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CN216805823U - 一种无人机挂载降雨催化弹装置 - Google Patents

一种无人机挂载降雨催化弹装置 Download PDF

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CN216805823U CN202122720091.4U CN202122720091U CN216805823U CN 216805823 U CN216805823 U CN 216805823U CN 202122720091 U CN202122720091 U CN 202122720091U CN 216805823 U CN216805823 U CN 216805823U
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Abstract

本实用新型属于无人机应用和人工降雨技术领域，公开了一种无人机挂载降雨催化弹装置，包括无人机、降雨催化弹和筒体，无人机通过软锁连接降雨催化弹，降雨催化弹设有多个，多个降雨催化弹包覆在筒体内，筒体内设有第二传感器，筒体外侧设有翼面，翼面设有多个，多个翼面设于筒体的长轴方向的一端，软锁的一端连接于筒体的长轴方向的另一端。本实用新型采用无人机携带降雨催化弹进行降雨，无人机无需进入云层中，无人机可安全运行降低事故率，操作简单，降雨成本低；可实时准确监测降雨催化弹的位置，便于精确投放降雨催化弹以及精确引爆降雨催化弹；设置翼面便于控制降雨催化弹的稳定性和调整姿态。

Description

一种无人机挂载降雨催化弹装置
技术领域
本实用新型涉及无人机应用和人工降雨技术领域，尤其涉及一种无人机挂载降雨催化弹装置。
背景技术
现有的人工降雨方式包括有人机和无人机装载降雨催化剂或降雨催化弹两种方式，有人飞机播撒降雨催化剂、高炮或者火箭进行降雨，有人飞机需要专业飞行员来操纵飞机，需要有专用起飞降落跑道，操作复杂，对场地要求高，且不能在复杂天气下作业，高炮和火箭作业区域小，效率低，成本高。
普通无人机携带降雨催化剂飞入有效云层中进行降雨，由于积雨云中环境极度恶劣存在强对流、雷暴雷击等现象，极易出现失控坠机事故和人工降雨失败或效率低的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无人机挂载降雨催化弹装置，以解决现有普通无人机携带降雨催化弹进行降雨易失败和效率低的问题，本实用新型中无人机无需进入有效降雨云中，无人机可安全运行降低事故率，操作简单，降雨成本低。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种无人机挂载降雨催化弹装置，包括无人机、降雨催化弹和筒体，所述无人机通过软锁连接所述降雨催化弹，所述降雨催化弹设有多个，多个所述降雨催化弹设于所述筒体内，所述筒体内设有第二传感器，筒体外侧设有翼面，所述翼面设有多个，多个所述翼面设于所述筒体的长轴方向的一端，所述软锁的一端连接于所述筒体的长轴方向的另一端。
可选地，所述翼面设有三个，三个所述翼面结构相同并分别设于所述筒体的两侧和顶部。
可选地，两侧的两个所述翼面为水平翼并对称设于所述筒体的两侧，顶部所述翼面为垂直翼。
可选地，所述翼面与所述筒体之间转动连接。
可选地，所述无人机挂载降雨催化弹装置还包括控制器，所述控制器被配置为控制所述翼面的转动，所述第二传感器设于所述筒体的长轴方向的中间位置且与所述控制器连接。
可选地，所述无人机挂载降雨催化弹装置还包括第一传感器，设置在所述软锁的连接所述降雨催化弹的一端，所述第一传感器与所述控制器连接。
可选地，所述第一传感器为雷达传感器，和/或所述第二传感器为雷达传感器。
可选地，所述无人机为垂直起降无人机。
