一种系留无人机防电磁的方法和系留无人机防电磁结构

摘要

本发明公开了一种系留无人机防电磁的方法，包括：通过穿心电容或馈通电容将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地消散；将传输线缆的正极线和负极线缠绕在预设的磁环的两端，通过磁环的反相作用降低高压直流电中的波峰；将传输线缆的正极线和负极线进行双绞缠绕，使高压直流电在所述传输线缆中传输的过程将正极线和所述负极线上发出的电磁波相抵消；在正极线和负极线外包覆第一金属包覆层，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地消散；通过在线缆模块外包覆有散热包覆层将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；在电机外包覆第二金属包覆层，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电，以将比较微电导入到大地消散。

权利要求

1.一种系留无人机防电磁的方法，包括地面工作站、传输线缆和无人机；所述无人机包括线缆模块、电机和螺旋桨，所述地面工作站先后通过所述传输线缆和所述线缆模块将高压直流电传输至所述电机，以驱动所述螺旋桨转动，其特征在于，还包括：在所述高压直流电传输至所述传输线缆之前，通过穿心电容或馈通电容将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地消散；

将所述传输线缆的正极线和负极线缠绕在预设的磁环的两端，通过磁环的反相作用降低高压直流电中的波峰；

将所述传输线缆的正极线和负极线进行双绞缠绕，使高压直流电在所述传输线缆中传输的过程将所述正极线和所述负极线上发出的电磁波相抵消；在所述正极线和所述负极线外包覆第一金属包覆层，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地消散；

在所述高压直流电传输至所述线缆模块时，通过在线缆模块外包覆有散热包覆层将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；

在所述电机外包覆第二金属包覆层，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电，通过比较微电导出线先后连接无人机的外壳和所述传输线缆，以将比较微电导入到大地消散。

2.如权利要求1所述的系留无人机防电磁的方法，其特征在于，所述第一金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

3.如权利要求1所述的系留无人机防电磁的方法，其特征在于，所述第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

4.如权利要求1所述的系留无人机防电磁的方法，其特征在于，所述无人机的外壳为碳纤维外壳。

5.一种系留无人机防电磁结构，包括地面工作站、传输线缆和无人机；所述无人机包括线缆模块、电机和螺旋桨，所述地面工作站包括发电机和开关电源，所述发电机先后通过所述传输线缆和所述线缆模块将所述开关电源转换的高压直流电传输至所述电机，以驱动所述螺旋桨转动，其特征在于，还包括：所述地面工作站的发电机与传输线缆之间设置有电源滤波装置；

所述电源滤波装置包括穿心电容或馈通电容，用于将所述开关电源的输出端与大地连接，通过所述穿心电容或馈通电容将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地消散；

所述电源滤波装置还包括磁环，所述传输线缆的正极线和负极线缠绕在所述磁环的两端，通过磁环的反相作用降低高压直流电中的波峰；

所述传输线缆的正极线与负极线呈双绞缠绕，以在高压直流电的传输过程中将所述正极线和所述负极线上发出的电磁波相抵消；

在所述正极线和所述负极线外包覆第一金属包覆层，用于将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地消散；

所述线缆模块外层包覆有散热包覆层，用于将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；

所述电机外包覆有第二金属包覆层，用于将高压直流电中的电磁波转换成比较微电；

所述无人机的外壳通过比较微电导出线分别与所述第二金属包覆层和所述传输线缆连接，以将比较微电导入到大地消散。

6.如权利要求5所述的系留无人机防电磁结构，其特征在于，所述第一金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

7.如权利要求5所述的系留无人机防电磁结构，其特征在于，所述第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

8.如权利要求5所述的系留无人机防电磁结构，其特征在于，所述无人机的外壳为碳纤维外壳。

说明书

一种系留无人机防电磁的方法和系留无人机防电磁结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种系留无人机防电磁的方法和系留无人机防电磁结构。

