CZ2020374A3 - Flying drone base - Google Patents
Flying drone base Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2020374A3 CZ2020374A3 CZ2020374A CZ2020374A CZ2020374A3 CZ 2020374 A3 CZ2020374 A3 CZ 2020374A3 CZ 2020374 A CZ2020374 A CZ 2020374A CZ 2020374 A CZ2020374 A CZ 2020374A CZ 2020374 A3 CZ2020374 A3 CZ 2020374A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- wings
- fuselage
- flying drone
- drone base
- drones
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Létající dronová základna obsahuje základní těleso, které tvoří trup (1) opatřený křídly (2) a ocasními křídly, přičemž v trupu (1) je vpředu uložen spalovací motor (4) s vrtulí (13), ke kterému je připojen generátor (7) elektrické energie, za kterým jsou směrem k ocasním křídlům v trupu (1) postupně uloženy palivová nádrž (5), palivové zařízení (6), palubní baterie (12), výkonný vysílač (10) a směrová anténu (11). V jednom ocasním křídle je uloženo navigační zařízení (8) a ve druhém ocasním křídle je uložen řídící mikroprocesor (9). Ke křídlům (2) je upevněna alespoň jedna komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotka (3) dronů (14).The flying drone base comprises a base body which forms a fuselage (1) provided with wings (2) and tail wings, while the fuselage (1) houses a combustion engine (4) with a propeller (13) at the front, to which a generator (7) is connected. electricity, behind which the fuel tank (5), the fuel equipment (6), the on-board batteries (12), the power transmitter (10) and the directional antenna (11) are successively placed towards the tail wings in the fuselage (1). The navigation device (8) is housed in one tail wing and the control microprocessor (9) is housed in the other tail wing. At least one communication, fastening and charging unit (3) of drones (14) is attached to the wings (2).
Description
Létající dronová základnaFlying drone base
Oblast technikyField of technology
Létající dronová základna se používá k dopravě skupiny dronů na místo jejich práce, shromažďování informací a materiálů, předávání shromážděných informací operátorovi k následnému zpracování a analýze za pomocí výkonného vysílače a směrových antén.The flying drone base is used to transport a group of drones to their place of work, gathering information and materials, passing the collected information to the operator for further processing and analysis using a powerful transmitter and directional antennas.
Dosavadní stav technikyState of the art
V současné době drony letadlového typu mají dlouhý dosah letu, ale nemají schopnost vertikálně přistát a znovu vzlétnout. Drony typu multikoptér mají schopnost vertikálně přistát a znovu vzlétnout, ale nemají dostatek energie pro dálkové lety a výkonný radiokomunikační kanál s operátorem.Currently, aircraft-type drones have a long flight range, but do not have the ability to land vertically and take off again. Multicopter-type drones have the ability to land vertically and take off again, but do not have enough power for long-haul flights and a powerful radio communication channel with the operator.
Poptávka po kombinaci dronů letadlového typu, tj. létající dronové základny, s multikoptérovými drony již dlouho stoupá.The demand for a combination of aircraft-type drones, ie flying drone bases, with multicopter drones has been rising for a long time.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny létající dronovou základnou, obsahující základní těleso opatřené nejméně jednou komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotkou dronů, řídicím mikroprocesorem, baterií a anténou, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že základní těleso obsahuje trup opatřený křídly a ocasními křídly, přičemž v trupu je vpředu uložen spalovací motor s vrtulí. K motoru je připojen generátor elektrické energie, za kterým jsou směrem k ocasním křídlům v trupu postupně uloženy palivová nádrž, palivové zařízení, palubní baterie, výkonný vysílač a směrová anténa. V jednom ocasním křídle je uloženo navigační zařízení a ve druhém ocasním křídle je uložen řídicí mikroprocesor. Ke křídlům je upevněna alespoň jedna komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotka dronů.The above drawbacks are largely eliminated by a flying drone base comprising a base body provided with at least one drone communication, mounting and charging unit, a control microprocessor, a battery and an antenna, according to the invention. Its essence is that the base body contains a fuselage provided with wings and tail wings, while in the fuselage is placed in front of the internal combustion engine with a propeller. An electric power generator is connected to the engine, behind which the fuel tank, fuel equipment, on-board batteries, power transmitter and directional antenna are gradually placed in the direction of the tail wings in the fuselage. The navigation device is housed in one tail wing and the control microprocessor is housed in the other tail wing. At least one drone communication, fastening and charging unit is attached to the wings.
