-10 RU RU2018117375U patent/RU183107U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2398353C2 (ru) * | 2008-08-28 | 2010-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | Мобильная станция видеомониторинга и связи |
| RU2442723C1 (ru) * | 2011-03-15 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Кулон" | Бортовая радиоаппаратура летательных аппаратов |
| US20180044015A1 (en) * | 2014-07-31 | 2018-02-15 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Unmanned aerial vehicles, charging systems for the same and methods of charging the same |
| RU2642202C1 (ru) * | 2016-06-08 | 2018-01-24 | Владимир Васильевич Чернявец | Беспилотный аппарат и комплекс наблюдения для него |
| US20180074522A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Wal-Mart Stores, Inc. | Geographic area monitoring systems and methods utilizing computational sharing across multiple unmanned vehicles |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11279481B2 (en) | 2017-05-12 | 2022-03-22 | Phirst Technologies, Llc | Systems and methods for tracking, evaluating and determining a response to emergency situations using unmanned airborne vehicles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11693402B2 (en) | Flight management system for UAVs | |
| KR101842031B1 (ko) | 감시 시스템 | |
| EP3100127B1 (en) | A computer implemented system and method for providing robust communication links to unmanned aerial vehicles | |
| CN205336281U (zh) | 一种空中中继装置、数据链路系统和应急监测系统 | |
| KR101500480B1 (ko) | 무인항공기의 무선제어시스템 | |
| CN103592948B (zh) | 无人机飞行防撞方法 | |
| CN104155992B (zh) | 实现无人机导航的方法、系统与无人机机上系统 | |
| CN102799175B (zh) | 一种无人机系统快速检测装置及检测方法 | |
| KR20170074453A (ko) | 근거리 무선통신망 기반의 드론과 드로간 자동 충돌방지 및 회피 시스템 | |
| US20180181125A1 (en) | On-ground vehicle collision avoidance utilizing unmanned aerial vehicles | |
| CN106470067A (zh) | 将来自飞机的警报传送给搜救系统的方法、装置及系统 | |
| CN106569504A (zh) | 一种通过北斗旋翼无人机实现偏远地区设备信息采集的装置和数据交互方法 | |
| US10771993B2 (en) | Method for determining a quality of at least one mobile radio network | |
| JP7174661B2 (ja) | 通信管理装置、通信管理システム、通信管理方法、および通信管理プログラム | |
| CN106325300A (zh) | 一种基于gsm‑4g通信的无人机远程状态监测与控制系统 | |
| WO2017065485A1 (ko) | 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법 | |
| CN110850456A (zh) | 一种高空无人机的定位设备、定位方法及监视装置 | |
| CN112650271A (zh) | 基于星链和5g技术的无人机超视距飞行系统及方法 | |
| RU183107U1 (ru) | Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом, применяемым для выявления неисправностей элементов воздушных линий электропередач | |
| CN106843252A (zh) | 无人机及无人机控制方法 | |
| CN111813141A (zh) | 远程操控无人航空器的飞行任务控制系统和方法 | |
| RU2554517C2 (ru) | Комплекс обеспечения радиосвязи с использованием беспилотного летательного аппарата (бпла) на территории с разрушенной инфраструктурой связи в зонах стихийного бедствия и чрезвычайных ситуаций | |
| CN112991822A (zh) | 一种机场广播式自动相关监视飞行校验系统及方法 | |
| RU2647390C1 (ru) | Способ автоматизированного контроля и управления авиационными беспилотными системами | |
| CN204731641U (zh) | 高山大岭智能巡线机器人控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190511 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200901 |