背景技术

[0002] 系留无人机已在多个领域具有广泛的应用，系留无人机在工作时需要通过传输线缆实时连接无人机以给无人机供电，以驱动无人机在空中实现各种操作，地面工作站中的发电机一般都是提供220V或380V交流电，但是在通过传输线缆传输至无人机之前的电能需要通过开关电源将发电机产生的交流电转换成直流电，同时将220V或380V电压变压为800~1000V的高压，然后再通过传输线缆传输至无人机的电机，以通过电机驱动无人机飞行或实现其他操作；但是，由电磁学原理可知道，由于将电压大幅度升高，所以在电能传输的过程中会产生很强的电磁场，这种电磁场中的电磁波会极大的影响在天空中飞行的无人机接收地面工作站发出的飞控信号，因而造成无人机的控制不灵敏，无法完成预定任务，其安全性能也会产生一定隐患，影响了系留无人机的工作效率，所以需要解决由于电磁场干扰而产生的问题，以提高飞控信号的接收灵敏度，保证系留无人机能够正常的执行工作任务。

发明内容

[0003] 本发明的目的是降低系留无人机的干扰电磁场强度，以使系留无人机能够准确接收地面工作站的飞控信号，安全、准确的完成工作任务。

[0004] 为了实现上述技术目的，本申请提供了如下技术方案：

[0005] 一种系留无人机防电磁的方法，包括地面工作站、传输线缆和无人机；所述无人机包括线缆模块、电机和螺旋桨，所述地面工作站先后通过所述传输线缆和所述线缆模块将高压直流电传输至所述电机，以驱动所述螺旋桨转动，还包括：

[0006] 在所述高压直流电传输至所述传输线缆之前，通过穿心电容或馈通电容将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地消散；

[0007] 将所述传输线缆的正极线和负极线缠绕在预设的磁环的两端，通过磁环的反相作用降低高压直流电中的波峰；

[0008] 将所述传输线缆的正极线和负极线进行双绞缠绕，使高压直流电在所述传输线缆中传输的过程将所述正极线和所述负极线上发出的电磁波相抵消；在所述正极线和所述负极线外包覆第一金属包覆层，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地消散；

[0009] 在所述高压直流电传输至所述线缆模块，通过在线缆模块外包覆有散热包覆层将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；

[0010] 在所述电机外包覆第二金属包覆层，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电，通过比较微电导出线先后连接无人机的外壳和所述传输线缆，以将比较微电导入到大地消散。

[0011] 优选的，在本发明的实施例中，所述第一金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

[0012] 优选的，在本发明的实施例中，所述第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

[0013] 优选的，在本发明的实施例中，所述无人机的外壳为碳纤维外壳。

[0014] 一种系留无人机防电磁结构，包括地面工作站、传输线缆和无人机；所述无人机包括线缆模块、电机和螺旋桨，所述地面工作站包括发电机和开关电源，所述发电机先后通过所述传输线缆和所述线缆模块将所述开关电源转换的高压直流电传输至所述电机，以驱动所述螺旋桨转动，还包括：

[0015] 所述地面工作站的发电机与传输线缆之间设置有电源滤波装置；

[0016] 所述电源滤波装置包括穿心电容或馈通电容，用于将所述开关电源的输出端与大地连接，通过所述穿心电容或馈通电容将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地消散；

[0017] 所述电源滤波装置还包括磁环，所述传输线缆的正极线和负极线缠绕在所述磁环的两端，通过磁环的反相作用降低高压直流电中的波峰；

[0018] 所述传输线缆的正极线与负极线呈双绞缠绕，以在高压直流电的传输过程中将所述正极线和所述负极线上发出的电磁波相抵消；

[0019] 在所述正极线和所述负极线外包覆第一金属包覆层，用于将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地消散；

[0020] 所述线缆模块外层包覆有散热包覆层，用于将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；