Výkonný vysílač s výhodou obsahuje kódovací člen a směrová anténa s výhodou obsahuje další kódovací člen. Směrová anténa ve výhodném provedení obsahuje seřizovač polohy pro udržení konstantního azimutu vůči přijímací anténě operátora. Létající dronová základna ve výhodném provedení dále obsahuje ionosférickou komunikační stanici pro přenos shromážděných informací v zakódované podobě operátorovi.The power transmitter preferably comprises a coding member and the directional antenna preferably comprises a further coding member. In a preferred embodiment, the directional antenna includes a position adjuster to maintain a constant azimuth relative to the operator's receiving antenna. In a preferred embodiment, the flying drone base further comprises an ionospheric communication station for transmitting the collected information in coded form to the operator.
Podstatou tohoto vynálezu je konstrukce létající dronové základny na základě dronů letadlového typu, vybaveného určitým množstvím komunikačních, upevňovacích a nabíjecích jednotek pro umístění skupiny dronů. Tyto na dálku ovládané drony mají vlastní kolektivní umělou inteligenci a dokážou se koordinovaně pohybovat ve skupině.The object of the present invention is to construct a flying drone base based on aircraft-type drones, equipped with a number of communication, fastening and charging units for accommodating a group of drones. These remotely controlled drones have their own collective artificial intelligence and can move in a coordinated manner in a group.
Drony shromažďují a zpracovávají informace na velkém prostoru a předávají je do základny. Základna přenáší všechny shromážděné informace ze skupiny dronů na velkou vzdálenost k operátorovi pomocí výkonného vysílače a směrové antény. Energii pro tento přenos zajišťuje výkonný generátor.Drones collect and process information over a large area and pass it to the base. The base transmits all the collected information from the group of drones over a long distance to the operator using a powerful transmitter and directional antenna. Power for this transmission is provided by a powerful generator.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Létající dronová základna bude podrobně popsána s pomocí přiloženého výkresu, kde na obr. 1 je znázorněna v pohledu shora příkladná létající dronová základna.The flying drone base will be described in detail with the aid of the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows an exemplary flying drone base in a top view.
- 1 CZ 2020 - 374 A3- 1 CZ 2020 - 374 A3
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Dronová základna má konstrukční schéma letadlového typu a obsahuje základní těleso opatřené nejméně jednou komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotkou 3 dronů, řídicím mikroprocesorem 9, baterií 12 a anténou 11. Základní těleso obsahuje trup 1 opatřený křídly 2 a ocasními křídly, v trupu I jc uložen spalovací motor 4 s vrtulí 13, ke kterému je připojen generátor 7 elektrické energie, za kterým jsou směrem k ocasním křídlům v trupu 1 postupně uloženy palivová nádrž 5, palivové zařízení 6, palubní baterie 12. výkonný vysílač 10 a směrová anténa 11 obsahující kódovací člen a seřizovač polohy pro udržení konstantního azimutu vůči přijímací anténě operátora, a v jednom ocasním křídle je uloženo navigační zařízení 8 a ve druhém ocasním křídle je uložen řídicí mikroprocesor 9, a ke křídlům 2 je upevněna alespoň jedna komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotka 3 dronů 14, Létající dronová základna také obsahuje ionosférickou komunikační stanici. Na základně je tedy spalovací motor 4, který je hlavním zdrojem pohybu a energie, palivová nádrž 5 s přívodem paliva, kterým je benzín nebo ethanol, a palivové zařízení 6 tvořené palivovým čerpadlem, vstřikovací a zapalovací elektronikou. Dále je v trupu 1 umístěna palubní baterie 12 a výkonný vysílač 10, který obsahuje kódovací člen, tj. dálková komunikační radiostanice nebo ionosférická komunikační stanice, a směrová anténa 11 pro komunikaci základny dronu s operátorem. V jednom ocasním křídle je navigační zařízení 8 pro let základny a ve druhém