可选地，所述无人机挂载降雨催化弹装置还包括图像采集器，所述图像采集器设于所述筒体或所述无人机上，所述图像采集器与所述控制器连接。
可选地，所述控制器设于地面、所述无人机或所述筒体上，所述控制器设有无线收发端。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的一种无人机挂载降雨催化弹装置，采用无人机携带降雨催化弹进行降雨，无人机无需进入云层中，通过软锁便可将降雨催化弹投入云层，无人机可安全运行降低事故率，操作简单，降雨成本低。
本实用新型中通过在降雨催化弹的筒体上设置第二传感器，可以实时准确监测降雨催化弹的位置，便于精确投放降雨催化弹以及精确引爆降雨催化弹。
本实用新型通过在降雨催化弹上设置翼面，便于对降雨催化弹的弹体本身的稳定性进行控制，尤其是在降雨催化弹进入云层后，由于云层内可能存在强对流等现象，通过翼面可以控制和调整降雨催化弹的姿态稳定，便于实现精准的降雨催化弹的投放，提高降雨催化弹的投放成功率和投放效率。
附图说明
图1是本实用新型的无人机挂载降雨催化弹装置的软锁释放状态示意图；
图2是本实用新型的无人机挂载降雨催化弹装置的软锁释放前的状态示意图；
图3是本实用新型的无人机挂载降雨催化弹装置中降雨催化弹的结构示意图。
图中：
1.无人机；2.降雨催化弹；3.筒体；4.软锁；5.第一传感器；6.第二传感器；7.翼面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本实用新型提供一种无人机挂载降雨催化弹装置，如图1-图3，包括无人机1、降雨催化弹2和筒体3，无人机1通过软锁4连接降雨催化弹2。初始状态时，降雨催化弹2可拆卸式连接于无人机1；释放状态时，降雨催化弹2通过软锁4悬挂于无人机1下方；其中，降雨催化弹2设有多个，多个降雨催化弹2设于筒体3内，筒体3内还设有第二传感器6，筒体3外侧设有翼面7，翼面7设有多个，多个翼面7设于筒体3的长轴方向的一端，软锁4的一端连接于筒体3的长轴方向的另一端。
结合图3所示，本实用新型的一种无人机挂载降雨催化弹装置，采用无人机1携带降雨催化弹2进行降雨，根据预先测得的云系位置，设计无人机飞行航线并飞行进入云系上空，通过软锁4将降雨催化弹2释放，并通过第二传感器6检测降雨催化弹2的位置，当检测结果显示降雨催化弹2到达云系或位于云系上方一定距离时，通过软锁4释放降雨催化弹2并引爆，实施降雨，可见，上述降雨催化弹2引爆实施降雨的过程中，无人机1无需进入云系中，无人机1可安全运行降低事故率，操作简单，降雨成本低，且实现降雨催化弹2的精确位置引爆。可见，本实用新型中通过在降雨催化弹2上设置第二传感器6，可以实时准确监测降雨催化弹2的位置，便于精确投放降雨催化弹2以及精确引爆降雨催化弹2。本实用新型通过在降雨催化弹2上设置翼面7，翼面7和软锁4分别设置在筒体3的长轴方向的两端，便于对降雨催化弹2的弹体本身的稳定性进行控制，如通过调节软锁4长度调整降雨催化弹2姿态，或通过舵机控制翼面7调整降雨催化弹2姿态等，尤其是在降雨催化弹2进入云层后，由于云层或云系内可能存在强对流等现象，通过翼面7可以控制和调整降雨催化弹2的姿态稳定，便于实现精准的降雨催化弹2的投放，提高降雨催化弹2的投放成功率和投放效率。
可选地，本实施例提供一种无人机挂载降雨催化弹装置中，翼面7设有三个，三个翼面7结构相同并分别设于筒体3的两侧和顶部。两侧的两个翼面7为水平翼并对称设于筒体3的两侧，顶部翼面7为垂直翼。
如图3所示，三个结构相同的翼面7为翼型相同的翼面结构，筒体3为多个圆筒粘接在一起形成的长方体结构，多个降雨催化弹2分别置于多个圆筒内，以便将多个降雨催化弹2间隔开设置，保证在个别降雨催化弹2失效(如受潮受损)的情况下，其他降雨催化弹2能够正常引爆。当然，筒体3页可以设置为一个横截面为矩形的长方体结构，并包覆在多个降雨催化弹2的外侧，起到固定和稳定降雨催化弹2的作用，并且为翼面7和第二传感器6以及软锁4提供连接和布置的载体。三个翼面7设置在筒体3的一端，便于调整降雨催化弹2的姿态和稳定性，以便实现精准投放，提高投放效率和投放成功率。