[0021] 所述电机外包覆有第二金属包覆层，用于将高压直流电中的电磁波转换成比较微电；所述无人机的外壳通过比较微电导出线分别与所述第二金属包覆层和所述传输线缆连接，以将比较微电导入到大地消散。

[0022] 优选的，在本发明的实施例中，所述第一金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

[0023] 优选的，在本发明的实施例中，所述第二金属包覆层包括铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层。

[0024] 优选的，在本发明的实施例中，所述无人机的外壳为碳纤维外壳。

[0025] 在上述技术方案中，通过穿心电容或馈通电容将开关电源与大地连接，由于大地的电势为零，而电流具有向低电势（大地）流动的倾向，便可以将高频毛刺电流导向大地，而所述穿心电容或者馈通电容的作用就是能够阻止普通电流流向大地，只允许高频毛刺电流流向大地，这样就达到了去高频毛刺电流的目的；将传输电缆的正极线和负极线缠绕在所述磁环的两端，利用磁环的反相作用，使经过它内部的线圈中的电流由于它的抑制作用而降低电流中的波峰，起到电流的“削峰”的作用，从而减小了电磁波。进一步的，传输线缆内部的正极线和负极线相双绞缠绕，这样可以将正极线和负极线上发出的电波相抵消，有效降低干扰磁场；正极线和负极线双绞缠绕后的外层还包覆有所述第一金属包覆层，优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层来吸收电磁波，将电磁波转化成比较微电，通过所述第一金属包覆层接地后将比较微电传递到大地而消散掉；进一步的，所述线缆模块外层包覆有散热包覆层，散热包覆层的材质是一种对高频电磁波具有优异吸收能力的超薄复合材料，这种复合材料是将合金通过物理细化和磁场处理形成高磁导率的磁性合金，并将其均匀分散在高分子中形成的超薄复合材料膜，能够将干扰电磁场转化为热量，直接消散在空中；通过在所述电机的外层包覆所述第二金属包覆层，优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层来吸收高压直流电所产生的电磁波，并将电磁波转化成比较微电，利用比较微电导出线将所述第二金属包覆层、碳纤维外壳和传输线缆连接起来，由于所述传输线缆接地，所以可经所述传输线缆将电磁波转化成的比较微电消散在大地中，以达到去除电磁波的目的，进而提升了无人机接收地面工作站的控制信号的效果。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0027] 图1为本申请所述的系留无人机防电磁的方法流程图；

[0028] 图2为本申请所述的系留无人机防电磁结构示意图；

[0029] 图3为本申请所述的磁环和正极线与负极线结构示意图；

[0030] 图4为本申请所述的传输线缆结构示意图。

具体实施方式

[0031] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0032] 为了解决现有技术中由于电磁场的干扰以使系留无人机不能够准确接收地面工作站的飞控信号，造成无人机的控制不灵敏，无法完成预定任务，安全性下降的问题，本申请提供了一种系留无人机防电磁的方法，如图1、图2、图3和图4所示，包括地面工作站1、传输线缆2和无人机3；所述无人机3包括线缆模块31、电机32和螺旋桨，所述地面工作站1先后通过所述传输线缆2和所述线缆模块31将高压直流电传输至所述电机32，以驱动所述螺旋桨转动，在电能的传输过程中，发电机产生的交流电转化为高压直流电，而在产生高压直流电的同时，发电机或发电机的平稳电流中会多产生高频毛刺电流，这些高频毛刺电流极易产生高频干扰电磁波。所述系留无人机防电磁的方法，还包括：

[0033] S101在所述高压直流电传输至所述传输线缆2之前，通过穿心电容或馈通电容131将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地0消散；

[0034] 通过穿心电容或馈通电容131将开关电源12与大地0连接，由于大地的电势为零，而电流具有向低电势（大地）流动的倾向，便可以将高频毛刺电流导向大地，而所述穿心电容或者馈通电容131的作用就是能够阻止普通电流流向大地0，只允许高频毛刺电流流向大地0，这样经穿心电容或馈通电容131的电能中就只有普通电流，而高频毛刺电流就被导向了大地从而消散掉了，以此来达到去高频毛刺电流的目的；