ocasním křídle je řídicí mikroprocesor 9 pro řízení všech systémů a komunikaci s operátorem. Spalovací motor 4 je vybaven vrtulí 13 s pevným nebo variabilním stoupáním závitu.The drone base has an aircraft-type construction scheme and comprises a base body provided with at least one drone communication, mounting and charging unit 3, a control microprocessor 9, a battery 12 and an antenna 11. The base body comprises a fuselage 1 provided with wings 2 and tail wings. internal combustion engine 4 with a propeller 13, to which an electric power generator 7 is connected, behind which a fuel tank 5, a fuel device 6, an on-board battery 12 are successively placed towards the tail wings in the fuselage 1. a power transmitter 10 and a directional antenna 11 containing a coding member and a position adjuster to maintain a constant azimuth relative to the operator's receiving antenna, and a navigation device 8 is housed in one tail wing and a control microprocessor 9 is housed in the other tail wing, and at least one communication, mounting and charging unit 3 of drones 14 is mounted to the wings. The flying drone base also contains an ionospheric communication station. At the base there is thus an internal combustion engine 4, which is the main source of movement and energy, a fuel tank 5 with a fuel supply, which is petrol or ethanol, and a fuel device 6 consisting of a fuel pump, injection and ignition electronics. Furthermore, in the fuselage 1 there is an on-board battery 12 and a power transmitter 10, which contains a coding element, i.e. a remote communication radio station or an ionospheric communication station, and a directional antenna 11 for communication of the drone base with the operator. In one tail wing there is a navigation device 8 for base flight and in the other tail wing there is a control microprocessor 9 for controlling all systems and communicating with the operator. The internal combustion engine 4 is equipped with a propeller 13 with a fixed or variable pitch of the thread.
Elektrický generátor 7 je také spojen se spalovacím motorem 4 s vnitřním spalováním, aby poskytoval dronové základně elektrickou energii.The electric generator 7 is also connected to the internal combustion engine 4 to provide electric power to the drone base.
Ve spodní části křídel 2 základny dronů je několik komunikačních, upevňovacích a nabíjecích jednotek 3 létající základny dronů pro fixaci dronů 14 během letu.In the lower part of the wings 2 of the drone base there are several communication, fastening and charging units 3 of the flying drone base for fixing the drones 14 during the flight.
Během letu létající dronové základny se pomocí systému Mifare provádí programování dronů 14. tj. souřadnice pracovní oblasti, výška letu, druh práce a typ použitých senzorů atd. Po příletu do požadované oblasti jsou drony 14 vysazeny a pracují podle individuálních pracovních plánů. Létající dronová základna zahrnuje komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotky 3 létající základny dronů pro příjem dronů 14 a čekání na jejich návrat z mise.During the flight of the flying drone base, the drones 14 are programmed using the Mifare system, ie the work area coordinates, flight altitude, type of work and type of sensors used, etc. Upon arrival in the required area, the drones 14 are deployed and work according to individual work plans. The flying drone base includes communication, mounting and charging units 3 of the flying drone base for receiving the drones 14 and waiting for them to return from the mission.
Po skončení práce drony 14 hledají infračervené záření komunikačních, upevňovacích a nabíjecích jednotek 3 létající základny dronů, najdou základnu dronu a podle zadaného algoritmu přistanou na komunikační, upevňovací a nabíjecí jednotky 3 létající základny dronů.Upon completion of the operation, the drones 14 search for the infrared radiation of the communication, mounting and charging units 3 of the flying base of the drones, find the base of the drone and land on the communication, mounting and charging units 3 of the flying base of the drones according to the given algorithm.
