无人机用机库基站一体机及其分布式系统的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及无人机用机库基站一体机及其分布式系统。


背景技术：

2.基于目前无线通信技术发展，无人机无在其机库提供的电力支持下可以以机库为中心制定巡游路线，实时地传递所在区域的侦察图像；基站是无线网络的核心，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响无线网络如何部署。由于频率越高传播衰减越大，网络的基站密度在障碍物较多的市区将更高。
3.现有的基站为独立于机库的独立装置，其占地面积大，电力功耗大。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提出了无人机用机库基站一体机及其分布式系统。
5.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.一方面，本实用新型公开无人机用机库基站一体机包括：用于无人机起飞、降落以及充电的机库，在机库上还安装有用于负责处理非实时协议和服务的集中单元cu、用于接收gps信号的gps天线以及用于供电的配电装置；
7.配电装置通过集中供电线与集中单元cu电连接；
8.集中单元cu通过天馈供电线和每一个分布式节点的分布处理装置电连接，集中单元cu通过前传光纤和每一个分布式节点的分布处理装置光纤连接，且集中单元cu还通过光纤和机库的机库控制器连接，分布处理装置包括：用于接收所采集的信号的有源天线处理单元auu以及用于处理物理层协议和实时服务的分布单元du；
9.gps天线通过gps馈线与集中单元cu连接。
10.本实用新型公开无人机用机库基站一体机，可以有效节省占地面积，简化布线，控制通信材料成本，提高控制范围，降低数据传输延时。
11.在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
12.作为优选的方案，集中单元cu和配电装置安装于基站控制柜内，基站控制柜与机库固定连接或可拆卸式连接。
13.采用上述优选的方案，便于对集中单元cu和配电装置的检修。
14.作为优选的方案，无人机用机库基站一体机还包括：用于对机库和基站控制柜进行统一降温的一个空调冷却设备，或，用于对机库和基站控制柜进行分别降温的两个独立的空调冷却设备。
15.采用上述优选的方案，配电装置为空调冷却设备提供电力，同时采用一个空调冷却设备可以有效节省空调能耗。
16.作为优选的方案，gps天线通过gps馈线与gps接收器连接，gps接收器通过gps数字
转换线与集中单元cu连接。
17.采用上述优选的方案，信号传输更稳定。
18.作为优选的方案，gps接收器安装于基站控制柜内。
19.采用上述优选的方案，统一线路，减少排线。
20.作为优选的方案，在基站控制柜内还安装有gps避雷器。
21.采用上述优选的方案，提高避雷效果。
22.作为优选的方案，机库包括：
23.机库柜体；
24.无人机停机平台，无人机停机平台安装于机库柜体上，且能够沿竖直方向升降，无人机停机平台用于无人机的起飞和降落；
25.机库充电装置，机库充电装置安装于机库柜体上，用于对无人机停机平台上的无人机进行充电；
26.机库控制器，机库控制器通过光纤与核心网连接；
27.机盖装置，机盖装置安装于机库柜体的顶部，用于对机库柜体顶部的开口进行封闭或打开。
28.采用上述优选的方案，机库结构稳定，可以有效实现无人机起飞、降落以及充电。
29.作为优选的方案，机盖装置包括：设置于机库柜体顶部的开口周边的滑轨、与滑轨滑动连接的盖板以及用于驱动盖板滑动的驱动装置。
30.采用上述优选的方案，可以有效实现机库柜体顶部的开口进行封闭或打开。
31.另一方面，本实用新型还公开分布式系统，包括：
32.上述任一种无人机用机库基站一体机；
33.多个分布式节点，每一个分布式节点包括：分布处理装置，分布处理装置包括：用于接收所采集的信号的有源天线处理单元auu以及用于处理物理层协议和实时服务的分布单元du。
34.本实用新型公开分布式系统可以简化布线，降低通信材料成本，提高控制范围，降低数据传输延时。
35.作为优选的方案，分布处理装置安装于箱体内，且箱体通过固定架安装于天线架上。
36.采用上述优选的方案，安装牢固，便于统一排线。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
38.图1为本实用新型实施例提供的分布式系统的结构示意图。
39.图2为图1中a部局部放大图。
40.图3为本实用新型实施例提供的无人机一体机的结构示意图。
41.图4为本实用新型实施例提供的机库底部的结构示意图。
42.图5为本实用新型实施例提供的基站控制柜内部的结构示意图之一。
43.图6为本实用新型实施例提供的基站控制柜内部的结构示意图之二。
44.图7为本实用新型实施例提供的箱体安装结构的结构示意图。
45.图8为本实用新型实施例提供的机柜的结构示意图。