[0035] S102将所述传输线缆2的正极线21和负极线22缠绕在预设的磁环132的两端，通过磁环132的反相作用降低高压直流电中的波峰；将传输电缆2的正极线21和负极线22缠绕在所述磁环132的两端，利用磁环132的反相作用，使经过它内部的线圈中的电流由于它的抑制作用而降低电流中的波峰，起到电流的“削峰”的作用，从而减小了电磁波。

[0036] S103将所述传输线缆2的正极线21和负极线22进行双绞缠绕，使高压直流电在所述传输线缆2中传输的过程将所述正极线21和所述负极线22上发出的电磁波相抵消；

[0037] 由于传输电缆内部的正极线21和负极线22相双绞缠绕，这样可以将正极线21和负极线22上发出的电波相抵消，有效降低干扰磁场；并且，正极线21和负极线22双绞缠绕后的外层还包覆有所述第一金属包覆层23来吸收电磁波，在具体的一个实施例中优选用了铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层，从而将电磁波转化成比较微电；

[0038] S104在所述正极线21和所述负极线22外包覆第一金属包覆层23，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地0消散；

[0039] 通过所述第一金属包覆层23接地后将比较微电传递到大地0而消散掉，以此来降低由于高压直流电而产生的干扰磁场，提升无人机3接收地面工作站1的控制信号的效果。

[0040] S105在所述高压直流电传输至所述线缆模块31，通过在线缆模块31外包覆有散热包覆层32将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；

[0041] 所述线缆模块31外层包覆有散热包覆层33，散热包覆层33的材质是一种对高频电磁波具有优异吸收能力的超薄复合材料，这种复合材料是将合金通过物理细化和磁场处理形成高磁导率的磁性合金，并将其均匀分散在高分子中形成的超薄复合材料膜，能够将干扰电磁场转化为热量，直接消散在空中。

[0042] S106在所述电机32外包覆第二金属包覆层34，将高压直流电中的电磁波转换成比较微电，通过比较微电导出线先后连接无人机3的外壳35和所述传输线缆2，以将比较微电导入到大地0消散。

[0043] 通过在所述电机32的外层包覆所述第二金属包覆层34可以吸收高压直流电所产生的电磁波，本申请中优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层，并将电磁波转化成比较微电，利用比较微电导出线36将所述第二金属包覆层34、无人机3的外壳35和传输电缆2连接起来，由于所述传输电缆2经所述开关电源12接地，所以可以将第二金属包覆层34由电磁波转化成的比较微电消散在大地0中，以达到去除电磁波的目的，进而提升了无人机3接收地面工作站1的控制信号的效果。

[0044] 优选的，在本发明的实施例中，所述无人机3的外壳35为碳纤维外壳，碳纤维外壳的导电性能更好。

[0045] 还提供了一种系留无人机防电磁结构，如图2、图3和图4所示，包括地面工作站1、传输线缆2和无人机3；所述无人机3包括线缆模块31、电机32和螺旋桨，所述地面工作站1包括发电机11和开关电源12，所述发电机1先后通过所述传输线缆2和所述线缆模块31将所述开关电源12转换的高压直流电传输至所述电机32，以驱动所述螺旋桨转动，在电能的传输过程中，开关电源12首先会将发电机中的220V或380V的交流电转换成高压的直流电，然后再传输至电机32以供电机32驱动无人机3的螺旋桨转动，使无人机升空；由于开关电源12的工作原理就是通过内置开关的交替开关，将发电机或发电机产生的交流电转化为高压直流电，而在产生高压直流电的同时，发电机的平稳电流中会多产生高频毛刺电流，这些高频毛刺电流极易产生高频干扰电磁波。还包括：