可选地，翼面7与筒体3之间转动连接。
在一些实施例中，翼面7通过转轴连接于筒体3，便于实现对翼面7的转动控制，当翼面7在一定范围内转动时，可以调整降雨催化弹2的姿态，以便实现精准投放。且在云系中，可以通过调整翼面7来稳定降雨催化弹2的稳定性，确保实现降雨催化。
可选地，本实用新型的无人机挂载降雨催化弹装置还包括控制器，图中未标示，控制器被配置为控制翼面7的转动，第二传感器6设于筒体3的长轴方向的中间位置且与控制器连接。
需要说明的是，本实施例中，控制器设有无线收发端，因此，控制器可以设于地面、无人机1或筒体3上，通过无线通讯方式，当控制器设于筒体3上时，便于与翼面7之间通过有线方式实施可靠的控制和调整，并能够将筒体3的实施姿态以无线方式传输至无人机1以及地面，便于实现对降雨催化弹2的监测和控制。第二传感器6与控制器连接，用于将降雨催化弹2的实时位置信息发送给控制器，通过控制器与地面监控室进行数据交互，便于对降雨催化弹2的位置和云系的位置相对比和匹配，以便实现对降雨催化弹2的投放和引爆的精准控制。
可选地，在软锁4的连接降雨催化弹2的一端设有第一传感器5，第一传感器5与控制器连接以发送软锁4末端的位置信息给控制器。第一传感器5为雷达传感器，和/或第二传感器6为雷达传感器。
雷达传感器因为具有在极端天气条件下的稳定检测能力，在航空领域应用广泛。本实施例中，第一传感器5和第二传感器6的作用为对软锁4末端和降雨催化弹2进行实时定位并反馈，因此，现有技术中的用于定位反馈的其他传感器也可以选择采用，如定位器和导航仪等。第一传感器5和第二传感器6可以分别采用不同的传感器。
第一传感器5和第二传感器6可以直接与地面监控室进行无线连接，地面监控室可以通过直接接收第一传感器5和第二传感器6的位置信号，可以确保在筒体3上或无人机1上的控制器失效的情况下，仍然能够接收位置信号，并将位置信号与预先测得的云系位置相对比，结合降雨催化弹2释放和引爆时间，可以控制软锁4释放降雨催化弹2的时机，实现精准控制，确保降雨效果。
可选地，第一传感器5与第二传感器6之间通过有线电缆连接并通讯。
需要解释说明的是，将第一传感器5和第二传感器6之间进行通讯连接，通过第一传感器5将二者的信号统一发送至地面监控室，能够确保地面监控室接收信号的准确性和完整性。可以理解，云系上方随时可能有雷电情况影响雷达传感器的正常工作和影响信号传输，而第一传感器5和第二传感器6的位置最近，因此可以及时的收到第二传感器6的信号并及时反馈给地面监控室，便于地面监控室的工作人员向降雨催化弹2发送引爆控制信号，实现精准投放和引爆。
可选地，软锁4设有多个，多个软锁4的两端分别连接无人机1上的间隔位置以及降雨催化弹2上的间隔位置。
本实施例中，当无人机1上同时搭载多个降雨催化弹2时，每一个降雨催化弹2分别通过软锁4连接，以便单独控制每一个降雨催化弹2。对于一个降雨催化弹2，也可以采用两个以上的软锁4对其进行连接，利于保证降雨催化弹2的投放姿态，确保引爆效果。如在一些实施例中，通过对多个软锁4长度的调节，配合筒体3上的翼面7，可以实现对降雨催化弹2的姿态和稳定性的调节，提高投放准确性。
可选地，第二传感器6设有多个，多个第二传感器6间隔设置在降雨催化弹2上。
本实施例中，考虑到降雨催化弹2的投放姿态，通过多个第二传感器6进行定位以便进行姿态调整。设置两个以上的第二传感器6，可以起到备份作用，在某一个第二传感器6发生故障的情况下，确保还有其他的第二传感器6来发送位置信号给地面监控室或控制器。
可选地，无人机1为垂直起降无人机。
进一步地，优选固定翼垂直起降无人机，载重大且续航时间长，能耗少，配合本实用新型中第一传感器5和第二传感器6的定位检测，可以实现快速精准的降雨催化弹2投放。
可选地，无人机挂载降雨催化弹装置还包括图像采集器(图中未进行标示)，图像采集器设于无人机1或筒体3上，图像采集器与控制器连接。