Po fixaci dronů 14 létající dronová základna nabíjí palubní baterie dronů 14 pomocí bezkontaktního nabíjecího systému. Dále za pomocí bezkontaktního systému výměny informací Mifare obdrží od dronu 14 informace, které dron 14 shromáždil a programuje jeho další misi.After fixing the drones 14, the flying drone base charges the onboard batteries of the drones 14 by means of a contactless charging system. Furthermore, using the contactless information exchange system, Mifare receives from the drone 14 the information that the drone 14 has collected and is programming its next mission.
Po odeslání dronů 14 do mise shromáždí dronová základna všechny informace, které z nich získala, a pomocí výkonného vysílače 10 a směrové antény 11 je předá operátorovi. Od operátora dostává létající dronová základna opravu letové mise a další příkazy. Pro zvýšení dosahu komunikace má směrová anténa 11 seřizovač polohy Gimbal, který musí udržovat konstantní azimut k přijímací anténě operátora.After sending the drones 14 to the mission, the drone base gathers all the information it has obtained from it and transmits it to the operator by means of a powerful transmitter 10 and a directional antenna 11. The flying drone base receives flight mission repairs and other orders from the operator. To increase the communication range, the directional antenna 11 has a Gimbal position adjuster, which must maintain a constant azimuth to the operator's receiving antenna.
Použití směrových antén 11 umožňuje základně dronů provádět dálkové radiokomunikační relace bez zvýšení výkonu použitých prostředků rádiového přenosu nad povolené normy a šetřit energii, aniž by byla ohrožena kvalita komunikačního kanálu.The use of directional antennas 11 allows the drone base to perform remote radio communication sessions without increasing the power of the radio transmission means used above the permitted standards and saving energy without compromising the quality of the communication channel.
Navigační zařízení 8 odpovídá za let základny dronů za jakýchkoli podmínek. Může být standardně vybaveno v souladu s oblastí provozu základního dronu.The navigation device 8 is responsible for the flight of the drone base under any conditions. It can be equipped as standard in accordance with the area of operation of the basic drone.
- 2 CZ 2020 - 374 A3- 2 CZ 2020 - 374 A3
Řídicí mikroprocesor 9 odpovídá za koordinaci práce všech bloků a modulů a také shromažďuje, zpracovává a analyzuje informace shromážděné drony 14,The control microprocessor 9 is responsible for coordinating the work of all blocks and modules and also collects, processes and analyzes the information collected by the drones 14,
Vrtule 13 může být jak s pevným úhlem náběhu, tak s proměnným. Závisí na únosnosti, velikosti a dalších parametrech konkrétní základny dronů.The propeller 13 can be both fixed angle and variable. It depends on the load capacity, size and other parameters of the specific drone base.
Generátor 7 musí poskytovat dostatečný proud při daném napětí, aby zajistil stabilní dodávku energie pro celý let létající dronové základny a expediční lety dronů 14,The generator 7 must provide sufficient current at a given voltage to ensure a stable power supply for the entire flight of the flying drone base and the expedition flights of the drones 14,
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Navrhovaný vynález může být použit ke sběru a analýze stavu životního prostředí na velkých plochách daleko od infrastruktury, v místech s agresivním prostředím s ohnisky chemické a radiační kontaminace, i v drsných klimatických podmínkách, jako jsou oblasti na severu nebo pouště. Rovněž je možné použít dronovou základnu pro doručování malých nákladů, jako je pošta, balíčky první pomoci v případě nehody apod. do odlehlých oblastí a jejich pád pomocí přepínacích uzlů. Je také možné použít dronovou základnu k uspořádání komunikačního kanálu na velké vzdálenosti jako opakovače, tj. několik dronových základen může uspořádat a vysílat širokopásmový signál na velké vzdálenosti, například organizovat videokonference se vzdálenými místy, provádět lékařské operace online atd. Jako jednu z možností je možné použít základnu dronů jako další celulámí stanici ke zvýšení počtu abonentů nebo ke zvýšení kapacity mobilních komunikačních kanálů během přírodních katastrof na omezenou dobu bez nutnosti instalace stacionárního vybavení v oblasti. Zdá se velmi slibné používat základní drony v oblastech dálného severu v nepřítomnosti radiokomunikací během období magnetických bouří. Tento typ komunikace, tj. doručování korespondence pomocí vzdušných bezpilotních letounů a létajících základen, má vysoký stupeň bezpečnosti a nepodléhá