获奖等级：入围奖
设计者：李康，龚坤，蓝斌
指导教师：牛子杰
西北农林科技大学，杨陵，712100
如今，很多家庭出于安全防盗考虑，会在家里装摄像头，但单个摄像头存在监控盲区，监控范围有限。为此，本项目设计了庭院巡航氦气球无人机（图94），可以应用于庭院的巡航，利用无人机移动的功能，可以全方位地对家庭住房安全进行保障。通过数字传输，可以方便地在手机上查看庭院情况，若有人接近可以清楚地观察到。由于氦气球可长时间续航，稳定性强，通过风力和湿度等传感器，遇到风雨，会智能返航回家，避免受到损坏。(www.xing528.com)
技术路线：无人机升空后，以氦气球为主要升力，无刷电机静止或者低速转动，仅改变无人机方向和空间位移。用11.1V的动力型电池（组装为三串两并，重量183.2g）通过分电板为飞控、云台、无刷电机、无线模块提供电源，飞控通过接口控制云台、无刷电机、舵机、无线模块（Pixhawk飞控，大疆御2008无刷电机，自制云台）。
结构：该氦气球无人机分为三层。在最上层，使用四个乳胶气球，通过氦气球提供辅助升力，可减少能源消耗。这两个乳胶气球加装到使用6mm×6mm碳纤维管和3mm松木板的X型四轴无人机的框架平台两侧，椴木板平台上同时加装GPS、Wi-Fi实时传输模块、虚拟摇杆、飞控、电调。碳纤维管组成278mm×278mm的正方形框架，在四个拐角处加装四个无刷电机。而碳纤维框架通过塑料轧带与木板平台连接。中间层为11.1V动力型电池组，为氦气球无人机机载设备提供动力。最下层为舵机云台与摄像头。使用两轴云台，加上无人机可旋转，能够对地面情况及空中情况进行全方位查看。
我们团队通过两个月的努力，将氦气球无人机的大致模型做了出来，通过对样机的实验，验证了理论的可行性。
图94 庭院巡航氦气球无人机
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