46.图9为本实用新型实施例提供的无人机一体机的线路图。
47.其中：1-机库，11-机库柜体，12-无人机停机平台，13-机库控制器，14-机盖装置，2-集中单元cu，31-gps天线，32-gps馈线，4-配电装置，5-分布处理装置，61-集中供电线，62-天馈供电线，63-前传光纤，64-回传光纤，65-光纤接口，66-电源接口，7-基站控制柜，70-机柜，71-第一承重板，72-第二承重板，731-第一走线导风插箱，732-第二走线导风插箱，74-水平卡槽，75-柜门，76-竖直散热槽，8-空调冷却设备，91-箱体，92-固定架，93-天线架。
具体实施方式
48.下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
49.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
50.使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
51.另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件或步骤，不应当解释为排除附加的部件或步骤。
52.为了达到本实用新型的目的，无人机用机库基站一体机及其分布式系统的其中一些实施例中，如图1-9所示，无人机用机库基站一体机包括：用于无人机起飞、降落以及充电的机库1，在机库1上还安装有用于负责处理非实时协议和服务的集中单元cu2、用于接收gps信号的gps天线31以及用于供电的配电装置4；
53.配电装置4通过集中供电线61与集中单元cu2电连接；
54.集中单元cu2通过天馈供电线62和每一个分布式节点的分布处理装置5电连接，集中单元cu2通过前传光纤63和每一个分布式节点的分布处理装置5光纤连接，且集中单元cu2还通过光纤和机库1的机库1控制器连接，分布处理装置5包括：用于接收所采集的信号的有源天线处理单元auu以及用于处理物理层协议和实时服务的分布单元du；
55.gps天线31通过gps馈线32与集中单元cu2连接。
56.配电装置4可由外部电源输入电力。
57.集中单元cu2为基带处理单元bbu的非实时部分。
58.有源天线处理单元aau为基带处理单元bbu的部分物理层功能与原rru及无源天线合并而成。基带处理单元bbu的剩余功能重新定义为分布单元du，有源天线处理单元aau和分布单元du通过馈线连接。
59.值得注意的是，配电装置4为集中单元cu2、分布单元du、有源天线处理单元aau供
电，核心网通过回传光纤64连接机库1控制器及集中单元cu2，前传光纤63连接远端的分布单元du。
60.无人机用机库基站一体机采用c-ran接入网，基带处理单元bbu分离出的分布单元du与有源天线单元aau组成虚拟基站，再通过集中化的到5g核心网5gc的方式以减少基站机房的数量，即机库1与原基站的集中单元cu2合并，统一分配电力并与核心网通过光纤传输；
61.c-ran下5g通信中的du+aau虚拟基站，所有的虚拟基站在bbu基带池中可共享5g基站下天馈系统的数据收发、信号质量等信息，分布单元du靠近有源天线单元aau的部署可使移动网络边界计算平台mec和边缘云发挥作用，减少延时。
62.机库1设置地排，配电装置4、集中单元cu2等均需要由此接地。
63.供电线依次经过：配电装置4
‑‑
集中供电线61
‑‑
》集中单元cu2
‑‑
天馈供电线62
‑‑
》分布处理装置5。
64.本实用新型公开无人机用机库基站一体机，可以有效节省占地面积，简化布线，控制通信材料成本，提高控制范围，降低数据传输延时。
65.为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，集中单元cu2和配电装置4安装于基站控制柜7内，基站控制柜7与机库1固定连接或可拆卸式连接。
66.采用上述优选的方案，便于对集中单元cu2和配电装置4的检修。配电装置4的接地线连接在基站控制柜7上。
67.下面对基站控制柜7进行简单描述，基站控制柜7包括：机柜70，机柜70内由上至下依次设有水平放置的第一承重板71和第二承重板72；
68.第一承重板71上设置有走线导风插箱，走线导风插箱用于导风和排线；
69.第二承重板72上设置有配电装置4，配电装置4用于供电；
70.机柜70内的底部设置有集中单元cu2；
71.机柜70外的顶部设置有gps天线31。
72.在机柜70相对两侧的内壁上分别设有至少两个水平卡槽74，第一承重板71和第二承重板72的两端分别嵌入对应水平卡槽74内。
73.在第一承重板71上设有两个走线导风插箱，分别为第一走线导风插箱731和第二走线导风插箱732，第一走线导风插箱731和第二走线导风插箱732呈垂直排布。
74.在机柜70的开口处安装有柜门75，柜门75与机柜70转动连接，利用柜门75对机柜70内部部件进行保护。机柜70与闭合的柜门75之间平行并保留一定接线空间。
75.在机柜70相对两侧的内壁上分别还设有至少一个竖直散热槽76。