应用本实用新型提供的无人机挂载降雨催化弹装置，预先采用雷达探测云系位置，并设计无人机1挂载降雨催化弹2至云系上空时进行降雨催化弹2投放，可以理解，云系是动态变化的，需要实时监测云系的分布以控制无人机1的飞行路线，从而达到有效降雨的目的。在无人机1上设置图像采集器，可以对无人机1下方的云系进行拍照并传输至控制器或地面监控室(控制器设置在地面)，以判断所处云系是否需要投放降雨催化弹2，可以理解，图像采集器能够实时监测云系的位置和状态，以便实时采取灵活投放方案。
可以理解，当图像采集器设于无人机1上，控制器设于地面，采用无线方式连接，传输信号稳定，不受无人机1飞行路线改变影响，机动和灵活性更好。
可选地，图像采集器为相机。
作为一种优选方案，在无人机1上设置相机作为图像采集器，可以将相机拍摄的图片实时传输至地面控制器，便于地面对云系的实时状态进行分析和判断，以决定降雨催化弹2是否投放以及投放位置等。具体地，相机可以直接与地面控制器通讯，也可以在无人机1上与其他传感器信号汇总后一并向下传输。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机挂载降雨催化弹装置，包括无人机(1)、降雨催化弹(2)和筒体(3)，所述无人机(1)通过软锁(4)连接所述降雨催化弹(2)，其特征在于，所述降雨催化弹(2)设有多个，多个所述降雨催化弹(2)设于所述筒体(3)内，所述筒体(3)内设有第二传感器(6)，所述筒体(3)外侧设有翼面(7)，所述翼面(7)设有多个，多个所述翼面(7)设于所述筒体(3)的长轴方向的一端，所述软锁(4)的一端连接于所述筒体(3)的长轴方向的另一端。
2.根据权利要求1所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，所述翼面(7)设有三个，三个所述翼面(7)结构相同并分别设于所述筒体(3)的两侧和顶部。
3.根据权利要求2所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，两侧的两个所述翼面(7)为水平翼并对称设于所述筒体(3)的两侧，顶部所述翼面(7)为垂直翼。
4.根据权利要求1所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，所述翼面(7)与所述筒体(3)之间转动连接。
5.根据权利要求1所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器被配置为控制所述翼面(7)的转动，所述第二传感器(6)设于所述筒体(3)的长轴方向的中间位置且与所述控制器连接。
6.根据权利要求5所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，还包括第一传感器(5)，设置在所述软锁(4)的连接所述降雨催化弹(2)的一端，所述第一传感器(5)与所述控制器连接。
7.根据权利要求6所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，所述第一传感器(5)为雷达传感器，和/或所述第二传感器(6)为雷达传感器。
8.根据权利要求1所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，所述无人机(1)为垂直起降无人机。
9.根据权利要求5所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，还包括图像采集器，所述图像采集器设于所述筒体或所述无人机(1)上，所述图像采集器与所述控制器连接。
10.根据权利要求5所述的无人机挂载降雨催化弹装置，其特征在于，所述控制器设于地面、所述无人机(1)或所述筒体(3)上，所述控制器设有无线收发端。
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