[0046] 所述地面工作站1的发电机11与传输线缆2之间设置有电源滤波装置13；电源滤波装置13可以将经过所述开关电源12而产生的高频毛刺电流消除，以避免这些高频毛刺电流产生影响接收飞控信号的干扰电磁波；

[0047] 所述电源滤波装置13包括穿心电容或馈通电容131，用于将所述开关电源12的输出端与大地0连接，通过所述穿心电容或馈通电容131将高压直流电中的高频毛刺波分离并导入至大地0消散；通过穿心电容或馈通电容131将开关电源12与大地0连接，由于大地的电势为零，而电流具有向低电势（大地）流动的倾向，便可以将高频毛刺电流导向大地，而所述穿心电容或者馈通电容131的作用就是能够阻止普通电流流向大地0，只允许高频毛刺电流流向大地0，这样经穿心电容或馈通电容131的电能中就只有普通电流，而高频毛刺电流就被导向了大地从而消散掉了，以此来达到去高频毛刺电流的目的；

[0048] 所述电源滤波装置13还包括磁环132，所述传输线缆2的正极线21和负极线22缠绕在所述磁环132的两端，通过磁环132的反相作用降低高压直流电中的波峰；将传输电缆2的正极线21和负极线22缠绕在所述磁环132的两端，利用磁环132的反相作用，使经过它内部的线圈中的电流由于它的抑制作用而降低电流中的波峰，起到电流的“削峰”的作用，从而减小了电磁波。

[0049] 所述传输线缆2的正极线21与负极线22呈双绞缠绕，以在高压直流电的传输过程中将所述正极线21和所述负极线22上发出的电磁波相抵消；由于传输电缆内部的正极线21和负极线22相双绞缠绕，这样可以将正极线21和负极线22上发出的电波相抵消，有效降低干扰磁场；并且，正极线21和负极线22双绞缠绕后的外层还包覆有所述第一金属包覆层23来吸收电磁波，在具体的一个实施例中优选用了铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层，从而将电磁波转化成比较微电；在所述正极线21和所述负极线22外包覆第一金属包覆层23，用于将高压直流电中的电磁波转换成比较微电传输至大地0消散；通过所述第一金属包覆层23接地后将比较微电传递到大地0而消散掉，以此来降低由于高压直流电而产生的干扰磁场，提升无人机3接收地面工作站1的控制信号的效果。

[0050] 所述线缆模块31外层包覆有散热包覆层33，用于将高压直流电中的电磁波转换成热量消散在空中；所述线缆模块31外层包覆有散热包覆层33，散热包覆层33的材质是一种对高频电磁波具有优异吸收能力的超薄复合材料，这种复合材料是将合金通过物理细化和磁场处理形成高磁导率的磁性合金，并将其均匀分散在高分子中形成的超薄复合材料膜，能够将干扰电磁场转化为热量，直接消散在空中。

[0051] 所述电机32外包覆有第二金属包覆层34，用于将高压直流电中的电磁波转换成比较微电；通过在所述电机32的外层包覆所述第二金属包覆层34可以吸收高压直流电所产生的电磁波，本申请中优选用铜金属包覆层、铝金属包覆层或铝合金包覆层，并将电磁波转化成比较微电，所述无人机3的外壳35通过比较微电导出线36分别与所述第二金属包覆层34和所述传输线缆2连接，以将比较微电导入到大地0消散。利用比较微电导出线36将所述第二金属包覆层34、无人机3的外壳35和传输电缆2连接起来，由于所述传输电缆2经所述开关电源12接地，所以可以将第二金属包覆层34由电磁波转化成的比较微电消散在大地0中，以达到去除电磁波的目的，进而提升了无人机3接收地面工作站1的控制信号的效果。

[0052] 优选的，在本发明的实施例中，所述无人机3的外壳35为碳纤维外壳，碳纤维外壳的导电性能更好。

[0053] 以上对本发明所提供的系留无人机防电磁的方法和系留无人机防电磁结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。