rádiovému odposlechu.The present invention can be used to collect and analyze the state of the environment in large areas far from infrastructure, in places with aggressive environments with foci of chemical and radiation contamination, as well as in harsh climatic conditions, such as areas in the north or deserts. It is also possible to use a drone base to deliver small loads such as mail, first aid kits in the event of an accident, etc. to remote areas and drop them using switching nodes. It is also possible to use a drone base to arrange a long distance communication channel as a repeater, i.e. several drone bases can arrange and transmit a broadband signal over long distances, for example to organize video conferences with remote locations, perform medical operations online, etc. use the drone base as another cellular station to increase the number of subscribers or to increase the capacity of mobile communication channels during natural disasters for a limited time without the need to install stationary equipment in the area. It seems very promising to use basic drones in the far north in the absence of radio communications during periods of magnetic storms. This type of communication, ie the delivery of correspondence by means of air drones and air bases, has a high degree of security and is not subject to radio interception.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020374A CZ2020374A3 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Flying drone base |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020374A CZ2020374A3 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Flying drone base |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309093B6 CZ309093B6 (en) | 2022-01-26 |
| CZ2020374A3 true CZ2020374A3 (en) | 2022-01-26 |
Family
ID=80038214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020374A CZ2020374A3 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Flying drone base |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2020374A3 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10607461B2 (en) * | 2017-01-31 | 2020-03-31 | Albert Williams | Drone based security system |
| CN108146648A (en) * | 2018-01-27 | 2018-06-12 | 深圳供电局有限公司 | Unmanned aerial vehicle basic station of unmanned on duty |
| CN109709984A (en) * | 2019-01-18 | 2019-05-03 | 中国计量大学 | A base station type unmanned aerial vehicle atmospheric environment monitoring system |
-
2020
- 2020-06-26 CZ CZ2020374A patent/CZ2020374A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ309093B6 (en) | 2022-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12061473B2 (en) | Flight management system for UAVS | |
| US9678507B1 (en) | Autonomous infrastructure element survey systems and methods using UAV fleet deployment | |
| US20210373580A1 (en) | System and method for autonomous air traffic control of unmanned aerial vehicles | |
| US8511606B1 (en) | Unmanned aerial vehicle base station | |
| US9083425B1 (en) | Distributed airborne wireless networks | |
| US8897770B1 (en) | Apparatus for distributed airborne wireless communications | |
| US7997532B2 (en) | Airborne power station | |
| US20170240062A1 (en) | System, method and station for docking unmanned vehicles | |
| US20070274226A1 (en) | Method and system for controlling a network for power beam transmission | |
| US10843819B2 (en) | Recharging network for drones | |
| US20160050011A1 (en) | Distributed airborne communication systems | |
| EP3685240A1 (en) | System and method for controlling a pilotless device | |
| CN107609612B (en) | General aviation aircraft monitoring control digital identification system and method | |
| KR20030016248A (en) | Active antenna communication system | |
| CN110806230A (en) | Ecological environment monitoring method based on unmanned aerial vehicle | |
| IL263189B2 (en) | Flexible array antenna and methods for methods of operting it | |
| CN107566026A (en) | Satellite information network with multi-level constellation network | |
| EP4380862A1 (en) | Systems and methods for deployable and reusable networks of autonomous vehicles | |
| EP3663199A1 (en) | Flight information collection system, wireless communication device, relay, flight information collection method | |
| CZ2020374A3 (en) | Flying drone base | |
| CN108459609A (en) | It leaves a blank when a kind of long based on laser delivery of energy electric drive dirigible device | |
| CZ35583U1 (en) | Flying drone base | |
| CN107161345B (en) | Bird nest type full-automatic unmanned aerial vehicle system of hiding | |
| Lin et al. | Airborne antenna tracking for sky-net mobile communication | |
| US20230031257A1 (en) | System and method for wireless power transmission |