76.为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，无人机用机库基站一体机还包括：用于对机库1和基站控制柜7进行统一降温的一个空调冷却设备8。
77.采用上述优选的方案，配电装置4为空调冷却设备8提供电力，同时采用一个空调冷却设备8可以有效节省空调能耗。
78.为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，无人机用机库基站一体机还包括：用于对机库1和基站控制柜7进行分别降温的两个独立的空调冷却设备8。
79.采用上述优选的方案，配电装置4为空调冷却设备8提供电力，在机库1未安装基站控制柜7时，机库1自带空调，安装基站控制柜7后两台空调冷却设备8可独立运行。
80.为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，gps天线31通过gps馈线32与gps接收器连接，gps接收器通过gps数字转换线与集中单元cu2连接。
81.采用上述优选的方案，信号传输更稳定。
82.进一步，在上述实施例的基础上，gps接收器安装于基站控制柜7内。
83.采用上述优选的方案，统一线路，减少排线。
84.进一步，在上述实施例的基础上，在基站控制柜7内还安装有gps避雷器。
85.采用上述优选的方案，提高避雷效果。
86.为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，机库1包括：
87.机库柜体11；
88.无人机停机平台12，无人机停机平台12安装于机库柜体11上，且能够沿竖直方向升降，无人机停机平台12用于无人机的起飞和降落；
89.机库充电装置，机库充电装置安装于机库柜体11上，用于对无人机停机平台12上的无人机进行充电；
90.机库控制器13，机库控制器13通过光纤与核心网连接；
91.机盖装置14，机盖装置14安装于机库柜体11的顶部，用于对机库柜体11顶部的开口进行封闭或打开。
92.采用上述优选的方案，机库1结构稳定，可以有效实现无人机起飞、降落以及充电。无人机停机平台12的升降可以采用丝杠螺杆等。
93.在机库柜体11的底面装有光纤接口65，机库控制器13和集中单元cu2由此与核心网连接。
94.光纤依次经过：光纤接口65
‑‑
》集中单元cu2
‑‑
前传光纤63
‑‑
》分布处理装置5，光纤接口65
‑‑
》机库控制器13。
95.无人机用机库基站一体机的电源接口6625为机库充电装置电源接口66和配电装置4电源接口66，排列在机库柜体11外壳的同一端。
96.进一步，在上述实施例的基础上，机盖装置14包括：设置于机库柜体11顶部的开口周边的滑轨、与滑轨滑动连接的盖板以及用于驱动盖板滑动的驱动装置。
97.采用上述优选的方案，可以有效实现机库柜体11顶部的开口进行封闭或打开。
98.本实用新型实施例还公开分布式系统，包括：
99.上述任一实施例公开的无人机用机库基站一体机；
100.多个分布式节点，每一个分布式节点包括：分布处理装置5，分布处理装置5包括：用于接收所采集的信号的有源天线处理单元auu以及用于处理物理层协议和实时服务的分布单元du。
101.分布处理装置5安装于箱体91内，且箱体91通过固定架92安装于天线架93上，安装牢固，便于统一排线。
102.箱体91的侧面设置前传光纤接口，其底部设置天馈供电线及天馈接地线接口。
103.天线架93可根据实际情况远离基站控制柜7分布。
104.本实用新型公开分布式系统可以简化布线，降低通信材料成本，提高控制范围，降低数据传输延时。
105.本实用新型具有以下有益效果：
106.第一，一体机可以将基站的基带处理单元合并到机库1上，可以减少占用面积，减少供电、光纤等布线长度。
107.第二，改变无线接入网的分布方式可影响基站机房的数量，而机房功耗分析比重最大的空调冷却设备8可由基站控制柜7和无人机机库1共同负担，大大减少两者独立分布时的电力功耗。
108.第三，无人机通过无线传输，可建立并共享分布式系统中所有分布式节点的数据收发、信号质量等信息，能够多机操控，减少延时。
109.第四，一体机多机分布可以极大地扩大无人机的可操纵范围，增加可靠性。
110.综上所述，本实用新型无人机用机库基站一体机及其分布式系统可根据传输数据的要求选择适合的分布结构，将基站池(多个基站处理单元集中放置)与机库1灵活地搭配，对于无人机地控制和传输质量具显著提升效果，同时缩减硬件成本。
111.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
112.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
113.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
114.本实用新型的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和接线布置。